閱讀以下關于I/O 系統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 。
擬建設的某事務處理系統數據交換非常頻繁。經過初步分析，存儲子系統的 I/O 性能決定了整個系統的響應時間。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，存儲子系統的 I/O 性能會有很大的不同，同時也產生不一樣的成本。評價使用小容量或大容量磁盤每秒每個 I/O 操作的成本，對于選擇恰當的設計方案意義重大。
經過調研，該項目的系統分析師小劉得到了以下與存儲子系統有關的部件的性能和成本說明：
（1）CPU 系統，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）安裝磁盤的驅動器盒，成本是每個驅動器盒 1500 元。為磁盤提供電力和降溫，每個驅動器盒配置一條 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，轉速都是 15000RPM（每分鐘 15000 轉），平均尋道時間是 5ms，傳輸速率是 40MB/s。
為了進一步進行定量評估，小劉假設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 的平均數據量是 32KB，每次磁盤 I/O 操作時間=平均尋道時間+平均旋轉延遲+傳輸時間，所有磁盤負載都是均衡的，而且所有設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 數量。
【問題1】（8 分）
（1）CPU 系統能夠支持的最大 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，分別需要幾個驅動器盒和幾條SCSI 連接線？
（2）系統 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？