Linux文件系统性能优化

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RT ls4T0　　由于各种的I/O负载情形各异，Linux系 统中文件系统的缺省配置一般来说都比较中庸，强调普遍适用性。然而在特定应用下，这种配置往往在I/O性能方面不能达到最优。因此，如果应用对I/O性能 要求较高，除了采用性能更高的硬件（如磁盘、HBA卡、CPU、MEM等）外，我们还可以通过对文件系统进行性能调优，来获得更高的I/O性能提升。总的 来说，主要可以从三个方面来做工作：

　　1、Disk相关参数调优

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RV2Si:i/W7xy0　　2、文件系统本身参数调优

X9V4L/yo3r^0　　3、文件系统挂载(mount)参数调优

0nVFQmQ)p(Ih0　　当然，负载情况不同，需要结合理论分析与充分的测试和实验来得到合理的参数。下面以SAS(Serial attached SCSI)磁盘上的EXT3文件系统为例，给出Linux文件系统性能优化的一般方法。请根据自身情况作适合调整，不要生搬硬套。51Testing软件测试网0G]MP&[:ZE#Y

6DR y-~2xDj0　　1、Disk相关参数

ISv z-{#@
v.e0　　1.1 Cache mode:启用WCE=1(Write Cache Enable), RCD=0(Read Cache Disable)模式

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oJ c8t/@dtVEKS0　　sdparm -s WCE=1, RCD=0 -S /dev/sdb51Testing软件测试网]C`SX

C(H-QI,pU0　　1.2 Linux I/O scheduler算法51Testing软件测试网qkz*O.sj

Xq~;[L!W6XPbg2D0　　经过实验，在重负载情形下，deadline调度方式对squidI/O负载具有更好的性能表现。其他三种为noop(fifo), as, cfq，noop多用于SAN/RAID存储系统，as多用于大文件顺序读写，51Testing软件测试网@:I5@7H!dG

　　cfq适于桌面应用。

　　echo deadline > /sys/block/sdb/queue/scheduler

　　1.3 deadline调度参数

~|@2T3_-_0　　对于redhat linux建议 read_expire = 1/2 write_expire，对于大量频繁的小文件I/O负载，应当这两者取较小值。更合适的值，需要通过实验测试得到。51Testing软件测试网k|hRD|J:P

　　echo 500 > /sys/block/sdb/queue/iosched/read_expire

|u@UM^G|"F0　　echo 1000 > /sys/block/sdb/queue/iosched/write_expire

Is#aL!N/z+i*N0　　1.4 readahead 预读扇区数

hz%Q#w8Ub0　　预读是提高磁盘性能的有效手段，目前对顺序读比较有效，主要利用数据的局部性特点。比如在我的系统上，通过实验设置通读256块扇区性能较优。51Testing软件测试网K1zR7v3Bv

　　blockdev --setra 256 /dev/sdb

[+uO1CCw{0　　2、EXT3文件系统参数51Testing软件测试网 o5R9w&SI1U4O

　　2.1 block size = 4096 (4KB)

　　mkfs.ext3 -b指定，大的数据块会浪费一定空间，但会提升I/O性能。EXT3文件系统块大小可以为1KB、2KB、4KB。51Testing软件测试网 t(J%Et
|)a A

'H/m-c%b2I0　　2.2 inode size

J3C.g&{-]7h#BI0　　这是一个逻辑概念，即一个inode所对应的文件相应占用多大物理空间。mkfs.ext3 -i指定，可用文件系统文件大小平均值来设定，可减少磁盘寻址和元数据操作时间。51Testing软件测试网Amk;u#q!u1{

w.b}'A0I"vUtl`0　　2.3 reserved block

2i'swd
KR0　　mkfs.ext3 -m指定，缺省为5%，可调小该值以增大部分可用存储空间。51Testing软件测试网8adb9l3L0h1l"B

zV3E C1Q8mBO0　　2.4 disable journal

　　对数据安全要求不高的应用（如web cache），可以关闭日志功能，以提高I/O性能。

　　tune2fs -O^has_journal /dev/sdb

　　3、mount参数

　　3.1 noatime, nodirtime51Testing软件测试网5EE.b3~0?)C'f-S

3?7N{:Y$S}+[0　　访问文件目录，不修改访问文件元信息，对于频繁的小文件负载，可以有效提高性能。51Testing软件测试网^9M5NE+~OG

|9RELt c Kf7fBb0　　3.2 async

&eG4i(H2YaY{.ux8\0　　异步I/O方式，提高写性能。51Testing软件测试网5t i+HEh#~1Q:Dw

　　3.3 data=writeback (if journal)

　　日志模式下，启用写回机制，可提高写性能。数据写入顺序不再保护，可能会造成文件系统数据不一致性，重要数据应用慎用。

ni&M)ZE-yy0　　3.4 barrier=0 (if journal)51Testing软件测试网/UH"y$B6V [V Xe

1vk*rTz1Asi c1nUO0　　barrier=1，可以保证文件系统在日志数据写入磁盘之后才写commit记录，但影响性能。重要数据应用慎用，有可能造成数据损坏。

　　4、小结51Testing软件测试网Un6^v\3UK]

　　以/dev/sdb为例，优化操作方法如下，参数请自行调整。

Im)X4CQB9LG0　　sdparm -s WCE=1, RCD=0 -S /dev/sdb51Testing软件测试网c re FWe*lP
　　echo deadline > /sys/block/sdb/queue/scheduler
h/xB~5]*zs9Oi0　　echo 500 > /sys/block/sdb/queue/iosched/read_expire
:}q"SG3R;S%v0　　echo 1000 > /sys/block/sdb/queue/iosched/write_expire51Testing软件测试网 H&t8L6M v;E&~w
　　blockdev --setra 256 /dev/sdb51Testing软件测试网4p0KCBK

　　mkfs.ext3 -b 4096 -i 16384 -m 2 /dev/sdb151Testing软件测试网KOT0XFh
　　tune2fs -O^has_journal /dev/sdb1

1Fj0W#i#S$d0　　mount /dev/sdb1 /cache1 -o defaults,noatime,nodirtime,async,data=writeback,barrier=0 (if with journal)51Testing软件测试网?LjV_$DB
　　mount /dev/sdb1 /cache1 -o defaults,noatime,nodirtime,async (if without journal)