Partial Stroking：根据场景提升性能

100 IOPS，难以满足现在互联网海量高并发请求。所以，DB都会将数据存在SSD。

但20年前，没有现在这么便宜的SSD硬盘。DB数据只能存放在HDD。

即便如今数据中心用的HDD，也是7200r，要更快随机访问速度，会选择SSD。但当时，SSD非常贵，还没能商业化。硬盘厂商们在不断研发转得更快的硬盘。数据中心往往用10000转，乃至15000转的硬盘。

直到2010年，SSD开始逐步进入市场，西数还在尝试研发20000转硬盘。转速更高、寻道时间更短的机械硬盘，才能满足实际DB需求。

但10000r，乃至15000r硬盘也更贵，想节约成本，提高性价比，就得想它法。Google早年用家用PC乃至二手硬件，通过软件层面设计解决了可靠性和性能。那有办法提高机械硬盘的IOPS吗？这就是Partial Stroking或者Short Stroking，“缩短行程”技术。

既然访问一次数据的时间：“平均延时+寻道时间”，只要能缩短其一，就能提升IOPS！

一般 硬 盘 的 寻 道 时 间 ＞ 平 均 延 时 硬盘的寻道时间 ＞ 平均延时硬盘的寻道时间＞平均延时，如何缩短平均寻道时间？

最极端的：不需要寻道，即将所有数据都放在一个磁道。比如始终把磁头放在最外道磁道。寻道时间就基本为0，访问时间就只剩平均延时。

IOPS就变成：

1s / 4ms = 250 IOPS

但只用一个磁道，能存的数据就很有限了！可能我们还不如把这些数据直接都放到内存呢！

所以，实践可只用1 / 2 1/21/2或1 / 4 1/41/4磁道，即最外面1/4或1/2的磁道。

如此，硬盘可使用的容量可能变成1/2或1/4。但寻道时间也变成1/4或1/2，因为悬臂需移动的“行程”也变成原来1/2或者1/4，IOPS大幅提升！

比如7200r硬盘，正常平均延时4.17ms，寻道时间9ms。原本IOPS：

1s / (4.17ms + 9ms) = 75.9 IOPS

若只用其中1/4磁道，则IOPS变成：

1s / (4.17ms + 9ms/4) = 155.8 IOPS

IOPS提升一倍，和块15000r硬盘性能差不多。但这时硬盘可用空间也只有原1/4。所以，这样通过软件去格式化硬盘，只保留部分磁道让系统可用的情况，可大大提升硬件性价比。

总结

机械硬盘的硬件主要由：盘面、磁头和悬臂组成。

数据在盘面上的位置，可通过磁道、扇区和柱面来定位。

实际的一次对于硬盘的访问，需要把盘面旋转到某一个“几何扇区”，对准悬臂的位置。然后，悬臂通过寻道，把磁头放到我们实际要读取的扇区上。

受制于机械硬盘的结构，对随机数据的访问速度，就要包含旋转盘面的平均延时和移动悬臂的寻道时间。通过这俩时间，能计得机械硬盘IOPS。

7200转机械硬盘的IOPS，只能做到100。早期没有SSD，所以想出Partial Stroking这个浪费存储空间，但能缩短寻道时间以提高硬盘IOPS的方案。