O que são IOPS? Saiba porque eles são importantes em servidores e storages
Índice:
Atualmente, muitos datacenters enfrentam problemas de lentidão em determinadas aplicações, principalmente devido à falta de recursos adequados para suportar milhares de acessos simultâneos sem degradação no desempenho.
Esses desafios impactam diretamente a disponibilidade de serviços críticos, podendo causar prejuízos operacionais e interrupções inesperadas em atividades essenciais para o negócio.
Dentre os principais fatores que contribuem para essa situação, destaca-se o sistema de storage: quando esses ambientes não são corretamente dimensionados, surgem gargalos tanto nas operações de leitura quanto de escrita, o que aumenta o risco de congestionamento, além de possíveis perdas irreversíveis de dados.
Nesse contexto, é fundamental compreender o papel dos IOPS, pois essa métrica é determinante para identificar e corrigir falhas de desempenho, já que revela com precisão a eficiência no acesso a aplicativos e dados armazenados em servidores e storages.
O que são IOPS?
IOPS, sigla para Input/Output Operations Per Second, é uma métrica utilizada para indicar o número de operações de entrada e saída, ou seja, leituras e escritas, que um dispositivo de armazenamento é capaz de executar a cada segundo.
Esse índice serve como parâmetro de desempenho para hard disks, SSDs e arranjos RAID, demonstrando a capacidade do sistema de responder adequadamente diante de múltiplos acessos simultâneos de usuários ou aplicações.
Quanto mais elevado for o número de IOPS, melhor tende a ser o desempenho do ambiente ao lidar com grandes volumes de transações em paralelo, proporcionando maior agilidade e eficiência operacional.
Por outro lado, índices reduzidos podem comprometer seriamente bancos de dados, aplicações críticas e ambientes virtualizados, resultando em lentidão, gargalos e até mesmo indisponibilidade dos serviços.
Assim, entender de que forma essa métrica interfere na infraestrutura permite otimizar tanto o uso dos servidores quanto dos storages, identificando pontos de falha e indicando os ajustes necessários para garantir desempenho superior e eficiência contínua.
Como esses indicadores funcionam na prática
O número de IOPS é influenciado por fatores como latência, padrão de acesso e tipo de operação executada, uma vez que cada requisição consome parte do desempenho total disponível no sistema.
Operações de leitura e escrita aleatórias normalmente exigem mais processamento do que as operações sequenciais, impactando diretamente a velocidade e o tempo de resposta de cada sistema.
Além disso, a performance é afetada por recursos de hardware e software, como controladoras, processadores, quantidade de memória, portas de rede e protocolos de armazenamento utilizados.
Muitos storages modernos utilizam, além dos discos rígidos tradicionais, caches em SSD, acelerando a taxa de transferência antes da gravação definitiva dos dados em disco.
Essa estratégia aprimora a eficiência do sistema sob cargas intensas de trabalho, reduzindo latências e otimizando o desempenho em operações que exigem alta velocidade de leitura e escrita.
Na prática, a medição dos IOPS envolve a realização de testes específicos de leitura e escrita, seja em blocos ou arquivos, avaliando como o sistema se comporta durante picos de uso ou cargas prolongadas de trabalho.
Essa avaliação detalhada possibilita identificar gargalos, realizar ajustes preventivos e otimizar o desempenho dos servidores e storages em qualquer ambiente corporativo ou institucional.
Por que o desempenho depende dos IOPS?
A eficiência operacional de um sistema de TI depende de processos ágeis e estáveis, o que garante acesso rápido a arquivos, bancos de dados e máquinas virtuais, essenciais para a continuidade das operações.
Quando o número de IOPS é baixo, surgem lentidão, gargalos e quedas de produtividade, comprometendo o fluxo de trabalho e impactando negativamente os resultados do negócio.
Por outro lado, dispositivos com índices elevados de IOPS conseguem processar grandes volumes de solicitações simultâneas, mantendo respostas rápidas e evitando congestionamentos, o que é fundamental para ambientes corporativos que exigem alta disponibilidade.
Portanto, compreender a importância dos IOPS permite alocar recursos de maneira adequada, prevenindo paradas inesperadas e falhas sistêmicas que podem afetar diretamente operações críticas.
Quais impactos ocorrem sem monitoramento
A ausência de monitoramento constante do desempenho do ambiente pode gerar sobrecarga no hardware, levando a falhas em processos como backups, replicações e operações em ambientes virtualizados, especialmente durante períodos de pico.
Sem o acompanhamento adequado, aplicações, serviços e outros sistemas tornam-se instáveis, comprometendo a disponibilidade e a performance dos processos de negócio.
Além disso, storages que não passam por avaliações regulares sofrem degradação acelerada dos discos rígidos, o que reduz sua vida útil e aumenta consideravelmente os custos de manutenção e substituição.
O desgaste prematuro desses dispositivos pode ocasionar perdas inesperadas de desempenho, ampliando a necessidade de substituições frequentes e elevando o risco de falhas operacionais.
A falta de ações preventivas aumenta a probabilidade de interrupções, podendo inclusive corromper dados críticos e impactar diretamente operações essenciais, gerando prejuízos operacionais e financeiros para a organização.
