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企業存儲界公認的SPC-1 Benchmark讀寫比例是多少、I/O大小如何、都是隨機訪問嗎？以該測試成績來估算閃存陣列的SSD壽命是否合理？有沒有更好的辦法？且聽我們細細道來……
在《存儲極客談“如何繞開一堆復雜技術參數評估SSD壽命”》一文中，一方面我們討論了最直觀的閃存寫壽命指標——DWPD，以及由此而建立起來的企業級SSD等級體系；另一方面根據某份SPC-1測試報告中的SSD型號，查詢出其DWPD水平并歸類到讀密集型SSD。
接下來就是如何評估典型應用負載？對應的閃存陣列SSD應該怎樣配？我們有哪些建議
SSD磨損速度：SPC-1只代表極限負載
首先，SPC-1作為一款性能Benchmark測試，肯定是跑到滿負載。那么它的IOPS成績中寫入占到的比例有多大，數據量又是多少呢？
這部分資料引用自《SPC BENCHMARK 1/ENERGY™ EXTENSION (SPC-1/E™) OFFICIAL SPECIFICATION》。SPC-1的工作負載由3個ASU（應用存儲單元）組成，分別為Data Store、User Store和Log/Sequential Write（日志/順序寫）。可見真正貢獻隨機IOPS性能的是前兩者，也就不難理解有成績較高的系統ASU-3只用了少量機械硬盤。
在每個ASU上又運行數量不等的I/O Stream，根據下表拿ASU-2的參數類型和值舉例進一步分析。
結合紅框標出的一項Read fraction——讀I/O所占的比例，下面列出的完整IOPS測試結果就更好理解了。另一項Transfer size（512 byte blocks）如果是8，應該代表I/O大小為4KB；SMIX則是按照一定比例的混合塊，經計算其平均I/O大小為14.4KB。
如上圖，112,476（實際應該是112,479？）這個IOPS值是由一系列讀寫測試結果疊加而來。混合讀寫負載可以理解為總共44,358隨機讀IOPS、36,503隨機寫IOPS，以及31, 608順序寫IOPS。可見SPC-1測試的寫操作比例并不低。
由于是評估SSD壽命，這里我們只需要關注寫IOPS，并由此計算出每秒寫入數據量。
(1967+15797+11814+1416+5509)*4 + 31608*14.4
=601167.2 KB/s ≈ 587 MB/s
如果長期保持這種寫入壓力，陣列每天總寫入量達到48TB，按照測試配置6個SSD平均寫入約為16TB。這里考慮了RAID 1鏡像的寫懲罰為2，如果RAID 5或者RAID 6，此處計算最差的隨機寫懲罰應分別按照2和3來計算，而不是通常的4和6，因為我們討論的是寫入壽命，由RAID而引發的讀I/O在這里不用考慮。
參考資料：戴爾技術文檔《Briefing on how to leverage DPACK’s Average Daily Writes value to calculate SSD durability》
折算下來，每個480GB SSD每天寫入達到36遍（也就是DWPD=36）——畢竟SPC-1的目的是為了測性能。我們設想一下，如果換成DWPD=10的1600GB混合用途或者寫密集型SSD，配置12個（保持RAID 1）大約可以堅持9年的閃存壽命（或者24個800GB也是如此），只是更換SSD之后SPC-1測試成績很可能會有提高。
同時有必要指出，真正的生產存儲7x24常年平均IOPS能超過11萬，寫入達到587 MB/s的比例有多大？確實有金融交易系統結算批處理的日志生成量達到上GB/s，而那種級別的應用通常會選擇EMC VMAX、XtremIO等高端陣列，對應的SSD數量也會更多。作為一款中端存儲戴爾SC4020性能上已經不弱，那么它支撐的應用負載通常是多大呢？
Dell Storage SC4020
典型OLTP環境：讀寫混合20,000平均IOPS
我們再假設另外一種情況，按照典型的OLTP工作負載，模擬Oracle 8KB I/O大小，如果某存儲系統在讀/寫比例80% / 20%情況下年平均IOPS——20,000（峰值可能要高得多），可以計算出每天寫入量約為2.7TB，折合6個480GB SSD每天大約寫入2遍。
如此則SC4020跑SPC-1測試的配置即可滿足5年生命周期，即使換成DWPD=1的讀密集型SSD，增加單盤容量或者數量也可以輕松應付，例如：使用1.92TB SSD。接下來要考慮的就是數據量（包括當前數據量和增量），還有混合負載的情況。
數據量這個計算起來比較簡單，6個480GB SSD只是一個起步配置，容量增加的同時閃存壽命（可寫入量）也會成正比提高；對于混合負載，一臺陣列同時跑OLTP和其它業務（比如VDI）該怎么規劃呢？如果要求較高的服務質量，我們建議將不同業務跑在由不同SSD組成的多個RAID存儲池中，一旦峰值I/O壓力超出陣列控制器的處理能力，則可以考慮換成更高端的型號，比如SC9000等。
根據資料，Dell SC9000的控制器硬件應該基于最新一代的PowerEdge R930服務器平臺，每控制器兩顆3.2GHz 8核Intel Xeon（至強）處理器。Dell SC4020控制機箱的設計更加緊湊，每控制器配置一顆4核Xeon CPU。
輕松獲得當前系統及應用目標的寫入量
在理清了由存儲寫入IOPS/容量來計算SSD配置的方法之后，還剩下一個問題——如何獲得應用負載需要達到的寫入量？
有的存儲廠商提供了相應的工具，能夠收集主機端性能信息，以此協助存儲解決方案的規劃和選型。比如我們在《【工程師筆記】第三期：如何評估應用的存儲性能需求？》一文中介紹的戴爾免費增值工具DPACK，“能夠對用戶的存儲過程進行拆分分析——包括應用下發到存儲，以及存儲設備自身的處理兩部分。以判斷在存儲不成為瓶頸的情況下，應用能夠跑多快。所收集的數據會生成專業報告（涵蓋多種不同語言），客戶可以更好了解自己的環境，基于報告做出最佳的業務決策。”
除了性能數據，DPACK還能報告當前數據總量和每天的寫入量，幫助用戶評估存儲容量的增長目標。
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