移动硬盘时代，一般以大文件传输速度来衡量硬盘的优劣。而在当今“一切皆可上云”的时代，我们越来越关心云硬盘的 IOPS。传输速度、IOPS 自然是越大越好，但盲目追求数值，很可能掉入互联网营销的陷阱。本文将尝试理清硬盘/云硬盘的主要性能指标，帮助大家更好更科学的进行选购。
专业名词解释
- 传输速度：也叫读写速度，在移动硬盘时代比较常见，它的上下文是“大文件平均传输速度”。如果用随机小文件进行测试，它的数值将急剧下降。厂商大都以其产品的大数值示人，以赚足眼球，普通消费者很难分清里面的道道。
- 吞吐量：Throughput，云硬盘/存储系统单位时间（默认为秒，s）内读写的实际数据量，默认单位为 Mbps，它是一个实测值，会随时间变化。吞吐量在概念上一定程度近视于“传输速度”，但在网络环境下、特别是多硬盘实体构建的云硬盘/存储桶/存储系统中，如磁盘阵列，一般用吞吐量来反映存储设备的读写性能，而很少用“传输速度”，具体原因间本文后续“IOPS、传输速度、吞吐量的关系”。
- 带宽：Bandwidth，云硬盘/存储系统单位时间（秒，s）读写的最大数据量，单位为 Mbps，它是一个恒定的标量。可以这样理解，带宽是云硬盘/存储系统对外提供的传输通道/管道，而吞吐量就是流经该管道内的实际数据。
- IOPS：Input/Output Operations Per Second，单位时间（秒，s）内云硬盘/存储系统的读写次数，同样是一个实测值。
- 延迟：Latency，也成为延时、时延，从发出一个I/O请求到收到响应的时间间隔，即处理单个 I/O请求的速度。一般使用最小、最大和平均延时来评估延迟整体情况。
备注：实测值用来衡量云硬盘/存储系统的性能是没有意义的，但它们的上下限值确可以。日常交流中，我们常说某某云硬盘/存储系统的吞吐量是 XXMbps，或者 IOPS 是 10W+ 等等，指的是它的最大值。
IOPS的常见影响因素
IOPS 受多种因素影响，包括读写比例、读写方法（顺序和随机）、线程数量、队列深度、数据记录大小、系统配置、操作系统、磁盘驱动等等。
其中线程数量、读写方法、数据记录大小（数据块）能够显著影响最终的 IOPS 计数。跨测试平台、跨云服务商提供的IOPS没有太多横向对比的意义，注意各种高达 10W+、100W+ 的 IOPS 数值后面是否隐藏了定语。大家都知道，只要定语足够多，没有什么是不可能的。。。
IOPS、传输速度、吞吐量的关系
传输速度、吞吐量、IOPS 可以看作是一种递进补充关系。
传输速度只反映存储设备的物理特性，如接口规格、传输介质，无法衡量网络拥塞等方面对数据读写的影响；
而吞吐量很好的弥补了传输速度的不足，吞吐量反映的是整个存储系统在现实环境中多因素（比如硬件、软件、协议栈、网络、温度等）影响下实际提供的读写能力；
传输速度、吞吐量可以很好地衡量反映硬盘/存储系统的连续读写能力，然而在体现随机读写文件方面却又不太直观，所以 IOPS 就产生了。
在看各大存储厂商/云服务器商提供的 IOPS 指标时，应查看它们采用的基准测试方法。测试方法不同，结果千差万别。常见的 IOPS 测试方法有：4KB 随机读写、4KB 64 线程随机读写、64KB 随机读写、16MB 随机读写等等。
如西数、希捷等业界硬盘厂商常用的 IOPS 测试方法是 4KB 随机读写，默认情况下，大家说的XX型号硬盘IOPS是多少也是指的其 4KB 随机读写次数。
在给定条件下，IOPS 和吞吐量之间可以相互转换：
举例：对一块 SSD 进行4KB随机读写测试，测得 IOPS(4K读) = 6500，IOPS(4K写) = 16324，见图1.
可计算出它的吞吐量： #一般用TP表示吞吐量
TP(4k读) = 6500*4/1024 = 25.390625MB/s = 203.125Mbps
TP(4k写) = 16324*4/1024 = 63.765625MB/s = 510.125Mbps
对比 AS SSD Benchmark 测试软件截图左侧可见，它们的转换关系是完全正确的。
图1. 对固态硬盘分别测试 4KB 随机速度测试其 IOPS 和吞吐量
IOPS、带宽与延迟之间的关系
延迟一般由两部分组成，系统延迟+(排队)等待延迟。系统延迟比较难于改变，但 IOPS 和带宽可以直接影响到等待延迟。
以超市收银为例，假设当前有 10 个顾客需要结算（IOPS），有 5 个收银台（带宽），每个收银台配一个收银员，每个收银员处理每单业务的时间恒定为 10s（系统延迟），那么此时的平均延时为：
假设增加一倍带宽，即收银台数量为 10 个，其他条件不变，则平均延时为：
平均延时 = 系统延时 = 10s
很多存储厂商/云服务器商在推广的时候，常吹嘘炫耀他们的存储系统 IOPS 有多高，性能有多快，但仅通过 IOPS 来衡量存储系统性能好坏是在”耍流氓”。
有句老话说的好，“实践是检验真理的唯一标准”。而对于云硬盘/存储系统而言，用户能直接感知到的是响应延迟，延迟的高低才是衡量存储系统性能好坏的唯一标准。
实际采购时如何平衡IOPS、吞吐量、带宽等性能指标
依据实际需求，同时兼顾成本效率。以下的几条经验可做参考：
- 随机读写频繁的使用场景，如数据库、邮件、源代码管理，关注随机读写性能，IOPS 是关键衡量指标；
- 顺序读写频繁的使用场景，如直播、视频会议等音视频流，大文件共享，关注连续读写性能，数据吞吐量是关键衡量指标；
- 可以通过组 Raid 或增加硬盘调整带宽，但延迟问题比较难于解决，部署应用时应充分测试评估当前延迟是否可接受；
- 热数据存放在高 IOPS 的 SSD，冷数据存放到大容量高性价比的 HDD。
