关于磁盘随机IO和顺序IO疑问？

Question

数据随机IO问题:
1. 当数据量超过内存大小的时候, 随机IO的问题出现.
2. 页级缓存在大量全随机IO的情况下内存利用率低,同时页级缓存还带来了大量额外连续IO的问题.
3. B+树当索引大于内存量, 每次随机的索引搜索,插入和删除都将有至少一次随机IO.
4. 索引组织表(HashTable)占用内存太大, 同时每次随机的索引搜索,插入和删除都将有一次随机

在网上查到以上资料，可是不理解！例如：
1,为什么数据量大于内存大小就会出现随机IO？
3,B+树索引大于内存量，“每次随机的索引搜索”这句话如何理解？？

求指教！

Answer 1

为什么数据量大于内存大小就会出现随机IO？

小于内存的话，可以先放在内存里，然后直接从内存读写

B+树索引大于内存量，“每次随机的索引搜索”这句话如何理解？？

B+树的查找运算有两种：从最小关键字起顺序查找，从根结点开始进行随机查找。

Answer 2

随机访问的特点是每次IO请求的数据在磁盘上的位置跨度很大（如：分布在不同的扇区），因此N个非常小的IO请求（如：1K），必须以N次IO请求才能获取到相应的数据。

顺序访问的特点跟随机访问相反，它请求的数据在磁盘的位置是连续的。当系统发起N个非常小的IO请求（如：1K）时，因为一次IO是有代价的，系统会取完整的一块数据（如4K、8K），所以当第一次IO完成时，后续IO请求的数据可能已经有了。这样可以减少IO请求的次数。这也就是所谓的预取。

随机访问和顺序访问同样是有应用决定的。如数据库、小文件的存储的业务，大多是随机IO。而视频类业务、大文件存取，则大多为顺序IO。