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公開：2024-08-04

IOPS(Input/Output Per Second)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

IOPS(Input/Output Per Second)とは

IOPSとはInput/Output Per Secondの略称で、ストレージデバイスの性能指標の一つです。IOPSは、1秒間に読み書きできる入出力処理の回数を表します。

ストレージデバイスの性能を評価する上で、IOPSは非常に重要な指標となります。IOPSが高いほど、ストレージデバイスの処理速度が速いことを示します。

IOPSは、ランダムアクセスとシーケンシャルアクセスの2種類に分けられます。ランダムアクセスは、ディスク上の任意の場所にアクセスする際のIOPSを表し、シーケンシャルアクセスは、連続したデータにアクセスする際のIOPSを表します。

一般的に、SSDはHDDよりもIOPSが高く、高速なデータアクセスが可能です。SSDのIOPSは数万から数十万程度であるのに対し、HDDのIOPSは数百程度です。

IOPSを測定する際は、ブロックサイズや読み書きの割合などの条件を考慮する必要があります。これらの条件によって、IOPSの値は大きく変動します。

IOPSとストレージの関係性

IOPSとストレージの関係性に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• IOPSがストレージ性能に与える影響
• ストレージタイプ別のIOPS比較
• IOPSとストレージの最適な組み合わせ

IOPSがストレージ性能に与える影響

IOPSは、ストレージの読み書き性能を直接的に表す指標です。IOPSが高いストレージほど、データへのアクセス速度が速くなります。

特に、ランダムアクセスが多い用途では、IOPSの影響が大きくなります。データベースやオンラインゲームなどの高負荷な処理を行う場合、IOPSの高いストレージが求められます。

逆に、IOPSが低いストレージを使用した場合、データアクセスにかかる時間が長くなり、システム全体のパフォーマンスが低下する可能性があります。そのため、用途に応じて適切なIOPSを持つストレージを選択することが重要です。

ストレージタイプ別のIOPS比較

ストレージタイプによって、IOPSの性能は大きく異なります。代表的なストレージタイプであるHDDとSSDを比較すると、SSDのIOPSはHDDの数十倍から数百倍に達します。

HDDのIOPSは、回転数や記録密度によって異なりますが、一般的に数百程度です。一方、SSDのIOPSは、コントローラやNANDフラッシュの性能によって異なりますが、数万から数十万程度です。

さらに、SSDの中でもSAS SSDとSATA SSDでは、IOPSに差があります。SAS SSDはSATA SSDよりも高いIOPSを実現できるため、高負荷な処理を行うシステムに適しています。

IOPSとストレージの最適な組み合わせ

システムの用途や要件に応じて、IOPSとストレージの最適な組み合わせを選択することが重要です。高いIOPSが必要な用途には、SSDを採用することが一般的です。

特に、データベースやオンラインゲームなどの高負荷な処理を行うシステムでは、SAS SSDを採用することが推奨されます。一方、コストを重視する場合は、SATA SSDを採用することも検討できます。

また、大容量のデータを扱う用途では、HDDとSSDを組み合わせたハイブリッドストレージを採用することも有効です。頻繁にアクセスするデータをSSDに置き、大容量のデータをHDDに置くことで、コストパフォーマンスの高いシステムを構築できます。

IOPSの測定方法と注意点

IOPSの測定方法と注意点に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• IOPSの測定ツール
• IOPSの測定条件
• IOPSの測定結果の解釈

IOPSの測定ツール

IOPSを測定するためのツールは、様々なものが存在します。代表的なツールとしては、iometerやfioなどが挙げられます。

これらのツールを使用することで、ストレージデバイスのIOPSを測定することができます。測定に際しては、測定条件を適切に設定することが重要です。

また、ストレージベンダーが提供するベンチマークツールを使用することもできます。ベンダー独自のツールを使用することで、より詳細な測定結果を得ることができる場合があります。

IOPSの測定条件

IOPSを測定する際は、測定条件を適切に設定する必要があります。測定条件によって、IOPSの値は大きく変動するためです。

主な測定条件としては、ブロックサイズや読み書きの割合、キュー深度などが挙げられます。ブロックサイズが小さいほど、IOPSは高くなる傾向があります。また、読み込みと書き込みの割合によっても、IOPSは変動します。

測定条件を変更しながら複数回測定を行い、平均値を算出することで、より正確なIOPSの値を得ることができます。ただし、測定条件を統一することが重要であり、異なる条件下での測定結果を単純に比較することは避けるべきです。

IOPSの測定結果の解釈

IOPSの測定結果を解釈する際は、測定条件を考慮する必要があります。測定条件が異なれば、IOPSの値も大きく変動するためです。

また、IOPSの値だけでストレージデバイスの性能を判断することは避けるべきです。IOPSはストレージデバイスの性能を表す指標の一つに過ぎず、レイテンシやスループットなども考慮する必要があります。

IOPSの測定結果は、システム設計の参考値として活用することが重要です。測定結果を基に、システムの要件に適したストレージデバイスを選択することができます。

IOPSに関する誤解と正しい理解

IOPSに関する誤解と正しい理解に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• IOPSが高ければ良いという誤解
• IOPSとレイテンシの関係性
• IOPSとスループットの違い

IOPSが高ければ良いという誤解

IOPSが高ければ、ストレージデバイスの性能が優れているという誤解があります。しかし、IOPSはストレージデバイスの性能を表す指標の一つに過ぎません。

IOPSが高くても、レイテンシが高ければストレージデバイスの性能は低下します。また、IOPSが高くても、スループットが低ければ、大容量のデータ転送には適しません。

ストレージデバイスの選定に際しては、IOPSだけでなく、レイテンシやスループットなども考慮する必要があります。システムの要件に応じて、適切なストレージデバイスを選択することが重要です。

IOPSとレイテンシの関係性

IOPSとレイテンシは、密接な関係があります。レイテンシとは、ストレージデバイスがデータにアクセスするまでの遅延時間を表します。

IOPSが高くても、レイテンシが高ければ、ストレージデバイスの性能は低下します。逆に、IOPSが低くても、レイテンシが低ければ、ストレージデバイスの性能は向上します。

ストレージデバイスの選定に際しては、IOPSとレイテンシのバランスを考慮する必要があります。レイテンシを重視する用途では、低レイテンシのSSDを採用することが有効です。

IOPSとスループットの違い

IOPSとスループットは、ストレージデバイスの性能を表す指標ですが、意味合いが異なります。IOPSは1秒間に処理できる入出力処理の回数を表すのに対し、スループットは1秒間に転送できるデータ量を表します。

IOPSが高くても、スループットが低ければ、大容量のデータ転送には適しません。逆に、スループットが高くても、IOPSが低ければ、小さなデータへのランダムアクセスには適しません。

ストレージデバイスの選定に際しては、IOPSとスループットの両方を考慮する必要があります。大容量のデータ転送を重視する用途では、スループットの高いストレージデバイスを採用することが有効です。

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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