{
  "version": "1.1",
  "id": "vms-sharing-one-nvme",
  "title": "가상 머신 둘과 호스트 프로세스가 하나의 NVMe 로 모인다",
  "question": "서로 다른 곳에서 시작한 I/O 는 어디에서 하나로 모여 device 로 나가는가",
  "type": "flow",
  "direction": "TB",
  "audience": [
    "가상 머신 위에서 본 저장소 지연의 원인을 가르려는 사람",
    "Storage Contention 과 CPU Contention 을 나눠 재려는 사람"
  ],
  "summary": "VM1 QEMU 와 VM2 QEMU, Nginx, 호스트의 다른 프로세스에서 시작한 I/O 가 모두 하나의 Host Block Layer queue 로 들어가 NVMe 로 dispatch 된다.",
  "alt": "VM1 QEMU, VM2 QEMU, Nginx, Host 기타 네 곳에서 나온 화살표가 하나의 Host Block Layer 로 모이고 거기서 NVMe 로 나가는 수렴 흐름도.",
  "long_description": "위쪽에 네 출발점이 나란히 있다. VM1 QEMU 는 WRITE X 와 READ Y, WRITE Z 를 내고 VM2 QEMU 는 READ A 와 WRITE B 를 내며, 그 옆에 호스트의 Nginx 와 다른 프로세스가 있다. 네 갈래가 모두 가운데의 Host Block Layer 하나로 모인다. Host Block Layer 는 그 I/O 가 가상 머신 안에서 시작했는지 호스트 프로세스에서 시작했는지를 본질적으로 구분해 처리하는 계층이 아니라 들어온 것을 모두 Host block request 로 다루고, 그 요청들을 queue 에서 관리해 맨 아래 NVMe 로 dispatch 한다. 여기서 생기는 경쟁이 Storage Contention 이고 CPU 실행 시간을 두고 벌어지는 CPU Contention 과는 다투는 자원이 다르다는 것은 본문 문단이 맡는다.",
  "source_context": {
    "document": "docs/virtualization/final/document.md",
    "document_sha256": "181e2b3cc8a45bae81e7e8193d026937c4d586ae4495d3b2c323eb7e6abcfadd",
    "anchor": {
      "kind": "heading",
      "value": "159. 여러 VM이 하나의 NVMe를 공유하면",
      "line": 7026
    }
  },
  "composition": {
    "profile": "component-flow",
    "diagram_only": true,
    "reference_ids": [
      "payment-event-flow"
    ],
    "rationale": "이 절이 주장하는 것은 서로 다른 네 곳에서 시작한 요청이 한 자리로 모인다는 것이다. query-fanout 은 하나가 여러 저장소로 갈라지는 문법이라 방향이 반대이고, orchestrator-workers 는 가운데가 아래의 워커들에게 일을 나눠 주는 그림이라 「모인다」가 「나눈다」로 뒤집힌다. comparison 은 네 출발점을 나란히 늘어놓기만 해서 하나의 queue 로 모인다는 사실이 사라진다.",
    "focus_node": "host-block-layer"
  },
  "groups": [],
  "nodes": [
    {
      "id": "vm1-qemu",
      "label": "VM1 QEMU",
      "kind": "service",
      "role": "source",
      "shape": "box",
      "details": [
        "WRITE X",
        "READ Y",
        "WRITE Z"
      ],
      "description": "가상 머신 하나의 QEMU 프로세스. 게스트의 I/O 가 여기서 호스트 파일 I/O 가 된다.",
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7029,
          "end_line": 7029
        },
        {
          "start_line": 7041,
          "end_line": 7044
        }
      ],
      "assumption": false
    },
    {
      "id": "vm2-qemu",
      "label": "VM2 QEMU",
      "kind": "service",
      "role": "source",
      "shape": "box",
      "details": [
        "READ A",
        "WRITE B"
      ],
      "description": "다른 가상 머신의 QEMU 프로세스.",
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7031,
          "end_line": 7031
        },
        {
          "start_line": 7046,
          "end_line": 7048
        }
      ],
      "assumption": false
    },
    {
      "id": "nginx",
      "label": "Nginx",
      "kind": "service",
      "role": "source",
      "shape": "box",
      "description": "호스트에서 직접 도는 프로세스.",
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7033,
          "end_line": 7033
        }
      ],
      "assumption": false
    },
    {
      "id": "host-other",
      "label": "Host 기타",
      "kind": "service",
      "role": "source",
      "shape": "box",
      "description": "그 밖의 호스트 프로세스.",
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7035,
          "end_line": 7038
        }
      ],
      "assumption": false
    },
    {
      "id": "host-block-layer",
      "label": "Host Block Layer",
