磁盤隨機(jī) IO 性能常常是數(shù)據(jù)庫性能的決定因素，即使是 15000RPM 的 SAS 盤，單盤也很難超過 300IOPS ，對于傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫，磁盤隨機(jī) IO 是個多年的老大難問題，目前尚無令人滿意的解決方案，數(shù)據(jù)庫如何抵抗隨機(jī)IO的問題、方法與現(xiàn)實(shí)一文中提到了一些關(guān)于此問題進(jìn)展。

與傳統(tǒng)磁盤相比， SSD 固態(tài)盤提供了非常好的隨機(jī)讀性能，單盤可達(dá) 35000IOPS (4KB) 甚至更高，并提供 512MB/s 或以上的讀出帶寬。但通常 SSD 盤的隨機(jī)寫性能甚至比一般磁盤更差，這是因?yàn)椋M管 SSD 的讀和寫都以 4KB 頁 (page) 為單位，但 SSD 寫入前需要先擦除已有內(nèi)容，而擦除以塊 (block) 為單位，一個塊 (block) 通常是 128 個連續(xù)的頁 (page) ，即 512KB 。假如寫入的頁 (page) 內(nèi)有內(nèi)容，即使是寫入一個字節(jié)， SSD 也需要把整個 128 頁 (512KB) 內(nèi)容先讀到內(nèi)存，與要寫入的內(nèi)容融合，擦除這 128 頁所在的塊 (block) ，然后再重新寫入整個 512KB 數(shù)據(jù)，這就是 SSD 盤的寫入放到效應(yīng)。

“ SSD 的寫入放大 - Write amplification ”

假設(shè)每次隨機(jī)寫入 1KB ，即便 SSD 能夠提供 1K 次 / 秒的隨機(jī)寫入能力，根據(jù)上面的分析，對應(yīng)的寫入放大將把 SSD 的 512MB/s 的讀出帶寬全部消耗掉，也就是說，這種情況下， SSD 已經(jīng)無法提供讀服務(wù)。因此，在傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，普通 SSD 難以獲得令人滿意的性能。

淘寶海量數(shù)據(jù)庫 OceanBase 采用與經(jīng)典關(guān)系數(shù)據(jù)庫不同的設(shè)計(jì)： OceanBase既 實(shí)現(xiàn)了增刪改在內(nèi)的跨行跨表寫事務(wù)，又完全摒棄了隨機(jī)寫，除了操作日志 (commit log) 總是順序追加寫入到普通 SAS 盤上，剩下的寫請求就是對響應(yīng)時間要求不是很高的批量順序?qū)懀?SSD 盤完全可以輕松應(yīng)對，而許多響應(yīng)查詢請求的隨機(jī)讀，更可以充分發(fā)揮 SSD 良好的隨機(jī)讀性能 。

從測試結(jié)果來看， OceanBase 在一臺裝有多塊 SSD 盤的服務(wù)器上獲得了數(shù)萬 QPS 的查詢性能 ( 大約是所有 SSD 盤的聚合 QPS 的 40% 左右，因此還有提升空間 ) ，這使得一臺裝備 SSD 盤的服務(wù)器可以提供 5-10 臺同樣配置但裝備 15000RPM SAS 盤的服務(wù)器。盡管 SSD 盤大約是同樣容量的 SAS 盤價格的 3~4 倍，在 OceanBase 數(shù)據(jù)庫環(huán)境下，由于機(jī)器數(shù)量的大幅度減少，不僅機(jī)器采購成本降低了，機(jī)架、網(wǎng)絡(luò)帶寬等運(yùn)維費(fèi)用更是大幅度降低，總體成本也降低很多。

此外，由于 SSD 盤的功耗 ( 約 0.06W-3.5W) 明顯低于 SAS 盤 (12W-15W ， 3.5”) ，因此能源消耗的降低更多。

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