O que são IOPS? Saiba porque eles são importantes em servidores e storages

Índice:

• O que são IOPS em servidores e storages?
• Como esses indicadores funcionam na prática
• Por que o desempenho depende dos IOPS?
• Quais impactos ocorrem sem monitoramento
• Riscos de falhas e problemas operacionais
• Como conseguir mais IOPS em servidores e storages?
• Os IOPS dos servidores e storages
• Dúvidas Frequentes

Muitos datacenters lidam com a lentidão em algumas aplicações devido a falta de recursos para atender milhares de acessos simultâneos. Esses problemas impactam serviços críticos, gerando prejuízos e interrupções.

Um dos principais vilões nessa história é o storage. Quando esses sistemas não estão dimensionado corretamente, surgem gargalos de leitura e escrita, aumentando o risco de congestionamento e a consequente perda de dados.

Nesse contexto entender o papel dos IOPS ajuda a corrigir essas falhas, pois revela a eficiência no acesso aos aplicativos e dados em servidores e storages.

O que são IOPS em servidores e storages?

IOPS (Input/Output Operations Per Second) é a métrica que mede o número de operações de leitura e escrita que um dispositivo de armazenamento pode executar por segundo. Esse índice reflete o desempenho de HDDs, SSDs e arranjos RAID, indicando a capacidade de resposta a acessos simultâneos.

Quanto maior o número de IOPS, melhor o desempenho do sistema ao lidar com grandes volumes de transações simultâneas.

Já valores baixos podem comprometer bancos de dados, aplicações críticas e ambientes virtualizados, resultando em lentidão e gargalos operacionais.

Compreender como essa métrica impacta na infraestrutura permite otimizar o uso de servidores e storages, identificando pontos de falha e indicando os ajustes necessários para garantir um melhor desempenho e eficiência.

Como esses indicadores funcionam na prática

Os IOPS são índices influenciados por latência, padrão de acesso e o tipo de operação, pois cada requisição consome uma parte do desempenho disponível.

Leituras e escritas aleatórias exigem mais processamento do que operações sequenciais, impactando diretamente na velocidade de cada sistema.

Além disso, recursos de hardware e software como controladoras, processador, memória, portas de rede e protocolos de armazenamento também afetam o fluxo de dados.

Alguns storages utilizam, além dos hard disks, cache em SSD, que aceleram a taxa de transferência antes da gravação definitiva dos dados.

Esse recurso melhora a eficiência em cargas intensas de trabalho, reduzindo latências e otimizando o desempenho em operações que exigem alta velocidade de leitura e escrita.

Na prática, a medição de IOPS envolve testes de leitura e escrita de blocos ou arquivos, analisando como o sistema se comporta durante picos de uso ou em cargas prolongadas de trabalho.

Essa avaliação permite identificar falhas, fazer ajustes para evitar gargalos e otimizar o desempenho de servidores e storages dentro do ambiente.

Por que o desempenho depende dos IOPS?

A eficiência operacional de um sistema exige que processos sejam rápidos e estáveis, garantindo acesso ágil a arquivos, bancos de dados e máquinas virtuais. Baixos IOPS resultam em lentidão, gargalos e quedas de produtividade, comprometendo o fluxo de trabalho.

Já dispositivos com altos índices de desempenho lidam melhor com grandes volumes de solicitações simultâneas, mantendo respostas rápidas e evitando congestionamentos. Isso é essencial para ambientes que demandam alta disponibilidade, como servidores corporativos e storages.

Compreender a importância dos IOPS permite alocar os recursos corretamente, prevenindo paradas inesperadas e falhas sistêmicas que podem impactar operações críticas.

Quais impactos ocorrem sem monitoramento

Não monitorar o desempenho do ambiente pode causar sobrecarga no hardware, resultando em falhas em backups, replicações e ambientes virtualizados, especialmente em horários de pico.

Sem um acompanhamento adequado, aplicações, serviços e outros sistemas se tornam instáveis, comprometendo a disponibilidade e a performance dos processos.

Além disso, storages sem avaliação constante sofrem degradação acelerada nos hard disks, reduzindo sua vida útil e aumentando os custos de manutenção.

O desgaste prematuro desses dispositivos pode ainda levar a perdas inesperadas de desempenho e aumenta a necessidade de substituições frequentes.

A ausência de ações preventivas também eleva o risco de interrupções e pode até corromper dados críticos, além de impactar diretamente nas operações essenciais e causar prejuízos operacionais e financeiros.

