Contexto
Introducción
Las operaciones de Entrada/Salida (I/O) representan una de las principales limitantes en el rendimiento de un sistema.
A diferencia del CPU, los dispositivos de almacenamiento tienen latencias mayores, por lo que el sistema operativo debe optimizar el acceso mediante buffers, caché y planificación de I/O.
El rendimiento de un sistema no depende solo del CPU; el acceso a disco puede convertirse en el principal cuello de botella.
En esta práctica se analizará el comportamiento del sistema durante operaciones intensivas de lectura y escritura.
Objetivo
Objetivo
- Observar operaciones de lectura y escritura en disco
- Identificar impacto del I/O en el sistema
- Analizar comportamiento bajo carga de almacenamiento
- Diferenciar uso de CPU vs I/O
Entorno
Condiciones del entorno
La práctica se ejecuta en un entorno Linux accesible por SSH.
ssh usuario@IP_SERVIDOR
Verificar herramientas disponibles:
iostat
dd
top
vmstat
Si iostat no está disponible:
sudo apt install sysstat
Las operaciones pueden afectar el rendimiento del sistema durante la ejecución.
Comandos
Comandos y explicación
iostat → Estadísticas de I/O
iostat -xz 1
dd → Genera carga de lectura/escritura
dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=500
vmstat → Estadísticas generales del sistema
vmstat 1
top → Monitoreo general
top
Ejecución
Actividad paso a paso
- Monitorear sistema:
iostat -xz 1
- Abrir otra terminal
- Generar escritura en disco:
dd if=/dev/zero of=testfile bs=1M count=500
- Observar:
- uso de disco
- tiempo de espera
- %util
- Ejecutar lectura:
dd if=testfile of=/dev/null bs=1M
- Comparar comportamiento lectura vs escritura
- Monitorear con:
vmstat 1
- Eliminar archivo:
rm testfile
Análisis
Análisis del sistema
- ¿Qué operación es más lenta: lectura o escritura?
- ¿Cómo cambia el uso del CPU durante I/O?
- ¿Qué indica el campo %util en iostat?
- ¿Se observa espera de I/O (wa en vmstat)?
El sistema puede estar "lento" no por CPU, sino por espera de operaciones de disco.
Reflexión
Preguntas de reflexión
- ¿Por qué el disco es más lento que la memoria?
- ¿Cómo afecta el I/O a aplicaciones reales?
- ¿Qué sucede cuando múltiples procesos acceden al disco?
- ¿Cómo optimiza Linux el acceso a disco?
Extensión
Actividad complementaria
- Investigar qué es DMA (Direct Memory Access)
- Analizar planificación de I/O
- Explicar diferencia entre HDD y SSD en rendimiento
Entrega: análisis técnico
Entrega
Evidencia
- Capturas de:
- iostat
- vmstat
- dd ejecución
- Comparación lectura vs escritura
- Respuestas de reflexión