閱讀以下關(guān)于I/O 系統(tǒng)處理能力評估的說明，在答題紙上在答題紙上回答問題1 至問題3 。
擬建設(shè)的某事務(wù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換非常頻繁。經(jīng)過初步分析，存儲子系統(tǒng)的 I/O 性能決定了整個系統(tǒng)的響應(yīng)時間。目前主流磁盤的容量為 40GB 和 80GB 兩種規(guī)格。采用不同規(guī)格的磁盤，存儲子系統(tǒng)的 I/O 性能會有很大的不同，同時也產(chǎn)生不一樣的成本。評價使用小容量或大容量磁盤每秒每個 I/O 操作的成本，對于選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計方案意義重大。
經(jīng)過調(diào)研，該項目的系統(tǒng)分析師小劉得到了以下與存儲子系統(tǒng)有關(guān)的部件的性能和成本說明：
（1）CPU 系統(tǒng)，成本是 20000 元，處理能力是 2500MIPS。
（2）主存的帶寬是 16 字節(jié)，訪問周期是 10ns。
（3）1000MB/s 的 I/O 總線，可連接 20 個 Ultra3 SCSI 總線和控制器。
（4）Ultral3 SCSI 總線，成本是 500 元，傳輸速度是 160MB/s，每條總線最多可以支持 15 個磁盤，執(zhí)行一個磁盤 I/O 操作平均增加 0.3ms 的開銷。
（5）每個磁盤 I/O 操作需要使用 50000 條 CPU 指令。
（6）安裝磁盤的驅(qū)動器盒，成本是每個驅(qū)動器盒 1500 元。為磁盤提供電力和降溫，每個驅(qū)動器盒配置一條 SCSI 連接線，可以安放 80GB 磁盤 8 個或者 40GB 的磁盤 12 個。
（7）無論是大容量磁盤還是小容量磁盤，成本都是 10 元/GB，轉(zhuǎn)速都是 15000RPM（每分鐘 15000 轉(zhuǎn)），平均尋道時間是 5ms，傳輸速率是 40MB/s。
為了進(jìn)一步進(jìn)行定量評估，小劉假設(shè)磁盤存儲容量必須是 1920GB（大、小兩種規(guī)格的磁盤不能混用），每次 I/O 的平均數(shù)據(jù)量是 32KB，每次磁盤 I/O 操作時間=平均尋道時間+平均旋轉(zhuǎn)延遲+傳輸時間，所有磁盤負(fù)載都是均衡的，而且所有設(shè)備的能力都可以得到 100%的發(fā)揮。
說明：用 IOPS 表示每秒執(zhí)行的 I/O 數(shù)量。
【問題1】（8 分）
（1）CPU 系統(tǒng)能夠支持的最大 IOPS 是多少？
（2）主存能夠支持的最大 IOPS 是多少？
（3）I/O 總線能夠支持的最大 IOPS 是多少？
（4）每個 Ultra3 SCSI 總線能夠支持的最大 IOPS 是多少？
【問題2】（7分）
I/O 鏈中最后一個連接是磁盤本身。
（1）平均每次磁盤的 I/O 時間是多少（精確到 0.1ms）？
（2）操作每個磁盤的最大 IOPS 是多少？
（3）采用大小兩種規(guī)格的磁盤，磁盤能夠提供的最大 IOPS 分別是多少？
【問題3】（10分）
（1）采用大小兩種規(guī)格的磁盤以組織存儲系統(tǒng)，分別需要幾個驅(qū)動器盒和幾條SCSI 連接線？
（2）系統(tǒng) I/O 性能的瓶頸是由哪個部件決定的？
（3）兩種組織方式的總成本分別是多少（精確到 0.1 元）？
（4）兩種組織方式的每個 IOPS 的成本分別是多少（精確到 0.1 元）？
（5）哪種方式的性價比高？