IOtyökuormissa

IOtyökuormissa, suomeksi I/O-työkuormat, viittaa järjestelmäkuormitukseen jossa syötteen ja/tai poistamisen (input/output) suorituskyky on rajoittava tekijä. Tällöin CPU:n laskentateho ei ole kuorman pullonkaula, vaan I/O-käskyt, levyasemien tai verkkoyhteyksien vasteajat ja läpäisy ovat ratkaisevia.

Tyypillisiä IO-työkuormia esiintyy esimerkiksi tietokantojen kyselyissä, suurelta osin keskustelu- tai tiedostopalvelimissa, varmuuskopiointiprosesseissa sekä välimuisti- tai verkkopalveluinsinöissä. Näissä kuormissa suorituskykymittoja ovat IOPS (kyselyiden/komentojen osumat/oikt), läpäisytilavuus (MB/s tai GB/s) sekä I/O-viiveet usein millisekunteina tai mikrosekunteina.

Mittaus ja seuranta perustuvat IO-käyttäytymisen analysointiin. Työkaluina käytetään yleensä iostat, vmstat, sar ja systeemi-tilastot Linuxissa sekä vastaavia Windows-työkaluja kuten Performance Monitor. Keskeisiä mittareita ovat I/O-odotus/odotusaika, odotusjonon pituus ja CPU:n %iowait.

Suurimmat vaikuttajat ovat tallennuslaitteiston nopeus ja arkkitehtuuri (kidekiskot, SSD, NVMe), välimuistit, RAID-konfiguraatiot, sekä verkko- ja virtuaalisen ympäristön siirtonopeudet. Optimoinnissa painotetaan nopeaa tallennusratkaisua, rinnakkaisuutta, tiedon paikkasidonnaisuutta sekä hakujen ja kyselyjen optimointia. Esimerkiksi datan esikäsittely, oikea indeksointi, asynkroninen I/O sekä kirjoitus- ja lukuoperaatioiden batching voivat merkittävästi parantaa I/O-työkuormien suorituskykyä. Pilviympäristöissä I/O-provisiointi, erilliset tallennusluokat ja suorituskyvyn erottelu ovat keskeisiä huomioita.