华为云计算 云知识 云硬盘突发能力及原理
云硬盘突发能力及原理

突发能力是指小容量云硬盘可以在一定时间内达到IOPS突发上限,超过IOPS上限的能力。此处IOPS上限为单个云硬盘的性能。

突发能力适用于 云服务器 启动场景,一般系统盘容量较小,以50 GB的超高IO云硬盘为例,如果没有突发能力,云硬盘IOPS上限只能达到4000(1500 + 50 × 50),但使用突发能力后,IOPS可高达16000,从而提升云服务器的启动速度。

以超高IO云硬盘为例,单个超高IO云硬盘的IOPS突发上限为16000。

容量为100 GB的云硬盘,其IOPS上限为6500,IOPS突发上限为16000,因此在一定时间内该云硬盘的最大IOPS可达到16000。

容量为1000 GB的云硬盘,其IOPS上限为33000,但是IOPS突发上限仅为16000,云硬盘的IOPS上限已经超过了突发IOPS,因此该云硬盘无需突发能力。

以下介绍云硬盘突发IOPS的消耗原理和储蓄原理。

突发的实现基于令牌桶,令牌桶中的初始令牌数量 = 突发时间 × IOPS突发上限,此处突发时间固定为1800 s。

以100 GB的超高IO云硬盘为例,令牌桶容量为28800000个令牌(1800 s × 16000 )。

令牌的生成速度:该桶以6500个/s的速度生成令牌,其中6500为该云硬盘的IOPS上限。

令牌的消耗速度:根据实际IO使用情况而定,每个IO会消耗一个令牌,最大消耗速度为16000个/s,此处取突发IOPS上限和云硬盘IOPS上限的较大值。

消耗原理

当令牌消耗速度大于令牌的生成速度时,令牌数量会逐渐减少,最后IOPS会维持跟桶生成令牌的速度一致,即云硬盘的IOPS上限。本示例中,可以维持突发IOPS的时间为3032 s ≈ 28800000 / (16000 - 6500) 。

储蓄原理

当令牌的消耗速度小于令牌的生成速度时,桶中的令牌会逐渐增加,之后又可以拥有突发能力。本示例中,如果云硬盘暂停使用4431 s ≈ 28800000 / 6500,令牌桶就可以存满。(说明: 桶中的令牌数量只要大于零,云硬盘就具有突发能力。)

本示例中令牌的消耗和储蓄原理如 图1所示。蓝色柱状表示云硬盘IOPS的使用情况,绿色虚线为IOPS上限,红色虚线为IOPS突发上限,黑色曲线表示令牌数量的变化趋势。

云硬盘突发能力原理图

当令牌数量大于零时,IOPS可以突破6500,即具有达到IOPS突发上限16000的能力。

当令牌数为零时,此时不具备突发能力,IOPS最大为6500。

当实际IOPS小于6500时,令牌数量开始增加,可以恢复突发能力。

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云硬盘 EVS

云硬盘(Elastic Volume Service)是一种为ECS、BMS等计算服务提供持久性块存储的服务,通过数据冗余和缓存加速等多项技术,提供高可用性和持久性,以及稳定的低时延性能。您可以对云硬盘做格式化、创建文件系统等操作,并对数据做持久化存储