Анализ возможности увеличения размера очереди запросов.

nr_requests: Когда очередь не решает проблему, а маскирует её

В мире высоконагруженных баз данных каждая миллисекунда ожидания ввода-вывода может стать узким местом всей системы. В поисках решения администраторы часто обращаются к настройке глубины очереди запросов к диску (nr_requests), надеясь одним параметром решить проблему высокой утилизации хранилища. Данный разбор на реальных метриках показывает, что вслепую увеличивать очередь не только бесполезно, но иногда и вредно. Когда диск постоянно работает на 100%, ключ к оптимизации лежит не в очереди, а в грамотном перераспределении нагрузки, стратегическом кэшировании и настройке планировщика операций ввода-вывода.

GitHub - Комплекс pg_expecto для статистического анализа производительности и нагрузочного тестирования СУБД PostgreSQL

Глоссарий терминов | Postgres DBA | Дзен

PG_EXPECTO : Оптимизация подсистемы IO. Рекомендации по изменению параметров ОС.

Запрос нейросети

Проанализируй показатели производительности IO и текущие значения для параметра nr_requests :"# cat /sys/block/vdd/queue/nr_requests

256". Подготовь рекомендации о целесообразности изменения параметра nr_requests для оптимизации подсистемы IO.

На основе анализа производительности IO для диска vdd, текущего значения nr_requests = 256 и контекста нагрузки, можно дать следующие рекомендации:

Текущее состояние (диск vdd):

1. Высокая загрузка диска:
2. %util = 100% постоянно
3. Средняя длина очереди (aqu_sz) от 11 до 29
4. Большое количество процессов в состоянии uninterruptible sleep (6-14 при 8 CPU)
5. Характер нагрузки:
6. Преобладание операций чтения над записью (соотношение ~3:1)
7. OLAP-подобный сценарий с интенсивным чтением
8. Высокая корреляция между объемом кэша и объемом чтения с диска
9. Проблемы:
10. Чрезмерное ожидание IO процессором (wa = 45-51%)
11. Глубина очереди постоянно > 1 (100% наблюдений)
12. Признаки недостаточной эффективности кэширования

Рекомендации по nr_requests:

Текущее значение 256:

• Достаточно высокое для большинства рабочих нагрузок
• НЕ является основным ограничивающим фактором при текущей нагрузке
• Увеличение не решит проблему 100% утилизации

Рекомендуемые действия:

НЕ увеличивать nr_requests (256 → более высокие значения):

Текущая очередь и так переполнена (aqu_sz до 29)

Увеличение nr_requests не снизит %util = 100%

Может привести к:

• Увеличению латентности отдельных запросов
• Росту потребления памяти ядром
• Эффекту "застревания" старых запросов

Оптимизировать параметры планировщика (scheduler):

# Для OLAP-нагрузки с преобладанием чтения

echo deadline > /sys/block/vdd/queue/scheduler

# Настройки для deadline (опционально)

echo 256 > /sys/block/vdd/queue/iosched/read_expire

echo 5000 > /sys/block/vdd/queue/iosched/write_expire

echo 8 > /sys/block/vdd/queue/iosched/fifo_batch

Увеличить readahead для последовательных чтений:

# Текущее значение обычно 128 или 256

cat /sys/block/vdd/queue/read_ahead_kb

# Увеличить для OLAP

echo 4096 > /sys/block/vdd/queue/read_ahead_kb

Приоритетные оптимизации:

Увеличить кэширование (если возможно добавить RAM)

Оптимизировать запросы БД (индексы, уменьшение seq scan)

Рассмотреть разделение нагрузки на несколько дисков

Проверить настройки ФС (noatime, nodiratime)

Экспериментальная проверка (если решили изменить nr_requests):

#Временно уменьшить для теста

echo 128 > /sys/block/vdd/queue/nr_requests

# Мониторинг эффекта

iostat -x 1

cat /proc/interrupts | grep vdd

Вывод:

Параметр nr_requests = 256 не является узким местом.

Проблема :

1. Слишком высокой нагрузке на диск (OLAP + вероятно недостаток кэша)
2. Возможно, недостаточной производительности самого диска для текущей нагрузки

Рекомендация:

Сфокусироваться на:

1. Увеличении оперативной памяти для кэширования
2. Оптимизации запросов к базе данных
3. Рассмотрении более производительного хранилища (SSD/NVMe вместо HDD)
4. Настройке параметров планировщика и readahead

Изменение nr_requests даст минимальный эффект и может ухудшить ситуацию при текущей 100% утилизации диска.