Bu makale, modern veritabanı sistemlerinin (DBMS) verimli ve düşük ek yüklü I/O işlemleri için Linux io_uring arayüzünü nasıl kullanabileceğini inceliyor. io_uring, mevcut Linux I/O arayüzlerinin sınırlamalarını gideren, depolama ve ağ işlemlerini birleştiren asenkron bir sistem çağrısı toplu işleme arayüzüdür. Ancak, geleneksel I/O arayüzlerini doğrudan io_uring ile değiştirmek her zaman performans artışı sağlamaz. Bu çalışma, io_uring'in en büyük faydaları ne zaman sağladığını ve modern veritabanı sistemlerinde nasıl etkili bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.
Araştırmacılar, io_uring'i iki ana kullanım durumunda değerlendirmişlerdir: depolama yoğun bir arabellek yöneticisine entegrasyonu ve ağ yoğun analitik iş yüklerinde yüksek verimli veri karıştırma (data shuffling) için kullanımı. Ayrıca, kayıtlı arabellekler (registered buffers) ve passthrough I/O gibi gelişmiş io_uring özelliklerinin uçtan uca performansı nasıl etkilediğini analiz etmişlerdir. Çalışma, düşük seviyeli optimizasyonların sistem genelinde somut kazançlara ne zaman dönüştüğünü ve mimari seçimlerin bu faydaları nasıl etkilediğini ortaya koymaktadır. Bu içgörülerden yola çıkarak, io_uring kullanarak I/O yoğun sistemler tasarlamak için pratik yönergeler türetilmiştir. Bu yönergelerin etkinliği, PostgreSQL'in yakın zamanda io_uring entegrasyonu üzerine yapılan bir vaka çalışmasında doğrulanmıştır; yönergelerin uygulanması %14'lük bir performans artışı sağlamıştır.
Bu araştırma, Linux io_uring arayüzünün veritabanı sistemlerinde I/O performansını artırmak için ne zaman ve nasıl etkili bir şekilde kullanılabileceğine dair kritik bilgiler ve pratik yönergeler sunmaktadır.