Linux，作為服務器和工作站的主流操作系統(tǒng)，其強大的可配置性和靈活性使其成為優(yōu)化I/O性能的理想平臺
本文將深入探討Linux系統(tǒng)中IO配置的關(guān)鍵要素，通過一系列策略和技術(shù)手段，幫助您實現(xiàn)系統(tǒng)性能的最大化
一、理解Linux IO系統(tǒng)架構(gòu) 在深入探討優(yōu)化之前，首先需對Linux的IO系統(tǒng)架構(gòu)有一個基本認識
Linux的IO系統(tǒng)由多個層次組成，從用戶空間的應用程序到內(nèi)核空間的文件系統(tǒng)、塊層、設備驅(qū)動，直至物理存儲設備
每一層都對IO性能有重要影響，因此，優(yōu)化策略需覆蓋整個堆棧
1.用戶空間：應用程序通過系統(tǒng)調(diào)用接口（如read(), `write()`）發(fā)起IO請求
2.內(nèi)核空間： -文件系統(tǒng)層：處理文件路徑解析、權(quán)限檢查等
-虛擬內(nèi)存層：管理內(nèi)存映射、頁面置換等
-塊層：負責將IO請求合并、排序，提高磁盤訪問效率
-設備驅(qū)動層：與硬件直接交互，控制具體的IO操作
3.物理層：存儲設備（HDD、SSD）執(zhí)行實際的讀寫操作
二、IO性能優(yōu)化的關(guān)鍵策略 1. 磁盤調(diào)度算法的選擇 Linux內(nèi)核提供了多種磁盤調(diào)度算法，如CFQ（Completely Fair Queuing）、NOOP（No Operation）、Deadline等，每種算法適用于不同的工作負載
- CFQ：默認調(diào)度器，旨在公平分配IO帶寬，適合多任務環(huán)境
- NOOP：不進行任何調(diào)度，直接傳遞IO請求，適用于SSD，因為它們內(nèi)部已有高效的調(diào)度機制
- Deadline：為讀寫請求設置截止時間，適用于實時性要求較高的場景
通過調(diào)整`/sys/block/【disk】/queue/scheduler`，可以更改磁盤的調(diào)度算法
例如，對于SSD，推薦使用`noop`以減少不必要的調(diào)度開銷
2. 調(diào)整I/O調(diào)度器優(yōu)先級 對于多隊列設備（如SSD），可以通過調(diào)整I/O調(diào)度器的優(yōu)先級來優(yōu)化性能
在`/sys/class/block/【disk】/queue/iosched/priority_weight`中設置不同類別請求的權(quán)重，可以確保關(guān)鍵任務獲得更多資源
3. 文件系統(tǒng)優(yōu)化 - 選擇合適的文件系統(tǒng)：ext4、XFS、Btrfs等各有優(yōu)缺點，應根據(jù)具體需求選擇
例如，XFS在高并發(fā)寫入時表現(xiàn)優(yōu)異，適合數(shù)據(jù)庫應用
- 掛載選項：使用mount命令時，可以添加諸如`noatime`（禁用訪問時間更新）、`nodiratime`（禁用目錄訪問時間更新）等選項，減少不必要的寫操作，提升性能
4. 塊設備調(diào)優(yōu) - I/O隊列深度：通過`blockdev --setra`調(diào)整讀請求合并
