如何使用linux进行磁盘io性能调优设置

在Linux系统中，磁盘IO性能是影响系统整体性能的重要因素之一，本文将介绍如何使用Linux进行磁盘IO性能调优，包括磁盘阵列、文件系统选择、调整磁盘调度算法等方面的内容。

磁盘阵列

磁盘阵列是一种通过将多个物理磁盘组合成一个逻辑磁盘的技术，可以提高磁盘的容量、速度和可靠性，常见的磁盘阵列有RAID 0、RAID 1、RAID 5等。

1、RAID 0

RAID 0通过数据分条技术，将数据均匀地分布在多个磁盘上，从而提高读写速度，RAID 0没有冗余，一旦其中一个磁盘故障，所有数据都将丢失。

2、RAID 1

RAID 1通过镜像技术，将数据完全复制到多个磁盘上，从而提高数据的可靠性，RAID 1的写性能较低，因为每次写入都需要同步到所有磁盘。

3、RAID 5

RAID 5通过奇偶校验技术，将数据和校验信息分布在多个磁盘上，既可以提高读写速度，又可以保证数据的可靠性，RAID 5需要至少3个磁盘才能实现。

文件系统选择

选择合适的文件系统对磁盘IO性能也有很大影响，常见的Linux文件系统有ext4、xfs、btrfs等。

1、ext4

ext4是Linux默认的文件系统，具有较高的稳定性和兼容性，ext4在处理大量小文件时性能较差。

2、xfs

xfs是一种高性能的文件系统，适合处理大量大文件，xfs在处理大量小文件时性能较差，且兼容性较差。

3、btrfs

btrfs是一种支持快照、压缩和复制的现代文件系统，具有较高的性能和灵活性，btrfs目前尚处于开发阶段，可能存在一些不稳定因素。

调整磁盘调度算法

Linux系统中有多种磁盘调度算法，如CFQ、Deadline、NOOP等，选择合适的磁盘调度算法可以提高磁盘IO性能。

1、CFQ（Completely Fair Queueing）

CFQ是一种基于时间的公平队列调度算法，可以为每个进程分配一定的CPU时间片，从而保证公平性，CFQ在处理突发性IO请求时性能较差。

2、Deadline（截止时间）

Deadline是一种基于优先级的抢占式调度算法，可以为紧急IO请求分配更高的优先级，Deadline可能导致低优先级的IO请求饿死。

3、NOOP（No Operation）

NOOP是一种简单的轮询调度算法，不对IO请求进行任何优化，NOOP可以保证低延迟的IO请求得到及时响应。

相关命令与参数

1、mkfs：创建文件系统的命令，如mkfs.ext4、mkfs.xfs等。

2、mount：挂载文件系统的命令，如mount /dev/sdb1 /mnt。

3、blkid：查看磁盘设备和分区信息的命令，如blkid /dev/sdb1。

4、cat /proc/iopriority_disk：查看当前磁盘调度算法的命令。

5、echo "deadline" > /sys/block/sda/queue/scheduler：设置磁盘调度算法为Deadline的命令。

6、echo "noop" > /sys/block/sda/queue/scheduler：设置磁盘调度算法为NOOP的命令。

7、echo "cfq" > /sys/block/sda/queue/scheduler：设置磁盘调度算法为CFQ的命令。

8、tune2fs O^has_journal：关闭ext4文件系统的日志功能的命令。

9、tune2fs O^dir_index：关闭ext4文件系统的目录索引功能的命令。

10、tune2fs O^inode_cache：关闭ext4文件系统的inode缓存功能的命令。

11、tune2fs O^barrier：关闭ext4文件系统的写屏障功能的命令。

12、btrfstune：调整btrfs文件系统参数的命令，如btrfstune O compression=zlib,space_cache=v2,autodefrag=true等。

相关问题与解答

问题1：如何选择适合自己的磁盘阵列？

答：根据实际需求和预算来选择磁盘阵列，如果追求高性能和可靠性，可以选择RAID 5；如果追求性价比和简单易用，可以选择RAID 0或RAID 1；如果需要处理大量大文件，可以选择xfs文件系统；如果需要处理大量小文件，可以选择ext4文件系统；如果需要较高的性能和灵活性，可以选择btrfs文件系统；如果需要处理突发性IO请求，可以选择Deadline或NOOP调度算法；如果需要保证公平性，可以选择CFQ调度算法。