iometer - アロケーションユニットサイズ(クラスタサイズ)の違いによる性能比較

 

Windowsのアロケーションユニットサイズ(クラスタサイズ)を変えてiometerによるストレージパフォーマンス性能差をテスト


環境
OS: Windows Server 2008 SP2
RAID: RAID5
disk: 内蔵ハードディスクユニット-300GB(2.5インチ, SAS,10,000rpm)×4

アロケーションユニットサイズ(クラスタサイズ)は、4KB(標準)と64KBで比較
iometerでストレージストレステスト測定結果

■ NTFS アロケーションユニットサイズ 4KB(標準)






















■ NTFS アロケーションユニットサイズ 64KB
















データバックアップのプロセスなどでは本質的にシーケンシャルなアクセスになる。
クラスタサイズ(アロケーションユニットサイズ)を大きく設定することによりバックアップ(書き込み)を大幅に高速化できる期待がある。
特にクラスタサイズ(アロケーションユニットサイズ)のチューニングにより、大きな効果を得られるのRAID5の場合である。
デフォルト値(4KB)では、RAID5書き込み時の読み取り・変更・書き込み処理のオーバーヘッドが非常に高くなる。

Symantec Backup Exec System Recovery 2010を使用してのディスク性能を比較

出力先ファイルサーバーのアロケーションユニットサイズを4KBと64KBで比較。

■ NTFS アロケーションユニットサイズ 4KB
System Recoveryの出力ファイルサイズ
5,705,648,190 バイト
8分20秒 (バックアップ出力以外にリカバリポイントの検証時間含む)
計算上、10.9MB/s

■ NTFSアロケーションユニットサイズ 64KB
System Recoveryの出力ファイルサイズ
5,817,902,425 バイト
4分49秒 (バックアップ出力以外にリカバリポイントの検証時間含む)
計算上、19.2MB/s

参考) RAID10の場合のiometer比較

OS: Windows server 2008 R2
raid: raid10
disk: SATA 7200rpm 1TB ×4本

■ NTFS アロケーションユニットサイズ 4KB(標準)
















■ NTFS アロケーションユニットサイズ 64KB















RAID10では、クラスタサイズ(アロケーションユニットサイズ)の違いがRAID5ほど顕著には出なかった。

参考)RAID5でCrystalDiskMarkを利用したアロケーションユニットサイズの比較

IBM 
ServeRAID M1015 SAS/SATA Controller
RAID5 SAS 600GB 10krpm x14
Stripe Size: 64KB
Disk Cache Policy: Disable
Write Policy:Write Throught

左:アロケーションユニットサイズ標準4K、右:アロケーションユニットサイズ64KB




















見比べても差がわからなかった。
iometerでの比較でわかるように、アロケーションユニットサイズによる差はブロックサイズ1MB以上で発生している。
CrystalDiskMarkはランダム系で最大でもブロックサイズは512KBでのテスト。シーケンシャルテスト(Seq)でもブロックサイズが1MBなので差が出ない・比較できないと思われる。


アロケーションユニットサイズ標準4K

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CrystalDiskMark 3.0 (C) 2007-2010 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 byte/s [SATA/300 = 300,000,000 byte/s]

           Sequential Read :  1518.135 MB/s
          Sequential Write :    17.589 MB/s
         Random Read 512KB :    75.437 MB/s
        Random Write 512KB :    13.611 MB/s
    Random Read 4KB (QD=1) :     1.115 MB/s [   272.1 IOPS]
   Random Write 4KB (QD=1) :     0.366 MB/s [    89.3 IOPS]
   Random Read 4KB (QD=32) :    17.348 MB/s [  4235.3 IOPS]
  Random Write 4KB (QD=32) :     4.029 MB/s [   983.7 IOPS]

  Test : 2000 MB [D: 0.1% (10.3/7767.9 GB)] (x5)
  Date : 2010/12/26 15:49:32
    OS : Windows Server 2008 Server Standard Edition (full installation) SP2 [6.0 Build 6002] (x64)

アロケーションユニットサイズ標準64K

-----------------------------------------------------------------------
CrystalDiskMark 3.0 (C) 2007-2010 hiyohiyo
                           Crystal Dew World : http://crystalmark.info/
-----------------------------------------------------------------------
* MB/s = 1,000,000 byte/s [SATA/300 = 300,000,000 byte/s]

           Sequential Read :  1560.613 MB/s
          Sequential Write :    17.948 MB/s
         Random Read 512KB :    76.475 MB/s
        Random Write 512KB :    13.600 MB/s
    Random Read 4KB (QD=1) :     1.121 MB/s [   273.7 IOPS]
   Random Write 4KB (QD=1) :     0.365 MB/s [    89.2 IOPS]
   Random Read 4KB (QD=32) :    18.267 MB/s [  4459.7 IOPS]
  Random Write 4KB (QD=32) :     4.536 MB/s [  1107.5 IOPS]

  Test : 2000 MB [D: 0.0% (0.1/7767.9 GB)] (x5)
  Date : 2010/12/26 18:20:53
    OS : Windows Server 2008 Server Standard Edition (full installation) SP2 [6.0 Build 6002] (x64)

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