Почему параллельное I/O медленнее?

Question

[floppa322]

Выяснил, что нежелательно иметь более 1-го потока для Дискового i/o, не сетевого, а именно дискового. Вот, кстати, один из примеров: Почему параллельный Promise.all() на порядок медленнее, чем последовательные await'ы?.
Погуглил - так и не нашёл развёрнутого ответа.
Хотя и есть некоторые предположение почему это так работает, хотелось бы услышать авторитетное мнение или увидеть какую-нибудь ссылку.

Answer 1

[АртемЪ]

Выяснил, что нежелательно иметь более 1-го потока для Дискового i/o

Ну хотя бы потому что исполнительный механизм диска один - и в один момент времени будет выполнятся одна операция. А остальные будут ждать очереди.

Если у нас один поток читает файл - будет очередь запросов этого потока. Фактически линейное чтение - такое диск отрабатывает на максимальной скорости. Обычный HDD показывает линейное чтение на уровне 100-200мегабайт в секунду.

Если у нас десять потоков читает - у нас будет очередь запросов из разных потоков. Линейного чтения уже не будет, будет случайной чтение. А случайное чтение диски отрабатывают очень медленно. Обычный hdd покажет максимум 1мегабайт в секунду.

Comments

[floppa322]

У меня было следующее предположение: если потоку T1 нужно было бы прочитать файл, то в среднем было бы 1 перемещения головки диска (если конечно файл не очень большой и никому в процессе не понадобится диск). А если потокам T1 и T2, нужно будет прочитать по файлу, например, F1 и F2 соответственно, то треды по по очереди дёргали головку диска, из-за чего было бы много её перемещений.

Я так понимаю, это и называется линейное и случайное чтение, как Вы упомянули ?

[АртемЪ]

bakdurak, Да.
Линейное чтение это когда одно позиционирование головки и длительное чтение данных.
Случайное - для каждого запроса приходится дергать головку.

В случае SSD ситуация со случайным чтением значительно лучше чем в HDD, но тоже не идеальна.

[floppa322]

АртемЪ, Хорошо, спасибо большое за ответ

В случае SSD ситуация со случайным чтением значительно лучше чем в HDD, но тоже не идеальна.

Я думал, что на SSD вообще таких проблем нет

[АртемЪ]

bakdurak, Еще как есть.
Там просто все по другому устроено, и проблемы совершенно другие.
Но итог примерно такой же - максимальные скорости достижимы только при линейном чтении.
Хороший SSD при линейном чтении может выдавать до 3гигабайт в секунду, а вот при случайном чтении мелкими блоками его скорость будет в районе 80мегабайт в секунду.

Таких проблемы лишены 3D XPoint накопители. Например Intel Optane. У них что линейное чтение, что случайное, одинаково.

[floppa322]

АртемЪ, спасибо за информацию, буду изучать :)