數據存儲廠商聲嘶力竭地吹噓他們的固態存儲產品有多高性能，力圖讓存儲經理們相信產品在數據中心處理中能實現大容量的讀寫功能。為此，我們對固態存儲性能進行測試。
固態存儲測試
與一般的硬盤驅動器（HDD）不同的是，固態存儲器沒有讀寫磁頭，不需要轉動，也就不存在常見的尋道時間和旋轉等待時間。沒有了旋轉等待，固態存儲的響應時間可以達到微秒級，而通常的硬盤需要毫秒級。這個測量值很重要，可以幫助最終用戶理解怎么樣使用它去保證性能測試的結果不僅是可驗證的，同時也是可持續的。
固態存儲器自身也良莠不齊。單層式固態存儲器的存取時間比多層式的要快。基于 DRAM 的固態存儲是目前被認可最快的，平均響應時間是10微秒，比其它的100微秒的快了10倍。企業級閃存能滿足 Tier-1存儲達到價格稍便宜的固態存儲的性能和響應時間。企業級閃存在企業級的數據保護和管理優勢，對于廠商來說，僅從性能角度看，它也不失為權衡之計。每個生產商開發各自的平均讀寫演算法，其中有些算法可能在寫入密集型工作量應用中引起性能大幅下降。另外，存儲協議也是衡量固態存儲器的重要因素。光纖通道協議應用最廣，串行連接SCSI接口也并不遜色。基于互聯網 SCSI 和 SATA 接口的固態硬盤的性能測試并不能達到百萬級 IOPS 讀寫結果，除非帶緩存功能。
影響百萬級 IOPS 性能的因素還有固態存儲在 I/O 讀寫路徑中的定位，離主機近的話，響應時間可以縮短到微秒。許多廠商自然會想到采用 PCI-E 接口閃存卡，和網絡硬盤一樣直接將固態硬盤連接到主機。諸如 Fusion-io、LSI、Proximal Data、SanDisk 和 VeloBit 紛紛加入，為能分得最大性能的一杯羹。
甚至系統管理程序商家也加入陣營，宣稱一個虛擬機可以實現百萬級 IOPS 讀寫，就跟物理服務器一樣。得益于 Violin Memory 的6000全閃存陣列， VMware 采用最常見的 I/O 物理機同樣也能達到相同測試結果。在不同測量條件下，微軟竟然對外推出百萬級 IOPS 讀寫的 Windows Server 2012 。令人遺憾的是，雙方在不同條件下測試出相同的結果，并不具有可比性。
固態硬盤性能測試前的準備工作
固態存儲性能與通常的硬盤驅動器的性能測量要求不同，所以保證公開的測試結果要符合固態存儲性能程序是關鍵問題。以下是四個步驟，可以實現持續的固態存儲性能：
1. 創建一個共同起始點。固態存儲首先是一個常見的可重復的狀態。通常這個共同起始點必須是一個全新的固態存儲，以前完全沒有被使用過，也沒有采用低格工具進行清除內容和恢復到初始狀態。
2. 條件作用。固態存儲器首先要設定為“使用”狀態。測試初始階段呈現的人為高性能，只是暫時的，不具可持續性。所以該階段的數據不能反應問題，不需要進行記錄。如果4KB寫入需要90分鐘，檢查一下存儲器狀態的設定是否正確。針對不同廠商，寫入字節和所需時間也不盡相同。
3. 穩態。當性能水平穩定在可持續性階段，記錄測試結果有效。
4. 測試報告。測試報告不容小覷。如果沒有采用完全公開的標準基準，至少有些信息比如 I/O 讀寫類型必須要公示。多數公布的結果全部來自于隨機讀取，而忽視隨機寫入，只因寫入降低性能水平。多數情況下，在隨機寫入工作量方面，通常一般硬盤要強于固態硬盤。理想的測試結果就是在 I/O 讀寫量的基礎上加上平均響應時間。
即使是嚴格按照上述四步去執行，如果沒有合理使用規則的比較標準的前提下，也很難對測試結果進行客觀比較。全球網絡存儲工業協會（SNIA）發布的固態存儲創新（SSSI）項目中，對上述四步驟有詳細解釋。
標準機構推崇固態硬盤基準
工業標準基準和其它廣為接受的基準，是目前針對市場上不同測試結果的最好的評估方法。它們是以應用工作量為基礎，測量規則嚴格，以最終用戶利益為重，經第三方認證，獨立完成審核和發布。而且發布的測量結果，其內容統一和模版一致，以便對其它產品進行測試比較。
諸如存儲性能理事會（SPC）、標準性能評估機構（SPEC），以及全球網絡存儲工業協會（SNIA）發布的固態存儲創新（SSSI）項目這些標準機構，在一定程序上有力地規范并保證了固態存儲性能測試的合理性。基于 Tier-1的 SPC 工作量，如果要跟全部來自隨機讀取結果進行比較，就失去意義。
固態存儲技術還并不成熟，需要去探索最好的方法保證固態存儲產品能可持續地發揮高性能。讀到這里，你應該大致明白如何測試高性能技術，從而幫你理解在實際應用中哪些關鍵任務的性能水平有待提高，以及實現數據中心的云架構的虛擬化。
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本文標題：固態存儲性能測試：步驟和基準
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