      "kind": "service",
      "role": "queue",
      "shape": "box",
      "emphasis": "primary",
      "details": [
        "Host block request",
        "blk-mq"
      ],
      "description": "어디서 왔는지 구분하지 않고 모두 Host block request 로 다루는 계층. queue 에서 관리해 device 로 내보낸다.",
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7031,
          "end_line": 7031
        },
        {
          "start_line": 7017,
          "end_line": 7022
        },
        {
          "start_line": 7054,
          "end_line": 7054
        },
        {
          "start_line": 7058,
          "end_line": 7060
        }
      ],
      "assumption": false
    },
    {
      "id": "nvme",
      "label": "NVMe",
      "kind": "device",
      "role": "sink",
      "shape": "cylinder",
      "description": "네 갈래가 결국 함께 쓰는 하나의 물리 device.",
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7031,
          "end_line": 7031
        },
        {
          "start_line": 7019,
          "end_line": 7019
        },
        {
          "start_line": 7066,
          "end_line": 7069
        }
      ],
      "assumption": false
    }
  ],
  "edges": [
    {
      "id": "vm1-to-block-layer",
      "from": "vm1-qemu",
      "to": "host-block-layer",
      "label": "",
      "kind": "data",
      "style": "solid",
      "order": 1,
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7029,
          "end_line": 7031
        }
      ],
      "assumption": false
    },
    {
      "id": "vm2-to-block-layer",
      "from": "vm2-qemu",
      "to": "host-block-layer",
      "label": "",
      "kind": "data",
      "style": "solid",
      "order": 2,
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7031,
          "end_line": 7031
        }
      ],
      "assumption": false
    },
    {
      "id": "nginx-to-block-layer",
      "from": "nginx",
      "to": "host-block-layer",
      "label": "",
      "kind": "data",
      "style": "solid",
      "order": 3,
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7031,
          "end_line": 7033
        }
      ],
      "assumption": false
    },
    {
      "id": "host-other-to-block-layer",
      "from": "host-other",
      "to": "host-block-layer",
      "label": "",
      "kind": "data",
      "style": "solid",
      "order": 4,
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7031,
          "end_line": 7035
        }
      ],
      "assumption": false
    },
    {
      "id": "block-layer-to-nvme",
      "from": "host-block-layer",
      "to": "nvme",
      "label": "dispatch",
      "kind": "data",
      "style": "solid",
      "order": 5,
      "evidence": [
        {
          "start_line": 7031,
          "end_line": 7031
        },
        {
          "start_line": 7054,
          "end_line": 7054
        }
      ],
      "assumption": false
    }
  ],
  "legend": [],
  "metadata": {
    "rationale": "component-flow 를 고른 이유는 이 절이 답하는 물음이 「여러 곳에서 온 요청이 어디에서 하나가 되는가」이기 때문이고, 그 수렴은 자리로만 보인다. 네 출발점의 화살표에는 라벨을 달지 않았다 — 넷이 같은 「Host block request」라는 것이 이 그림의 논지인데 같은 라벨을 네 번 겹쳐 놓으면 라벨끼리 먹힌다. 그래서 그 이름은 모이는 노드의 details 로 올렸다. blk-mq 도 노드가 아니라 details 다 — §160 이 그리는 것은 CPU 넷이 자기 queue 를 갖는 다른 수렴이라 이 그림의 네 출발점과 같은 축에 놓을 수 없다. I/O Scheduler 와 NVMe Driver 는 §161 과 §164 가 대는 사실인데 이 앵커의 준비된 문맥(§158~§160) 밖이라 넣지 않았다. §159 의 「Host Process READ C」도 붙이지 않았다 — 그 프로세스가 Nginx 인지 Host 기타인지 SSOT 가 말하지 않는다."
  }
}