Degradação de E / S de disco com gravações simultâneas no mesmo arquivo

Question

Estou comparando o desempenho de E / S de disco simultâneo de vários processos e obtenho resultados muito diferentes ao gravar no mesmo arquivo ou em arquivos diferentes. Como estou usando o O_DIRECT, não esperava essa diferença.

O script que foi usado:

#!/bin/sh
set -eu
nprocs=$1
for i in $(seq $nprocs)
do
    target=test_file$i
    [[ "${2:-}" == "same" ]] && target=test_file
    echo $(date) - Run $i/$nprocs $(dd if=/dev/zero of=$target bs=2k count=128000 oflag=direct 2>&1) &
done

Os resultados:

# iostat while running: sh mkfile.sh 10
vg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.39    0.00    9.62   12.09    0.00   77.89

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sda               0.00     0.00    0.00 11016.00     0.00 33409.50     6.07    81.36    0.12    0.00    0.12   0.09 100.00


# iostat while running: sh mkfile.sh 10 same
vg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.51    0.00    7.95    4.87    0.00   86.67

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rkB/s    wkB/s avgrq-sz avgqu-sz   await r_await w_await  svctm  %util
sda               0.00     0.00    0.00 7780.00     0.00 16362.00     4.21     0.75    0.10    0.00    0.10   0.10  74.90

A diferença pode ser vista no W / S, 11016.00 (multifile) e 7780.00 (singlefile). Como o dd está usando O_DIRECT, independentemente de gravar na mesma área física, não espero ter nenhum tipo de bloqueio no nível do kernel, o avgqu-sz é baixo e% util não alcança 100%, portanto não consigo contenção física de E / S qualquer um.

Eu devo estar perdendo algo realmente trivial aqui:)

Alguma ideia sobre o motivo da taxa de IOPS muito menor?