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在Linux系統(tǒng)中，磁盤IO性能是影響系統(tǒng)整體性能的重要因素之一，本文將介紹如何使用Linux進(jìn)行磁盤IO性能調(diào)優(yōu)，包括磁盤陣列、文件系統(tǒng)選擇、調(diào)整磁盤調(diào)度算法等方面的內(nèi)容。
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磁盤陣列
磁盤陣列是一種通過將多個(gè)物理磁盤組合成一個(gè)邏輯磁盤的技術(shù)，可以提高磁盤的容量、速度和可靠性，常見的磁盤陣列有RAID 0、RAID 1、RAID 5等。
1、RAID 0
RAID 0通過數(shù)據(jù)分條技術(shù)，將數(shù)據(jù)均勻地分布在多個(gè)磁盤上，從而提高讀寫速度，RAID 0沒有冗余，一旦其中一個(gè)磁盤故障，所有數(shù)據(jù)都將丟失。
2、RAID 1
RAID 1通過鏡像技術(shù)，將數(shù)據(jù)完全復(fù)制到多個(gè)磁盤上，從而提高數(shù)據(jù)的可靠性，RAID 1的寫性能較低，因?yàn)槊看螌懭攵夹枰降剿写疟P。
3、RAID 5
RAID 5通過奇偶校驗(yàn)技術(shù)，將數(shù)據(jù)和校驗(yàn)信息分布在多個(gè)磁盤上，既可以提高讀寫速度，又可以保證數(shù)據(jù)的可靠性，RAID 5需要至少3個(gè)磁盤才能實(shí)現(xiàn)。
文件系統(tǒng)選擇
選擇合適的文件系統(tǒng)對磁盤IO性能也有很大影響，常見的Linux文件系統(tǒng)有ext4、xfs、btrfs等。
1、ext4
ext4是Linux默認(rèn)的文件系統(tǒng)，具有較高的穩(wěn)定性和兼容性，ext4在處理大量小文件時(shí)性能較差。
2、xfs
xfs是一種高性能的文件系統(tǒng)，適合處理大量大文件，xfs在處理大量小文件時(shí)性能較差，且兼容性較差。
3、btrfs
btrfs是一種支持快照、壓縮和復(fù)制的現(xiàn)代文件系統(tǒng)，具有較高的性能和靈活性，btrfs目前尚處于開發(fā)階段，可能存在一些不穩(wěn)定因素。
調(diào)整磁盤調(diào)度算法
Linux系統(tǒng)中有多種磁盤調(diào)度算法，如CFQ、Deadline、NOOP等，選擇合適的磁盤調(diào)度算法可以提高磁盤IO性能。
1、CFQ（Completely Fair Queueing）
CFQ是一種基于時(shí)間的公平隊(duì)列調(diào)度算法，可以為每個(gè)進(jìn)程分配一定的CPU時(shí)間片，從而保證公平性，CFQ在處理突發(fā)性IO請求時(shí)性能較差。
2、Deadline（截止時(shí)間）
Deadline是一種基于優(yōu)先級的搶占式調(diào)度算法，可以為緊急IO請求分配更高的優(yōu)先級，Deadline可能導(dǎo)致低優(yōu)先級的IO請求餓死。
3、NOOP（No Operation）
NOOP是一種簡單的輪詢調(diào)度算法，不對IO請求進(jìn)行任何優(yōu)化，NOOP可以保證低延遲的IO請求得到及時(shí)響應(yīng)。
相關(guān)命令與參數(shù)
1、mkfs：創(chuàng)建文件系統(tǒng)的命令，如mkfs.ext4、mkfs.xfs等。
2、mount：掛載文件系統(tǒng)的命令，如mount /dev/sdb1 /mnt。
3、blkid：查看磁盤設(shè)備和分區(qū)信息的命令，如blkid /dev/sdb1。
4、cat /proc/iopriority_disk：查看當(dāng)前磁盤調(diào)度算法的命令。
5、echo "deadline" > /sys/block/sda/queue/scheduler：設(shè)置磁盤調(diào)度算法為Deadline的命令。
6、echo "noop" > /sys/block/sda/queue/scheduler：設(shè)置磁盤調(diào)度算法為NOOP的命令。
7、echo "cfq" > /sys/block/sda/queue/scheduler：設(shè)置磁盤調(diào)度算法為CFQ的命令。
8、tune2fs O^has_journal：關(guān)閉ext4文件系統(tǒng)的日志功能的命令。
9、tune2fs O^dir_index：關(guān)閉ext4文件系統(tǒng)的目錄索引功能的命令。
10、tune2fs O^inode_cache：關(guān)閉ext4文件系統(tǒng)的inode緩存功能的命令。
11、tune2fs O^barrier：關(guān)閉ext4文件系統(tǒng)的寫屏障功能的命令。
12、btrfstune：調(diào)整btrfs文件系統(tǒng)參數(shù)的命令，如btrfstune O compression=zlib,space_cache=v2,autodefrag=true等。
相關(guān)問題與解答
問題1：如何選擇適合自己的磁盤陣列？
答：根據(jù)實(shí)際需求和預(yù)算來選擇磁盤陣列，如果追求高性能和可靠性，可以選擇RAID 5；如果追求性價(jià)比和簡單易用，可以選擇RAID 0或RAID 1；如果需要處理大量大文件，可以選擇xfs文件系統(tǒng)；如果需要處理大量小文件，可以選擇ext4文件系統(tǒng)；如果需要較高的性能和靈活性，可以選擇btrfs文件系統(tǒng)；如果需要處理突發(fā)性IO請求，可以選擇Deadline或NOOP調(diào)度算法；如果需要保證公平性，可以選擇CFQ調(diào)度算法。
當(dāng)前題目：如何使用linux進(jìn)行磁盤io性能調(diào)優(yōu)設(shè)置
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