IOデバイスとレイテンシ
- 不揮発性ストレージは現代のコンピュータシステムの中核要素であり、電源が切れてもデータを保存できる。CPUレジスタ、CPUキャッシュ、RAMのような揮発性ストレージとは異なり、継続的な電力を必要としない。
テープストレージ
- 1950年代から、コンピュータは不揮発性デジタルストレージのためにテープドライブを使用してきた。テープは長いシーケンスのデータを保存するのに適しており、大量のデータを安全に保存する必要がある一方で、頻繁に読み出す必要がない状況に向いている。
- テープは低コストと長寿命を提供し、CERNやAWSのような大規模データストアでも今なお使用されている。
ハードディスクドライブ（HDD）
- ハードディスクドライブはテープと比べてより高速なデータアクセスを提供し、円形の金属ディスクにデータを保存する。ディスクの表面全体を常に利用できるため、データの読み書きのレイテンシが低減される。
- HDDはコマンドキューイングをサポートしており、複数のコマンドを並列に実行できる。
ソリッドステートドライブ（SSD）
- ソリッドステートドライブは機械的な部品なしで電子的にデータを読み書きし、NANDフラッシュを使って不揮発性ストレージを提供する。
- SSDは並列処理とガベージコレクションを通じて性能を最適化できる。データの配置が性能に影響することがある。
クラウドでのストレージ
- クラウドへの移行はIO性能に変化をもたらし、多くの企業がサーバーやデータベースシステムをクラウドへ移している。
- クラウド環境ではストレージとコンピューティングの分離が一般的であり、これはデータの安全性と柔軟性を提供する一方で、性能低下を招く可能性がある。
ストレージとコンピューティングの分離
- 従来はサーバーに不揮発性ストレージを直接接続して利用していたが、クラウドではネットワーク経由でストレージを接続する方式が一般的である。
- ネットワーク接続ストレージはデータの安全性を提供する一方で、IO性能に悪影響を及ぼす可能性がある。
ローカル vs ネットワークストレージ
- ローカルNVMe SSDは非常に高速なIO速度を提供し、ネットワーク接続ストレージと比べてレイテンシが小さい。
- ネットワーク接続ストレージではIO処理に制限がある場合があり、これが性能低下につながる可能性がある。
解決策: Metal
- MetalはPlanetScaleが提供するソリューションで、直接接続されたNVMe SSDドライブを使用して優れた性能と拡張性を提供する。
- Metalクラスターは基本的にプライマリサーバー1台とレプリカ2台で構成され、データの耐久性を保証しつつ、ストレージ容量を容易に拡張できる。
- MetalデータベースではIO処理に人為的な制限がなく、最小限のレイテンシでIO処理を実行できる。
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