Riscos de falhas e problemas operacionais
Quando um servidor ultrapassa sua capacidade de IOPS, filas de espera se formam, tornando os processos mais lentos e prejudicando transações críticas e operações estratégicas do ambiente.
Esse tipo de gargalo afeta diretamente tanto a produtividade quanto a eficiência do sistema, podendo comprometer o atendimento de demandas importantes.
A identificação dos problemas se torna mais complexa, dificultando a localização exata do ponto de estrangulamento e atrasando as medidas corretivas necessárias.
O aumento da pressão sobre controladoras e arranjos RAID acelera o desgaste físico dos discos, elevando o risco de falhas mecânicas e perdas de dados, o que pode resultar em prejuízos significativos.
A ausência de ações preventivas pode gerar problemas relacionados à queda de produtividade, além de danos à infraestrutura de TI, devido à instabilidade constante e interrupções frequentes nas operações.
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, como a utilização de SSDs, cache inteligente, tiering e arranjos RAID otimizados para o ambiente.
Uma das formas mais eficazes de elevar o desempenho de um storage consiste na substituição de discos rígidos tradicionais por unidades SSD, que oferecem taxas superiores de operações de entrada e saída.
Alguns sistemas avançados permitem a combinação de HDDs e SSDs, possibilitando a criação de cache e tiering para priorizar operações de leitura e escrita mais frequentes, otimizando recursos e desempenho.
Outra estratégia importante envolve a configuração correta dos arranjos RAID, que pode ser feita de acordo com as necessidades específicas de cada aplicação e volume de dados.
Arranjos como RAID 5 e RAID 10, especialmente quando utilizados com SSDs, aprimoram o desempenho e a redundância do sistema, evitando gargalos e minimizando riscos de falhas mecânicas.
A adoção de storages e servidores equipados com controladoras de alto desempenho também faz diferença significativa, pois dispositivos com cache integrado aceleram operações e minimizam a latência nas transações.
Além disso, otimizar a conectividade por meio de redes de alta velocidade, como 10GbE ou Fibre Channel, é fundamental para evitar congestionamentos e aprimorar a troca de dados entre servidores e storages de forma eficiente.
Os IOPS dos servidores e storages
A otimização do número de IOPS em servidores e storages é um fator fundamental para garantir desempenho contínuo, estabilidade e eficiência operacional em qualquer ambiente de tecnologia da informação.
A adoção de discos SSD, utilização de cache, configuração de tiering e implementação de arranjos RAID adequados contribuem para a redução da latência, além de aumentar a capacidade de resposta das aplicações e sistemas.
Controladoras de alto desempenho e redes de alta velocidade, como 10GbE e Fibre Channel, minimizam gargalos e aprimoram a transferência de dados entre servidores e dispositivos de armazenamento, assegurando fluidez nas operações.
Empresas que investem em infraestrutura otimizada evitam interrupções inesperadas, perdas de desempenho e falhas operacionais, garantindo maior produtividade e melhor experiência tanto para usuários quanto para aplicações críticas.
A Storcenter oferece storages híbridos de baixo custo da Qnap, acelerando as operações entre discos rígidos e SSDs para aprimorar a leitura e escrita em ambientes corporativos de diferentes portes.
Dúvidas Frequentes
1- Como saber se há problemas de desempenho no ambiente?
Quando há queda na velocidade de abertura de arquivos e lentidão perceptível no processamento de dados, esses sinais indicam claramente a existência de gargalos no sistema de armazenamento, exigindo atenção imediata dos administradores.
Nessas situações, o uso de ferramentas de monitoramento é fundamental, pois auxilia na identificação do consumo excessivo de recursos e das variações bruscas de desempenho durante as operações de entrada e saída.
2- O uso de SSD melhora significativamente a situação?
Sim, pois esses drives alcançam números muito mais elevados de operações de entrada e saída, permitindo o processamento eficiente de aplicações críticas sem latências frequentes, o que proporciona maior estabilidade para bancos de dados e acesso simultâneo de diversas máquinas virtuais.
3- Existe algum método de otimização além da troca de hardware?
Sim, existem diversos métodos, como ajustes no sistema operacional, otimização dos protocolos de transporte e aplicação de caches, além da configuração correta dos arranjos RAID, todos impactando positivamente o desempenho do ambiente.
Fatores como o tamanho do bloco de dados e a definição de políticas de tiering também influenciam diretamente os resultados, exigindo análise detalhada para cada cenário.
4- Qual a relevância de uma controladora redundante?
Esse componente é fundamental porque distribui a carga de acesso entre múltiplos caminhos de dados, assegurando alta disponibilidade e continuidade dos serviços mesmo em caso de falha de um dos canais.
Em situações adversas, o funcionamento permanece ativo por canais redundantes, limitando paradas inesperadas e possíveis perdas de informações críticas para o negócio.
5- Como escolher a solução de armazenamento adequada?
Analisar cuidadosamente as necessidades específicas de cada ambiente é essencial para alinhar recursos, custos e confiabilidade na escolha da solução de armazenamento.
Os sistemas Qnap oferecidos pela Storcenter apresentam funcionalidades avançadas e suportam upgrades gradativos, proporcionando escalabilidade e segurança para operações estratégicas em empresas de todos os portes.
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