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万川集海 第7回:速いか、遅いか、それは問題か--データの転送速度のお話 - (page 2)

高田新(日本IBM)

2007-03-01 08:00

 1回のI/O処理で転送されるデータの長さが4Kバイトの場合、あるディスク装置での書き込み処理のデータ転送速度は毎秒約10Mバイトの値が実際に測定されている。1回のI/O処理で扱うデータの長さを32倍の128Kバイトにすると、データ転送速度は毎秒約90Mバイトにまで大きくなる。これは同じ10Gバイトのデータをサーバから書き込む場合、4Kバイト単位で書き込み処理をすると約17分かかることになるが、128Kバイト単位で処理すると約2分で処理が完了できることを意味している。

風呂桶の水を運ぶ方法

 1回の書き込み処理では、今から書くぞという表明として、書き込み命令がサーバからディスク装置に送られ、その後書き込みデータがサーバからディスク装置に転送される。データ転送が完了すると、完了信号がディスク装置からサーバに送られ、1回の書き込み処理が完了することとなる。すなわち、1回の書き込み処理においては、書き込み命令の転送と書き込み完了の完了信号の転送という一連の処理セットが必要となるのだ。このため、細切れでデータを転送する場合には、この処理セットの数が多くなり、結果的にデータ転送速度が遅くなる。

 例えば風呂桶の水を全部庭の芝生にまくことを考えてみよう。断っておくが、私の家には庭はなく、もちろん芝生もない。この例は、あくまで説明をわかりやすくご理解いただくためのものである。小さな洗面器で運ぶのと、大きなバケツで運ぶのとでは、どちらが早く風呂桶の水を全部まき終われるのか想像してみてほしい。バケツで運ぶ場合は洗面器で運ぶよりも重いので、1回の運ぶ時間は多少長くなる。しかしながら、運ぶ回数は確実に少なくなる。厳密には、運ぶ速度の違いと往復の回数の違いによって異なるが、一般的には1回で多くの水を運ぶ方が効率的であることは理解できるだろう。これが、最初のエピソードにあるデータ転送速度の違いを引き起こした理由なのである。

速いか、遅いか、それは問題か

 同じ牛丼であれば、早く出てきた方がいいし、あまりに遅いと椅子をけって店を出て行く諸氏も多かろう。通常、速いか遅いかは問題である。しかしながら、当コラムで説明したように、毎秒100Mバイトと毎秒10Mバイトのデータ転送速度が測定されたディスクのどちらがよいかは、一概には言えない。同じディスク装置であっても、このような異なる結果が当たり前のこととして出てくるからである。単に数字の大きい方がよいとは限らない。一回のI/O処理で転送されるデータの長さが、その大きな要因となる、それを今回わかっていただければ私は本望である。

 おっと、また電話が鳴っている。次はどのような難問が待ち構えているのやら。

速いか、遅いか、それは問題か - 高田 新
第7回筆者紹介速いか、遅いか、それは問題か

高田 新 (たかた しん)
日本IBM アドバンスドテクニカルサポート システムストレージATS
ICP シニアコンサルティングITスペシャリスト システム&テクノロジー エバンジェリスト
職務:先進ストレージソリューションの技術支援
一言:早いものでストレージシステム関連の仕事をし始めて20数年にもなります。その間、ストレージシステム分野においても様々な技術革新がありましたが、データの読み書きの基本的な動きに大きな違いはありません。かつては、I/O処理はコンピュータ技術の根幹と言われていましたが、インターネット技術をベースとした最近のコンピュータシステムでは、I/O処理を扱うストレージシステムを遠いものと感じる方も多いことでしょう。今回のコラムでは、今も昔も変わらないI/O処理の基本的な動きのひとつをご紹介しています。何かの時にふとこのコラムに書かれたことを思い出していただければ幸いです。

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