Throughput vs IOPS: Quais são as diferenças dessas tecnologias

Índice:

• O throughput vs IOPS em ambientes de TI
• Como o throughput afeta o desempenho do datacenter
• O papel do IOPS em sistemas de armazenamento
• Quais fatores influenciam throughput e IOPS?
• Consequências de ignorar as métricas de desempenho
• Como dimensionar o desempenho para cada aplicação?
• Riscos associados à infraestrutura subdimensionada
• Alternativas para otimizar o desempenho em datacenters
• Soluções inovadoras para maximizar throughput e IOPS
• Dúvidas Frequentes

Nos ambientes corporativos, é bastante comum que surjam episódios inesperados de lentidão em aplicações consideradas críticas para o negócio, sendo que, frequentemente, essas ocorrências acabam tendo como principal causa as limitações no desempenho dos sistemas voltados ao armazenamento de dados.

Muitas vezes, esse cenário decorre do desconhecimento a respeito das principais métricas responsáveis tanto pela eficiência do fluxo dos dados quanto pelas operações realizadas por segundo, o que dificulta o diagnóstico correto dos problemas.

Quando essas métricas não recebem a devida atenção por parte dos gestores de TI, acabam ocorrendo decisões equivocadas, seja quanto à realização de upgrades ou à escolha da infraestrutura, o que pode gerar custos elevados sem, contudo, solucionar de fato os gargalos de performance identificados.

Consequentemente, operações essenciais podem enfrentar atrasos consideráveis, afetando toda a cadeia produtiva da empresa, bem como prejudicando a experiência dos usuários finais que dependem dessas aplicações.

Portanto, compreender de maneira clara a diferença entre throughput e IOPS torna-se um fator determinante para o sucesso na otimização dos datacenters, influenciando diretamente as estratégias voltadas à expansão, manutenção e mitigação dos riscos operacionais envolvidos.

O throughput vs IOPS em ambientes de TI

No contexto dos datacenters, throughput corresponde à quantidade total dos dados transmitida durante um determinado período de tempo, enquanto IOPS indica o número das operações de entrada e saída realizadas a cada segundo pelo sistema.

Ambos os conceitos são fundamentais para mensurar a eficiência tanto dos sistemas de armazenamento quanto das redes, pois permitem avaliar se os recursos disponíveis atendem às demandas das aplicações.

Apesar de estarem relacionados, essas métricas atendem a demandas distintas dentro da infraestrutura de TI, sendo importantes para diferentes tipos de aplicações e necessidades operacionais.

Enquanto throughput avalia o volume total de dados transferido em determinado intervalo, IOPS mede a capacidade do sistema de processar várias requisições simultâneas, impactando as aplicações de formas diferentes conforme o perfil de uso.

Em ambientes que priorizam uma alta taxa voltada à transferência, como bancos de dados massivos e sistemas de análise de grandes volumes de informações, exige-se throughput elevado para garantir a fluidez das operações.

Já aplicações transacionais, como sistemas de ERP e bancos de dados OLTP, dependem do elevado número das operações por segundo para manter a responsividade e a agilidade no atendimento às solicitações.

Como o throughput afeta o desempenho do datacenter

O throughput determina a velocidade máxima com que os dados trafegam entre servidores, storages e redes, sendo um fator essencial para a performance das aplicações.

Quando o throughput é insuficiente para suportar as demandas, cria-se um gargalo que limita significativamente a performance das aplicações críticas, além de impactar negativamente os processos de backup ou replicação de dados.

Redes subdimensionadas ou storages equipados com interfaces antigas, como SATA, acabam impactando negativamente o throughput disponível, restringindo o fluxo de informações entre os sistemas.

Isso provoca atrasos nas operações de leitura e gravação, prejudicando as janelas de backup e comprometendo a disponibilidade das informações essenciais para o funcionamento da empresa.

Assim, o dimensionamento adequado do throughput reduz riscos de downtime e aumenta a eficiência operacional, especialmente em ambientes que exigem movimentação constante dos grandes volumes de dados corporativos.

O papel do IOPS em sistemas de armazenamento

O IOPS reflete a quantidade de requisições de leitura e gravação que um sistema suporta por segundo, sendo uma métrica crítica para aplicações que exigem alta simultaneidade.

Essa métrica é determinante para workloads com múltiplas transações simultâneas, como bancos de dados OLTP e sistemas de virtualização, onde a performance depende da resposta rápida a milhares de operações.

Quando o IOPS disponível não acompanha a demanda das aplicações, o tempo de resposta aumenta, resultando em lentidão perceptível, comprometendo tanto a experiência dos usuários quanto a produtividade dos processos automatizados.

Por isso, investir em soluções com alto IOPS, como SSDs e storages NVMe, garante agilidade para operações críticas, minimizando o impacto dos picos de acesso e mantendo a performance estável mesmo em situações de alta demanda.

Quais fatores influenciam throughput e IOPS?

Diversos elementos da infraestrutura influenciam diretamente essas métricas, entre eles o tipo de mídia utilizada (HDD, SSD, NVMe), as controladoras de armazenamento, as interfaces de rede, os protocolos de acesso e a configuração dos arranjos RAID adotados.

