最終更新: 2026-06-29

IOPS とスループットの変換

ストレージの性能は、混同しやすい 2 つの単位で報告される。操作の回数を数える IOPS と、1 秒あたりに移動するデータの量を測るスループットである。本計算は、1 操作が運ぶデータ量である I/O ブロックサイズを用いて両者を相互に変換する。IOPS を入力するとスループットが、目標スループットを入力すると必要な IOPS が得られる。

同じデバイスの 2 つの見方

ストレージデバイスは一度に 1 操作ずつ仕事をする。IOPS（1 秒あたりの入出力操作数）は、そのうち何回をデバイスが 1 秒間に完了するかを数える。データベースがランダムな検索を処理する場合のように、多数の小さく独立したアクセスからなるワークロードに適した指標である。スループットは 1 秒あたりに何バイトがデバイスを流れるかを測る。大きなファイルをストリーミングする場合に適した指標である。どちらの数値も単独では全体像を語れない。両者をつなぐのがブロックサイズである。

変換

各操作は 1 ブロックのデータを転送するため、スループットは単に操作速度に 1 操作あたりのバイト数を掛けた値である。

$\text{Throughput} = \text{IOPS} \times \text{block size}$

変形すると、与えられたデータ速度を維持するために必要な操作数は次のとおりである。

$\text{IOPS} = \dfrac{\text{Throughput}}{\text{block size}}$

両者はブロックサイズを介して結びついているため、ブロックサイズを伴わずに示された IOPS の数値はデータ速度に変換できず、スループットの数値も IOPS に変換できない。

計算例

あるソリッドステートドライブが 4 KiB の操作で 10,000 IOPS と定格されている。そのスループットは次のとおりである。

同じドライブが代わりに 1 MiB のブロックを移動する場合、同じ 40 MB/s に達するのに 1 秒あたりわずか約 40 操作で済む。IOPS とスループットがブロックサイズに対して直接トレードオフの関係にあることを示している。

ブロックサイズが支配的な理由

小さなブロックは IOPS を押し上げスループットを下げる。各操作が運ぶデータが少ないからである。大きなブロックはその逆をもたらす。これがベンチマークが必ずブロックサイズを明記する理由であり、4 KiB のランダム読み込み向けに調整されたデータベースと、1 MiB のシーケンシャル書き込みをストリーミングするバックアップジョブとが、同じハードウェアのまったく異なる限界に負荷をかける理由である。ストレージを設計するときは、実際のワークロードに合ったブロックサイズで変換し、デバイスの定格 IOPS が通常は特定のアクセスパターンを前提としていることに留意する。既知の量のデータを移動する場合、データ転送時間の計算 が、与えられた速度で転送にどれだけの時間がかかるかを見積もる。