系统性能调优必知必会
陶辉
智链达 CTO,前阿里云 P8 高级技术专家
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大咖助场2|庄振运:与程序员相关的SSD性能知识

IO处理:避免SSD存储太满
IO处理:避免长而繁重的写入
数据结构:将热数据与冷数据分开
数据结构:避免就地更新的优化
SSD友好的设计原则
为什么要设计SSD友好的软件和应用程序?
耗损平衡(Wear Leveling)
写入放大(Write Amplification, or WA)
IO和垃圾回收(Garbage Collection)
块(Block)
页面(Page)
单元(Cell)
吞吐率
访问延迟
IOPS (Input/Output Per Second)
设计对SSD友好的程序
SSD的性能特性和机制
SSD的外部性能指标
SSD性能知识

该思维导图由 AI 生成,仅供参考

你好,我是庄振运。我是《性能工程高手课》的专栏作者,很荣幸受邀来到陶辉老师的专栏做一期分享。今天我们来讲一点 SSD 相关的性能知识。SSD(Solid State Drive)是硬盘的一种,有时候也叫 Flash 或者固态硬盘。
最近几年,SSD 的发展和演化非常迅速。随着市场规模的增大和技术的进步,SSD 的价格也大幅度降低了。在很多实时的后台系统中,SSD 几乎已经成了标准配置了。所以了解它的机制和性能,对你的工作会很有益处的。
相对于传统硬盘 HDD(Hard Disk Drive),SSD 有完全不同的内部工作原理和全新的特性。有些机制不太容易理解,而且根据你工作的领域,需要理解的深度也不一样。所以,我把这节课的内容按照由浅入深的原则分成了三个层次。
第一个层次是关注 SSD 的外部性能指标;第二个层次是了解它的内部工作机制;第三个层次是设计对 SSD 友好的应用程序。

比 HDD 更快的硬盘

很多人对传统硬盘了解较多,毕竟这种硬盘在业界用了好几十年了,很多教科书里面都讲述过。所以,对 SSD 的性能,我先用对比的方式带你看看它们的外部性能指标和特性。
一个硬盘的性能最主要体现在这三个指标:IOPS,带宽 / 吞吐率和访问延迟。IOPS (Input/Output Per Second) ,即每秒钟系统能处理的读写请求数量。访问延迟,指的是从发起 IO 请求到存储系统把 IO 处理完成的时间间隔。吞吐率(Throughput)或者带宽(Bandwidth),衡量的是实际数据传输速率。
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本文总结了庄振运分享的与程序员相关的SSD性能知识。文章首先介绍了SSD与传统硬盘HDD的性能对比,包括IOPS、带宽/吞吐率和访问延迟等指标。随后详细解释了SSD的内部工作机制,包括单元、页面、块、IO和垃圾回收等概念,以及写入放大和耗损平衡等特性。庄振运提出了设计对SSD友好的程序的重要性,并探讨了如何在应用程序层进行一系列SSD友好的设计更改。通过本文,读者可以快速了解SSD的性能特点和内部工作机制,以及如何设计对SSD友好的应用程序,从而更好地利用SSD的性能优势和延长其寿命。文章还总结了四个对SSD友好的设计原则,包括数据结构和IO处理,以及留下了几道思考题,引发读者对SSD友好设计的深入思考。

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全部留言(4)

  • 最新
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  • 坤哥
    老师,不明白就地更新会引起读取-修改-写入过程,随机更新仅仅写入过程。随机更新不会碰到已写的页面吗?

    作者回复: 代庄老师回答下:概率上的差别,就地更新远大于随机更新,特别是SSD空间使用率不满的情况下

    2020-07-09
    3
    1
  • J.Smile
    公司目前kafka使用的就是ssd
    2020-07-17
    2
    3
  • 明翼
    老师,你好,文中的就地更新和随机更新怎么区分,不太理解,能不能举个例子
    2021-11-11
  • Trident
    之前公司采用SSD存储es的热点数据,但是深层次优化没有做
    2021-05-11
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