A escolha entre tecnologias como SATA, SAS ou NVMe altera significativamente tanto o throughput quanto o IOPS disponíveis, impactando de forma direta a performance das aplicações e a capacidade de expansão futura do ambiente.

Além disso, a configuração adequada do sistema operacional, a manutenção de drivers sempre atualizados e o balanceamento de carga entre múltiplos caminhos redundantes contribuem para o pleno aproveitamento dos recursos instalados na infraestrutura.

Consequências de ignorar as métricas de desempenho

Ignorar as necessidades reais de throughput e IOPS acarreta diversos prejuízos operacionais, como a indisponibilidade dos serviços, falhas durante transações críticas, corrupção dos dados e aumento do tempo de inatividade não planejada.

Empresas que negligenciam essas métricas enfrentam grandes dificuldades para escalar operações, além de aumentar custos com manutenções corretivas e aquisições emergenciais de hardware inadequado para as necessidades reais do negócio.

Com o crescimento exponencial dos dados corporativos, a ausência de monitoramento contínuo dessas métricas pode comprometer a continuidade dos negócios e a integridade das informações armazenadas nos sistemas.

Como dimensionar o desempenho para cada aplicação?

O dimensionamento correto depende de uma análise detalhada do perfil de acesso das aplicações, do volume dos dados movimentados diariamente e da quantidade de transações simultâneas exigidas pelos processos.

Ferramentas de monitoramento permitem identificar padrões de uso, picos de demanda e eventuais gargalos, orientando de forma precisa a escolha dos storages, interfaces de rede e arranjos de discos compatíveis com as necessidades identificadas.

Adotar benchmarks e testes práticos com workloads reais auxilia na validação das configurações propostas, reduzindo os riscos de subdimensionamento e desperdício de recursos durante a implantação da infraestrutura.

Riscos associados à infraestrutura subdimensionada

Ambientes que operam próximos ou acima dos limites de throughput e IOPS enfrentam degradação constante da performance, falhas recorrentes em processos essenciais e maior vulnerabilidade diante de ataques de negação de serviço.

O subdimensionamento também dificulta a implementação das políticas de backup e recuperação de desastres, aumentando consideravelmente o tempo de indisponibilidade em situações críticas para o negócio.

Além disso, a sobrecarga constante reduz a vida útil dos equipamentos, elevando custos de manutenção e comprometendo a estabilidade dos serviços oferecidos aos usuários e clientes.

Alternativas para otimizar o desempenho em datacenters

A adoção de storages híbridos, o uso de SSDs e NVMe, a segmentação das redes e o balanceamento de carga figuram entre as estratégias mais eficazes para elevar tanto o throughput quanto o IOPS disponíveis nos ambientes corporativos.

A consolidação dos servidores e a implementação de cache inteligente otimizam o uso dos recursos existentes, proporcionando respostas ágeis mesmo durante picos de acesso e períodos de maior demanda.

Atualizações periódicas de firmware, treinamento constante das equipes e monitoramento proativo completam o ciclo das melhorias, evitando surpresas desagradáveis e garantindo a continuidade dos serviços.

Soluções inovadoras para maximizar throughput e IOPS

Utilizar servidores de armazenamento Qnap possibilita ampliar significativamente tanto o throughput quanto o IOPS, graças ao suporte às interfaces de alta velocidade, ao cache SSD e aos arranjos RAID otimizados presentes nesses equipamentos.

Esses equipamentos, fornecidos pela Storcenter, oferecem alta disponibilidade, fácil integração com ambientes virtualizados e recursos avançados de replicação e backup automático, eliminando gargalos e prevenindo falhas operacionais no ambiente corporativo.

Além da tecnologia embarcada, contar com serviços especializados de instalação, configuração, manutenção e treinamento garante que a infraestrutura opere sempre no máximo desempenho, reduzindo riscos e potencializando os resultados obtidos pela empresa.

Dúvidas Frequentes

1- Qual a principal diferença entre throughput e IOPS?

Throughput mede o volume total dos dados transferidos em um intervalo de tempo, enquanto IOPS indica o número das operações de leitura e gravação realizadas por segundo, sendo que cada métrica atende a necessidades diferentes nos ambientes de TI.

2- Como identificar gargalos relacionados a essas métricas?

O monitoramento contínuo com ferramentas específicas revela picos de utilização, tempos de resposta elevados e quedas de performance, facilitando assim a identificação das limitações em throughput ou nas operações por segundo.

3- Quais aplicações exigem alta taxa de transferência?

Processos de backup, replicação, streaming de vídeo e análise dos grandes volumes de dados dependem da alta taxa de transferência para funcionar corretamente, evitando atrasos e interrupções nas operações.

4- Como aumentar a capacidade de processamento das operações?

Investir em SSDs, NVMe, balanceamento de carga, controladoras robustas e otimização do sistema operacional eleva a quantidade das operações suportadas simultaneamente pelo ambiente, garantindo performance adequada.

5- Equipamentos Qnap podem atender demandas críticas dos datacenters?

Sim, as soluções Qnap oferecem interfaces de alta velocidade, cache inteligente e arranjos RAID flexíveis, garantindo desempenho superior para aplicações críticas e ambientes corporativos de missão crítica, assegurando disponibilidade e performance.