Windows에서 스토리지 성능 및 IOPS를 측정하는 방법은 무엇입니까?

기존 또는 설계된 스토리지 시스템의 성능을 추정할 수 있는 주요 측정항목 중 하나는 IOPS입니다. (초당 입력/출력 작업 ). 간단히 말해서 IOPS는 시간 단위당 스토리지, 디스크 또는 파일 시스템에 대한 읽기/쓰기 작업의 수입니다. 이 숫자가 클수록 스토리지 성능이 향상됩니다(솔직히 말해서 IOPS 값은 지연 시간, 처리량 등과 같은 다른 스토리지 성능 특성과 함께 고려해야 함).

이 기사에서는 Windows에서 스토리지 성능(IOPS, 대기 시간, 처리량)을 측정하는 여러 방법을 살펴볼 것입니다(이 매뉴얼은 SAN/iSCSI의 로컬 하드 드라이브, SSD, SMB 네트워크 폴더, CSV 볼륨 또는 LUN에 사용할 수 있습니다. 저장).

Windows에서 디스크 성능 카운터를 사용하여 스토리지 I/O 캡처

성능 모니터의 내장 디스크 성능 카운터를 사용하여 Windows의 현재 스토리지 I/O 워크로드를 대략적으로 추정할 수 있습니다. . 이러한 카운터 데이터를 수집하려면:

1. Perfmon 시작
2. 새 데이터 수집기 ​​세트 만들기 수동으로 만들기를 선택합니다.;
3. 데이터 로그 만들기 확인란을 선택합니다. -> 성능 카운터;
4. 이제 새 데이터 컬렉션 집합의 속성에서 물리적 디스크에 대한 다음 성능 카운터를 추가합니다. 개체(특정 디스크 또는 사용 가능한 모든 로컬 디스크에 대한 카운터를 선택할 수 있음):
   • 평균 디스크 초/전송
   • 평균 디스크 대기열 길이
   • 평균 디스크 바이트/전송
   • 디스크 바이트/초
   • 디스크 전송/초
   • 분할 IO/초
5. 다른 데이터 수집 속성을 변경할 수 있습니다. 기본적으로 카운터 값은 15초마다 수집됩니다. 실시간 디스크 성능을 표시하려면 모니터링 도구 -> 성능 모니터에서 지정된 성능 카운터를 추가해야 합니다. 부분.
6. 성능 카운터 데이터 수집을 시작해야 합니다(시작 선택 ) 분석을 위한 충분한 정보가 수집될 때까지 기다립니다. 그런 다음 데이터 수집기 ​​세트를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 중지를 선택합니다.;
7. 수집된 성능 데이터를 보려면 Perfmon -> Reports -> User Defined -> Data_Disk_IO -> check_the_last_set으로 이동하십시오. . 기본적으로 디스크 데이터는 그래프로 표시됩니다.
8. Ctrl + G를 사용하여 보고서로 전환 방법.

Perfmon에서 수집한 스토리지 성능 카운터를 이해하는 방법은 무엇입니까? 디스크/스토리지 성능을 빠르게 분석하려면 다음 5개 이상의 카운터 값을 확인해야 합니다.

• 디스크 초/전송 – 저장 장치 또는 디스크로 한 번의 쓰기/읽기 작업을 수행하는 데 필요한 시간(디스크 대기 시간 ). 지연이 25ms(0.25)보다 크면 디스크 어레이가 I/O 작업을 제시간에 처리할 수 없습니다. 부하가 높은 서버의 경우 디스크 대기 시간 값은 10ms(0.1)를 초과해서는 안 됩니다.
• 디스크 전송/초 – (IOPS). 초당 읽기/쓰기 작업 수입니다. 이것은 디스크 액세스 강도의 주요 지표입니다(다양한 디스크 유형에 대한 대략적인 IOPS 값은 기사 끝에 나열됨).
•  디스크 바이트/초 – 초당 총 디스크 처리량(읽기+쓰기)입니다. 최대값은 디스크 유형에 따라 다릅니다(일반 HDD 디스크의 경우 150-250Mb/s, SSD의 경우 500-10000).
• 초당 분할 IO – 운영 체제가 하나의 I/O 작업을 여러 디스크 요청으로 분할해야 할 때 디스크 조각화 표시기. 또한 애플리케이션이 한 번의 작업으로 전송할 수 없는 너무 큰 데이터 블록을 요청하고 있음을 나타낼 수 있습니다.
• 평균 디스크 대기열 길이 – 대기 중인 평균 읽기/쓰기 요청 수입니다. 단일 디스크의 경우 대기열 길이는 2를 초과해서는 안 됩니다. . 4개의 디스크로 구성된 RAID 어레이의 경우 디스크 대기열 길이의 임계값은 8입니다.

DiskSpd:Windows에서 디스크 성능 및 IOPS 테스트

Microsoft는 DiskSpd를 사용할 것을 권장합니다. (https://aka.ms/diskspd) 디스크(스토리지) 시스템에 부하를 생성하고 성능을 측정하기 위한 유틸리티. 이것은 여러 스레드에서 지정된 드라이브 대상으로 I/O 작업을 수행할 수 있는 명령줄 인터페이스 도구입니다. 나는 종종 DiskSpd를 사용하여 스토리지 성능을 측정하고 특정 서버에서 사용 가능한 최대 읽기/쓰기 속도 및 IOPS를 얻습니다(물론 스토리지의 성능도 측정할 수 있습니다. 이 경우 diskspd는 스토리지 로드를 생성하는 데 사용됩니다. ).

