【自测题解答】存储入门知识自测题 -块级存储性能基础

​EMC​​中文支持论坛和国内知名的技术论坛ChinaUnix展开双向合作，借助ChinaUnix的平台，定期为大家提供一些与EMC产品、存储及相关领域通用技术相关内容，以​​自测题​​的形式来帮助大家评估所学的知识点，共同进步。大家可点击下面ChinaUnix论坛上的链接开始自测（需ChinaUnix注册帐号登录）。​

​同时，我们会在EMC中文支持论坛里分享自测题里每道题目的​​答案的详细解释​​，以便于大家在自测后更好的理解和掌握所涉及到的知识点。​

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​本期自测题：​

​【自测题解答】存储入门知识自测题 – 块级存储性能基础​​http://selftest.chinaunix.net/Start_f5fb0bd5-41d5-452b-a125-1d77d283d771.html​

​更多以往的自测题，请查看​​https://community.emc.com/thread/171334​​ ​

​答案解答：​

​题号​​：1​

​答案：​​C​

​解释​​：首先要理解主机级别I/O和磁盘级别I/O是不同的。对于RAID5来讲，一个主机读I/O会在磁盘上对应产生一个读I/O，而一个主机写I/O会在磁盘上对应产生两个读I/O，两个写I/O，分别用于读取源数据和校验数据，经过重新计算后，再写入新数据和新校验值。所以C为正确答案。题设特意假设I/O形态为【小块、随机】是为了尽可能确保不会有类似I/O聚合、MR3（Modified RAID3）此类优化操作的发生，因为优化后的操作会与公式所阐述的结果不同。I/O聚合是指写缓存会尽可能把临近地址的小I/O合并成一个大I/O以单个操作的方式写入磁盘，提高效率。MR3条带写其实一种特殊的I/O合并，当临近地址I/O的数量已经能够撑满一整个条带的时候，存储就会以整个条带的方式一次性写入后端磁盘。​

​题号​​：2​

​答案：​​B​

​解释​​：对于RAID10来讲，一个主机读I/O会在磁盘上对应产生一个读I/O，而一个主机写I/O会在磁盘上对应产生两个写I/O，额外的一个写入用于镜像，起到数据冗余的作用。​

​题号​​：3​

​答案​​：C​

​解释​​：对于大部分中端存储，都有旁路写的智能优化，它定义了将一定大小的写入I/O以跳过写缓存的方式直接写入后端磁盘，从而避免由于大块写入在高流量的情况下迅速饱和写缓存，使得写入性能直线下降。​

​题号​​：4​

​答案​​：​​A​

​解释​​：本题答案不够严谨，如果把答案A改成“为连续读I/O改善响应时间”就更为精准了，因为预读取（Prefetching）是针对读I/O的读缓存优化机制，它通过内建算法估计应用程序将来可能会用到的数据，从而在未得到I/O请求之前就主动将估算出的数据放入读缓存，从而提高后续读操作的效率。越是顺序的读I/O就越能受益于预读取机制，因此对于极为顺序读取环境下，可以考虑增大读缓存，从而允许更多的估算数据被提前放入读缓存。​

​题号​​：5​

​答案​​：D​

​解释​​：水位线的实现类似于一种警戒机制，通常会有高水位线、低水位线。当超过高水位线时，系统就知道缓存中目前有大量数据，继续增长可能会导致缓存饱和，因此会提高刷新数据到后端磁盘的速率以阻止这种情况的发生。​

​题号​​：6​

​答案​​：C​

​解释​​：RAID 5的空间利用率是(n-1)/n%，RAID 1/0的空间利用率是50% (1:1镜像)。而由于RAID 1/0 (实际采用RAID 1+0的方案)有镜像，因此当出现坏盘时可以直接从镜像盘快速恢复，不需要执行类似RAID 3或5的奇偶校验操作，因而重建速度更快。​

​另外关于性能：大多数(80%)是读操作的随机I/O：RAID 5或6和同数量的RAID 1/0相同；如果是相同容量，那RAID 1/0更快：​

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​大多数(20%+)是写操作的随机I/O：RAID 1/0最快：​

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​高带宽的大数据块顺序I/O：RAID 5比RAID 1/0稍快；RAID 3比RAID 5稍快。但如果在混合型负载的应用下，RAID 1/0最合适，无论是顺序还是随机I/O都能很好地工作：​

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​题号​​：7​

​答案​​：A​

​解释​​：新的数据在其生命中期之初一般都是非常活跃的，它被重复读取和写入的可能性非常高。因此，写缓存并不会将数据立刻刷新到后端磁盘，如此一来，一旦有对同一块数据的再次更新，只需要覆盖写缓存中的数据即可，这就提高了写入效率。​

​题号​​：8​

​答案​​：A​

​解释​​：对水位线的上下限设置主要是为用户提供一种调整警戒位的选择。在某些情况下，由于写入非常集中，你可能希望系统能够更早的开始快速刷新，避免写缓存饱和，此时便可以调低高水位线，但这也意味着会有更少的数据驻留在写缓存内，降低了缓存未命中的机率。因此，水位线的调整还是需要根据前期规划来设定的，通常采用默认值即可。​

​题号​​：9​

​答案​​：C​

​解释​​：RAID1和RAID10对于写入都有*2的I/O开销用于镜像，而题设为完全连续I/O，对于现在的智能存储系统，都会以一个条带写的方式写入后端磁盘，因此RAID3和RAID5在这种这种情况下性能会更好。而RAID3在控制代码部分更简洁，只需将校验值直接写入最后一块磁盘，而RAID5需要轮训分散写入校验值，相对来说代码逻辑更为复杂，因此效率没有RAID3高。​

​题号​​：10​

​答案​​：B​

​解释​​： 对于设备控制器来说，它会以最高的效率处理每一个请求，队列长度增加仅仅是因为请求越来越多，而非控制器在偷懒。因此，队列长度一旦开始无限增加，就表示系统有过载的嫌疑，导致更多的I/O请求需要在队列中等待处理，增加了响应时间。​