很多公司已經使用SSD裝置來緩解了IO壓力，提高生產力和降低運維成本。關係資料庫、KV儲存都對磁碟的隨機讀寫效能有需求，而SSD的出現，正好滿足了這些需求。如何評估固態儲存裝置的效能，並根據業務需求挑選出合適的SSD產品，避免效能不足和過剩，成為儲存選型所面臨的一個問題。

前言

本系列將分為以下 4 個主題進行介紹：

一、SSD基準測試應該關注哪些指標
二、基準測試環境（工具/磁碟要求等）
三、針對磁碟的具體測試專案
四、資料處理

本篇主要介紹第一點——SSD基準測試應該關注哪些指標，在後面的文章推送中會繼續將把本系列的其他各主題分享給大家。

SSD基準測試應該關注哪些指標

1. 4K隨機讀寫效能

固態儲存裝置最大的優勢就是隨機讀取能力和深度佇列讀寫。一塊SSD的效能和價值，很大程度上在隨機存取上表現出來。

2. 持續讀寫效能

固態儲存介質都有不俗的順序讀取和寫入能力，對於主流產品，這個測試通常可以忽略。即使主流消費級產品都已經能將介面頻寬跑滿（SATA 6Gbps）。SAS 12G更有不俗的表現。NVMe 效能更是可以在持續讀寫的時候達到 10Gbps以上，並可藉助自身的協議優勢，實現更低的延遲和 CPU佔用。

3. 效能一致性，穩定態，延遲

效能一致性越好意味著磁碟在進行io的時候響應時間標準差越低。儲存的服務質量主要表現在頻寬，iops和延遲上。

單次完成io的時間（響應時間）越低，對應的 iops 就越高。完成io時最高延遲和最低延遲差距越小，效能表現就越平穩。如果一項服務，經常出現超時，無響應，那麼認為這個服務是不可靠的，質量是低的。反之，如果平均響應時間都在一個理想的範圍內，即使最大的響應時間也在一個可以容忍的程度，那麼認為這個服務質量是可靠的。效能一致性，也就是指磁碟的服務質量，也是 SNIA （Storage Networking Industry Association） 企業級產品測試的重要一個環節。

穩定態是一塊磁碟最“忙”的狀態，Controller IC 既要響應 Host 的讀寫請求，又要兼顧內部 GC，平均寫入的策略，快閃記憶體的擦除，程式設計等工作，如何能在繁忙的工作中做到有條不紊，將請求的延遲都保證在一個可以接受的範圍內，保持一個相對穩定高效的服務狀態。在高壓下，磁碟的最大延遲越低，平均延遲區間越窄，iops 吞吐量就越高。線上提供服務時，也越穩定，越高效。
穩定態的效能，是判定一塊企業級產品效能好壞的重要標準。

4. 耐久度，壽命

一般來講，寫入資料會導致磁碟壽命下降，讀取資料不會。但實際上，無論是讀取還是寫入，都會降低磁碟的壽命，只不過讀取造成的磨損與寫入相比可以忽略。讀取不直接造成磨損，而是在頻繁讀取某一單元后，為了防止附近資料出錯，資料會被主控遷移，或者重新寫入，這個過程對於Host來說是不可見的。在讀取相當頻繁的情況下，讀取干擾，一定程度上算耐久度消耗的一個原因。

固態儲存壽命用盡，也並不意味著這塊快閃記憶體寫無法寫入資料了，而是資料寫入之後，無法正確的讀出之前寫入的內容。就像一張白紙，在鉛筆寫入資料之後，每次橡皮都不能完全把之前寫入的石墨微粒擦乾淨，在經過多次的寫入擦除之後，紙已經黑了，很難判定寫進去的是什麼。當SSD的ECC演算法也無能為力的時候，這盤算是壽終正寢。
實際生產中，很少會用到壽命用盡，資料比盤值錢的多。壽命即將用盡時所產生的問題不僅僅是資料不再安全，通常還伴隨著讀寫能力的下降，在磁碟壽命即將耗盡之前，服務質量就已經打折扣了。

5. 寫入放大 (WA)

由於 NAND 特定的特性，寫入和擦除的最小單位不對等，並且無論資料有多大，都至少要寫一整個page。另外，平均寫入策略，資料搬運，也會導致 WA 增大。

以上就是在做基準測試時，需要關心的指標，下一篇將會介紹選擇怎樣的測試工具以及針對磁碟的具體專案進行測試。

原文來自微信公眾號： HULK一線技術雜談