密集計(jì)算數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中各類硬盤性能大比拼
磁盤性能是高級事務(wù)處理運(yùn)行性能的關(guān)鍵
高級事務(wù)處理數(shù)據(jù)庫（high-transaction database）通常由4~8KB大小的記錄構(gòu)成，這些數(shù)據(jù)記錄一般是被隨機(jī)訪問的。也正是因?yàn)槊總€數(shù)據(jù)記錄的容量都很小，而且數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行是隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)條目，所以數(shù)據(jù)庫的性能很大程度上取決于磁盤存取時間（disk access time）。磁盤存取時間是非常關(guān)鍵的指標(biāo)，在運(yùn)行速度較慢的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用中，CPU經(jīng)常需要長時間等待磁盤I/O操作的完成。
數(shù)據(jù)庫對磁盤I/O的需求本身已經(jīng)很苛刻，可不斷增加的磁盤容量又給這個局面雪上加霜。長期以來，工藝的進(jìn)步不斷推動磁盤容量的增加，但是磁盤I/O的增加卻相對緩慢，跟不上容量的急劇增加。也就是說，同樣的數(shù)據(jù)容量，新的數(shù)據(jù)庫通常傾向于擁有更少的磁盤，這樣就更降低了數(shù)據(jù)庫的效率。
以一個50GB的磁盤為例，如果存儲的都是典型數(shù)據(jù)庫大小的記錄，那么每秒只有0.004%的容量可以被隨機(jī)訪問。當(dāng)然，在多塊磁盤上做條帶化信息可以增加數(shù)據(jù)存取，但是數(shù)據(jù)庫的完整性需求卻又經(jīng)常與并行存取相沖突。
面對數(shù)據(jù)庫的高磁盤需求，固態(tài)硬盤給出了完美的解決方案。固態(tài)硬盤可以提供多種不同級別的性能。下面，我們就著重比較不同技術(shù)的硬盤——基于Flash和DRAM的固態(tài)硬盤，還有傳統(tǒng)硬盤。我們會采用標(biāo)準(zhǔn)的評測工具來評測，到底固態(tài)硬盤有多大的性能提升。
基于DRAM的固態(tài)硬盤表現(xiàn)最佳
傳統(tǒng)硬盤：
上當(dāng)數(shù)據(jù)大小為4~8KB的時候，磁盤的讀寫速度大概為1~2MBps。我們可以分析一下這個速度的由來——傳統(tǒng)磁盤平均尋道時間與旋轉(zhuǎn)延遲的和大概是5~10毫秒。我們也注意到當(dāng)數(shù)據(jù)塊大小增大的時候，讀寫速度有所提升，到128KB的時候，提升十分明顯。不過很可惜，數(shù)據(jù)庫通常的數(shù)據(jù)塊大小是我們紅色標(biāo)注出來的4~8KB。總的來說，傳統(tǒng)磁盤的容量最便宜，但是性能也是最差的。
基于閃存的固態(tài)硬盤（flash-based SSD）：
我們發(fā)現(xiàn)，隨機(jī)讀性能對比傳統(tǒng)硬盤有很大的提升，但是隨機(jī)寫性能卻表現(xiàn)糟糕。在4~8KB大小的數(shù)據(jù)塊上，寫的速度和I/O都僅為傳統(tǒng)硬盤的1/10。
基于DRAM的固態(tài)硬盤：
我們看一下上面的DRAM固態(tài)硬盤性能表現(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)這是當(dāng)之無愧的硬盤性能冠軍。不論數(shù)據(jù)塊是大是小，基于DRAM的硬盤性能都令人驚嘆。我們在數(shù)據(jù)庫日常使用中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫的性能之所以差強(qiáng)人意，很重要的原因，是被一小部分熱點(diǎn)文件或是短暫頻繁使用的硬盤區(qū)域拖了后腿。我們可以設(shè)想，如果我們將這部分I/O需求最多的數(shù)據(jù)存儲到基于DRAM的固態(tài)硬盤中，我們將極大的提升整體數(shù)據(jù)庫的性能。當(dāng)然，基于DRAM的固態(tài)硬盤的費(fèi)用也是非常昂貴，因?yàn)榛贒RAM的固態(tài)硬盤內(nèi)部必須持續(xù)供電，而且還得為其做備份。但是如果將少量高I/O需求的數(shù)據(jù)存儲到基于DRAM的固態(tài)硬盤中，其余大部分還是存儲到傳統(tǒng)的硬盤上，還是一個非常好的選擇。
IOPS提升幾十倍－英特爾X25-E 服務(wù)器級固態(tài)盤
現(xiàn)貨：全球最快的Fusion-io SSD硬盤卡述評
