ディスクI/O（disk Input/Output）は、ハードディスクなどのストレージ装置に対するデータの読み書き操作を指します。
この記事では、ディスクI/Oの基本概念、パフォーマンス指標、シーケンシャルアクセスとランダムアクセスの違い、さらに非ディスク型媒体との関連について詳しく解説します。
ディスクI/Oを理解することで、データ処理の効率化やストレージ性能の最適化に役立ちます。
ディスクI/Oの基本概念
1. ディスクI/Oとは何か
ディスクI/Oは、ストレージ装置へのデータの読み込み（インプット）と書き込み（アウトプット）を含む操作全般を指します。
このプロセスは、主にハードディスク、SSD、光学ディスクなどで行われます。
具体的には、データがメインメモリとストレージ装置間でどのように移動するかに関わる時間や速さを示します。
2. ディスクI/Oの性能指標
ディスクI/Oの性能は、以下のような指標で評価されます。
- MB/s（メガバイト毎秒）：単位時間あたりのデータ読み込みまたは書き込み量。
- IOPS（I/O毎秒）：単位時間あたりのI/O操作の回数。
これらの指標は、ストレージ装置の性能を定量的に比較するために非常に重要です。
シーケンシャルアクセスとランダムアクセス
1. アクセスタイプの違い
ディスクI/Oには、主に二つのアクセス方法があります。
- シーケンシャルアクセス：データを連続した領域から読み書きする方法。
- ランダムアクセス：データを飛び飛びの領域から読み書きする方法。
一般的に、シーケンシャルアクセスはランダムアクセスよりも高速です。
これは、連続してデータを読み込む場合、機械の動作が効率的になるためです。
2. 性能の評価
ディスクI/Oの性能を比較する際は、以下のような速度を測定します。
- シーケンシャルリード
- シーケンシャルライト
- ランダムリード
- ランダムライト
これらの値を収集し、平均値を計算することで、ストレージ装置の性能を評価することが一般的です。
非ディスク型媒体との関連
1. ストレージI/Oの概念
ディスク型媒体が主流だった時代に「ディスクI/O」という用語が定着しましたが、最近では磁気テープやフラッシュメモリなど、ディスク型ではないストレージ装置も多くなっています。
そのため、より包括的な用語としてストレージI/O（storage Input/Output）が用いられることがあります。
意味的にはディスクI/Oと変わりませんが、ストレージの多様化に伴い、より適切な呼称となっています。
まとめ
ディスクI/Oは、データの読み書き操作を理解するための基本的な概念であり、ストレージ性能の評価に欠かせません。
シーケンシャルアクセスとランダムアクセスの違いや、性能指標であるMB/sやIOPSを把握することで、データ処理の効率を高めることができます。
また、ストレージの進化に伴い、ディスク型だけでなくさまざまなタイプのI/Oが存在することを理解することが、今後のIT技術において重要です。