HDDのシーク遅延 HDD seek latency

原因ID dk-hdd · 主担当 インフラチーム・サーバーインフラ · 副担当インフラチーム・DBインフラ, ゲーム開発チーム・サーバー開発

HDDはヘッドがプラッタ上を移動する（シーク、seek）必要があるため、散らばったデータの読み書きに1回あたり10ms近くかかります。

なぜ古いサーバーや低価格ストレージでHDDを使用 → すると ランダムな読み書きのたびに約10ms → 画面では 全体的な保存・ロードの遅延

症状: 入力遅延
要因: 遅延
誰に起きるか: サーバー全体
いつ: 常に
担当: 主担当 インフラチーム・サーバーインフラ · 副担当インフラチーム・DBインフラ, ゲーム開発チーム・サーバー開発
ゲーム開発チームの対応: シーケンシャル書き込み中心の設計。
インフラチームの対応: サーバー機器・OS：SSDに交換（ランダムな読み書きが多い保存用ディスクから）。DBサーバー：ランダムな読み書きが最も多いDBディスクを先にSSDに交換。
グラフでは: 最初から常に高い · ディスクの読み書き遅延（r_await・w_await）
確認箇所: lsblk -d -o NAME,ROTAで回転ディスク（HDD）かどうかを確認し、iostat -x 1のr/s・w/sとr_await・w_awaitを確認。仮想サーバーはクラウド・ストレージの仕様でディスクの種類を確認
該当する場合: 回転ディスクで、毎秒の要求が数十〜100件あまりの水準なのに、r_await・w_awaitが常に数ms〜数十ms
該当しない場合: SSDなのに遅延が高いなら、キューの飽和（dk-iops）かバーストクレジットの枯渇（dk-burst）側
確認手段: インフラのツールで確認（ゲームコード不要）

出典

Designs, Lessons and Advice from Building Large Distributed Systems (LADIS 2009 keynote) Google
ディスクシーク1回10ms、ディスクからの1MBシーケンシャル読み出し20ms
Exos X18 Data Sheet Seagate
7,200rpm HDDの平均回転待ち4.16ms、4Kランダム読み出し170 IOPS
lsblk(8) — Linux manual page util-linux
-oで出力する列を選択、デバイストポロジーの列にROTA（回転型かどうか）を含む
ABI stable symbols Linux kernel
/sys/block/(ディスク)/queue/rotational：デバイスが回転型か非回転型かを示す
iostat(1) — Linux manual page sysstat
-x：r/s・w/s、r_await・w_await（キューで待った時間を含む、要求あたりの平均処理時間）