オンライン処理とバッチ処理の処理負荷を分散制御する入出力制御方式の実装と評価

銀行のオンラインシステムに代表される業務システムでは，オンライン処理とバッチ処理が別計算機で実行される．しかし，計算機の処理能力向上とともに，計算機資源を十分に利用しない時間帯が生じ，分割損が生じている．両処理の計算機資源の利用量は時間帯で異なるため，両処理を同じ計算機で実行するシステム構成とすることで，分割損を軽減し，計算機資源の利用効率の向上が期待できる．しかし，このシステム構成においては，2つの処理の負荷を分散させ，バッチ処理の負荷がオンライン処理の応答時間に悪影響を与えないようにすることが強く求められる．しかし，負荷分散は，プロセス優先度を用いたプロセッサ割当て制御だけでは不十分であり，ディスクに対するI/O要求の負荷分散が必要である．本論文では，オンライン処理とバッチ処理のファイルI/Oの特徴として入出力データ長に着目し，ディスクに対するI/O要求の短期の負荷分散を行うディスクI/O制御方式を提案し，FreeBSDに実装し評価した結果を述べる．

Some IT systems, including banking systems, perform online and batch processing on a daily basis. To separate the impact of both processings, typical banking systems employ individual computers dedicated to each processing. However, with the improvement of computer performance, computer resources of each dedicated system are not fully utilized. Since the use of computer resources for online and batch processing is different in time, it is expected to improve the utilization of computer resources by executing both processings on the same computer. In this system, it is strongly demanded that the workload of both processings are distributed so that the workload of batch processing does not affect the response time of online processing. It is not enough only controlling to assign each workload to processor units of a computer using priority of online and batch processing, and it is also needed to distribute I/O requests to a disk. In this paper, we propose an effective method for maximizing disk I/O performance under composite workloads. Our basic idea depends on the fact that workloads of online and batch processing (1) have different peak times in a day, and (2) have different I/O patterns of disk access and lengths of data. We describe the I/O control mechanism in FreeBSD and the evaluation of it in this paper.