使用磁盘镜像增加I/O性能(1)

使用磁盘镜像增加I/O性能

 

迄今，对磁盘镜像的讨论仅涉及写操作的镜像。事实上，写操作只占整个磁盘操作的1 0 % ~ 2 0 %左右，大部分磁盘操作都是读操作。因此，增强磁盘读操作的速度是改善性能非常重要的环节。

 

许多年来，I / O性能一直是很重要的研究课题，随着我们所拥有的在线数据量的增长，它正变得越来越重要。在一个普通的计算机系统中，最慢的组件通常是磁盘驱动器，虽然内存的响应时间保守地估计在6 0～8 0纳秒，但磁盘的访问时间却在8～1 2微秒范围内。因而，磁盘驱动器的速度比内存要慢1 0 0多倍。

 

为了更明白地理解磁盘和内存速度的差别，考虑在日常工作期间，处理一件事花费的时间增加1 0 0倍时的情景。这时，如果你原来驾车上班的时间是1 5分钟，那么，你现在驾车上班将不得不花去1 5 0 0分钟（2 5小时）；假如你原来花费2分钟时间就能发送一份传真，那么，现在发送一份传真，你将不得不花2 0 0分钟得时间。因此毫不夸张地说，这使我们很难完成任何事情。考虑存放在磁盘上巨大的数据量，就能认识到磁盘性能改进的意义。

 

已经证明，磁盘镜像能在改善性能的同时，也能提供更高的可靠性。磁盘的臂总是带动着磁头不停地在盘片表面运动，以进行读/写操作，只要磁头停止在它们将要读/写的磁道上，数据传输是很快的，但定位磁头于正确的磁道上则需要花很长时间，这个时间延迟是导致磁盘速度慢的主要原因。假如能够减少由磁盘臂在磁盘表面移动而引入的延迟，则能节省大量的时间。

 

对于镜像的写，两个驱动器的磁盘臂都被定位在各地的磁道上，然后，才能将数据写入磁盘。相比之下，读操作则不必置两个磁盘臂于两个驱动器的同样磁道上，只要两个驱动器之一的磁盘臂置于正确的磁道，就能正确地读出数据，因此，磁盘读冗余是完全没有必要的。当队列中有多个读操作时，可以分散工作负荷，以至于一个磁盘处理这一组请求，另一个磁盘处理另一组请求，使用这种方法，磁盘的响应速度将会加倍。

 

图4 - 1 2显示了从一对镜像磁盘中的异步读操作。