Riscos de falhas e problemas operacionais

Quando um servidor excede sua capacidade de IOPS, surgem filas de espera, tornando os processos mais lentos e comprometendo transações críticas e operações estratégicas. Esse gargalo impacta diretamente a produtividade e a eficiência do sistema.

A identificação de problemas também se torna mais complexa, dificultando a localização exata do ponto de estrangulamento. O aumento da pressão sobre controladoras e arranjos RAID acelera o desgaste dos discos, elevando o risco de falhas mecânicas e perda de dados.

A falta de ações preventivas pode gerar problemas associados a queda de produtividade, além de danos na infraestrutura de TI, devido a falta de estabilidade e interrupções constantes.

Como conseguir mais IOPS em servidores e storages?

Para aumentar a capacidade de IOPS e garantir um desempenho otimizado, é essencial adotar estratégias e tecnologias adequadas, geralmente envolvendo o uso de SSDs, cache inteligente, tiering e arranjos RAID otimizados.

Uma das formas mais eficazes para aumentar o desempenho de um storage é substituir os HDDs em uso por unidades SSDs.

Alguns sistemas avançados permitem a utilização conjunta de HDDs e SSDs. Alguns desses storages híbridos permitem a criação de cache e tiering para priorizar operações de leitura e escrita mais frequentes.

Outra estratégia é a configuração correta de arranjos RAID. Ter arranjos RAID 5 e RAID 10 com SSDs melhora o desempenho e a redundância do sistema, evitando gargalos e reduzindo riscos de falhas mecânicas.

A adoção de storages e servidores com controladoras de alto desempenho também faz diferença, pois dispositivos com cache integrado aceleram operações e minimizam a latência.

Além disso, otimizar a conectividade com redes de alta velocidade, como 10GbE ou Fibre Channel, evita congestionamentos e melhora a troca de dados entre servidores e storages.

Os IOPS dos servidores e storages

A otimização do númeor de IOPS em servidores e storages é essencial para garantir o desempenho contínuo, estabilidade e a eficiência operacional de qualquer infraestrutura de TI.

A adoção de discos SSD, cache, tiering e arranjos RAID contribui diretamente para a redução da latência e o aumento da capacidade de resposta das aplicações e sistemas.

Além disso, controladoras de alto desempenho e redes de alta velocidade (como 10GbE e Fibre Channel) minimizam gargalos e melhoram a transferência de dados entre servidores e dispositivos de armazenamento.

Empresas que investem em infraestrutura otimizada evitam interrupções inesperadas, perdas de desempenho e falhas operacionais, assegurando maior produtividade e melhor experiência para usuários e aplicações críticas.

A Storcenter fornece storages híbridos de baixo custo Qnap, acelelrando as operações entre discos rígidos e SSDs, para melhorar a leitura e escrita em ambientes corporativos.

Dúvidas Frequentes

1- Como saber se há problemas de desempenho no ambiente?

Ao observar quedas de velocidade na abertura de arquivos e lentidão no processamento de dados, há fortes indícios de gargalo no armazenamento.

Nessa hora ferramentas de monitoramento ajudam a identificar uso excessivo de recursos e as variações bruscas de desempenho nas operações de entrada e saída.

2- O uso de SSD melhora significativamente a situação?

Sim. Esses drives alcançam números mais altos de operações de entrada e saída. Isso permite processamento de aplicações críticas sem latências frequentes, oferecendo maior estabilidade para bancos de dados e acesso simultâneo de várias máquinas virtuais.

3- Existe algum método de otimização além da troca de hardware?

Sim. Ajustes no sistema operacional e nos protocolos de transporte, além da aplicação de caches ou a definição correta de arranjos RAID, também melhoram o desempenho. O tamanho de bloco e a configuração de tiering impactam diretamente.

4- Qual a relevância de uma controladora redundante?

Esse componente distribui a carga de acesso entre múltiplos caminhos de dados e assegura disponibilidade. Em caso de falha, o funcionamento permanece ativo por outros canais redundantes, limitando paradas e possíveis perdas de informações.

5- Como escolher a solução de armazenamento adequada?

Analisar as necessidades de cada ambiente ajuda a alinhar recursos, custo e confiabilidade. Sistemas Qnap oferecidos pela Storcenter apresentam funcionalidades avançadas, além de suportarem upgrades gradativos, trazendo escalabilidade e segurança para operações estratégicas.