DiskSpd는 설치가 필요하지 않으며 아카이브를 로컬 디스크에 다운로드하고 추출하기만 하면 됩니다. x64비트 시스템의 경우 amd64fre의 diskspd.exe 버전을 사용합니다. 디렉토리.

다음 명령을 사용하여 디스크 성능을 테스트합니다.

diskspd.exe –c50G -d300 -r -w40 -t8 -o32 -b64K -Sh -L E:\diskpsdtmp.dat > DiskSpeedResults.txt

• -c50G – 파일 크기 50GB(스토리지 컨트롤러의 캐시에 맞지 않도록 큰 파일 크기를 사용하는 것이 좋습니다),
• -d300 – 테스트 기간(초)
• -r – 임의 읽기/쓰기 작업(순차 액세스를 테스트해야 하는 경우 –s 사용),
• -t8 – 스레드 수
• -w40 – 쓰기 대 읽기 작업 비율 40%/ 60%;
• -o32 — 대기열 길이;
• -b64K — 블록 크기;
• -Sh — 캐시를 사용하지 마십시오.
• -L — 대기 시간 측정
• E:\diskpsdtmp.dat – 테스트 파일 경로.

스트레스 테스트가 완료된 후 출력 테이블에서 평균 스토리지 성능 값을 얻을 수 있습니다.

내 테스트에서 다음과 같은 성능 데이터(총 IO 테이블 확인)를 얻었습니다.

• MiB/s — 241(약 252Mb/s, 나쁘지 않음),
• IOPS — 3866(완벽하게 좋습니다!)
• 평균 지연 시간 — 66.206ms(매우 큰 지연 시간!)

읽기(섹션 읽기 IO) 또는 쓰기(섹션 쓰기 IO) 작업에 대한 개별 값을 가져올 수 있습니다.

diskspd를 사용하여 여러 디스크 또는 스토리지 LUN을 테스트한 후 이를 비교하거나 작업에 원하는 성능을 가진 어레이를 선택할 수 있습니다.

PowerShell을 사용하여 스토리지 IOPS, 처리량 및 대기 시간을 측정하는 방법은 무엇입니까?

본질적으로 SQLIO.exe의 추가 기능인 PowerShell 스크립트(Microsoft MVP의 Mikael Nystrom 작성)를 찾았습니다. 유틸리티(파일 스토리지 성능 테스트 세트).

따라서 2개의 파일이 포함된 아카이브를 다운로드하십시오. SQLIO.exe 및 DiskPerformance.ps1 (disk_perf_iops.ZIP — 74KB) 원하는 폴더에 압축을 풉니다.

PowerShell 스크립트를 실행하여 디스크 성능 및 IOPS를 추정하는 예:

.\DiskPerformance.ps1 -TestFileName test.dat –TestFileSizeInGB 1 -TestFilepath C:\temp -TestMode Get-LargeIO -FastMode True -RemoveTestFile True -OutputFormat Out-GridView

스크립트 인수를 고려해 보겠습니다.

• –TestFileName test.dat – FSUTIL 도구에 의해 생성된 파일의 이름,
• –TestFileSizeInGB 1 – 테스트 파일 크기. 가능한 값은 1.5, 10, 50, 100, 500, 1,000GB입니다. 파일 크기는 스토리지 시스템 캐시 크기보다 커야 합니다. 그렇지 않으면 디스크 대신 캐시 데이터에 대해 IOPS가 측정됩니다.
• -TestFilepath C:\Temp – 여기에서 성능을 측정할 디스크와 테스트 파일이 생성될 디스크의 폴더를 지정합니다. 네트워크 공유 폴더(SMB)에 대한 UNC 경로를 지정할 수도 있습니다.
• -TestMode Get-LargeIO – 입출력 측정에는 두 가지 옵션이 있습니다. Get-SmallIO IOPS 및 Get-LargeIO를 측정할 수 있습니다. 데이터 전송 속도를 측정합니다. SmallIO 인수와 LargeIO 인수의 차이점은 비율을 측정하는 동안 8KB와 512KB의 블록 크기와 그에 따라 액세스 유형(임의 또는 순차)입니다.
• -FastMode True – Fastmode에서 각 테스트는 10초 동안 실행되고, 그렇지 않으면 60초가 걸립니다.
• -RemoveTestFile True – 테스트가 끝난 후 테스트 파일을 제거합니다.
• -OutputFormat Out-GridView – 테스트 결과는 PowerShell 콘솔(Format-Table ) 또는 별도의 그래픽 차트 창(Out-Gridview ).

우리의 경우(SAN을 통해 연결된 HP MSA 2040의 VMFS 데이터 저장소에 있는 vmdk 가상 디스크가 사용됨) 디스크 어레이는 약 15,000의 평균 IOPS 값을 보여주었습니다. 약 5 Gbit/s의 데이터 전송 속도(처리량) .

다음 표에는 다양한 디스크 유형에 대한 대략적인 IOPS 값이 나와 있습니다.

일부 인기 있는 Microsoft 서비스의 IOPS에서 디스크 성능에 대한 몇 가지 권장 사항을 찾았습니다.

1. Microsoft Exchange 2010 사용자가 5,000명인 경우 각 사용자는 하루에 75개의 이메일을 수신하고 30개의 이메일을 보내며 최소 3,750 IOPS가 필요합니다.
2. Microsoft SQL 2008 서버 초당 3,500개의 SQL 트랜잭션(TPS)을 사용하려면 28,000IOPS가 필요합니다.
3. 일반적인 Windows 응용 프로그램 서버 사용자 10-100명의 경우 10-40 IOPS가 필요합니다.