IOoptimointi

I/O-optimointi tarkoittaa ohjelmiston ja järjestelmän I/O-toimintojen tehokkuuden parantamista. Tavoitteena on pienentää latenssia, lisätä tiedonsiirtokapasiteettia ja tasapainottaa CPU:n sekä I/O:n kuormitus. Optimointi kattaa sekä tiedostojärjestelmän sisäiset siirrot, verkon yli tapahtuvan tiedonsiirron että välimuistin sekä esilatauksen hyödyntämisen.

Keskeisiä osa-alueita ovat laitteistotaso, ohjelmistokehitys ja käyttöjärjestelmän konfiguraatio. Laitteistossa voivat vaikuttaa nopeammat tallennusratkaisut (SSD/NVMe), useat levyt RAID-konfiguraatioissa, suurempi välimuisti sekä DMA-tuen tarjoama suorituskyky. Ohjelmistotasolla ratkaisut ovat puskurointi, asynkroninen ja rinnakkainen I/O, datan eräajot (batching), sekä tarvittaessa tiedostojärjestelmän ominaisuudet kuten suuret lohkokoiset siirrot tai pakkaus. Käyttöjärjestelmässä voidaan valita sopiva I/O-suunnittelija, säätää parametreja ja optimoida asynkronisia I/O-rajapintoja sekä tapahtumapohjaista ohjelmointia.

Sovelluskonteissa IO-optimointi ilmenee parempana vasteaikana, suurempana läpimenona ja tehokkaampana resurssien käytönä. Tyypillisiä tekniikoita ovat välimuistin ja esilatauksen hyödyntäminen, read-aheadin säätäminen sekä rinnakkaisuuden ja eräajoihin perustuvan käsittelyn käyttö.

Mittaus ja työkalut: iostat, vmstat, sar, perf, fio sekä sovellustason profiloinnit. Hyviä käytäntöjä ovat ensin mittaaminen ja kokonaistilanteen ymmärtäminen, välttämään turhia mikrotason muutoksia ja optimoimaan I/O-kuorma sekä varmistamaan, että parannukset eivät heikennä muita resursseja.