Linux，作为服务器和工作站的主流操作系统，其强大的可配置性和灵活性使其成为优化I/O性能的理想平台
本文将深入探讨Linux系统中IO配置的关键要素，通过一系列策略和技术手段，帮助您实现系统性能的最大化
一、理解Linux IO系统架构 在深入探讨优化之前，首先需对Linux的IO系统架构有一个基本认识
Linux的IO系统由多个层次组成，从用户空间的应用程序到内核空间的文件系统、块层、设备驱动，直至物理存储设备
每一层都对IO性能有重要影响，因此，优化策略需覆盖整个堆栈
1.用户空间：应用程序通过系统调用接口（如read(), `write()`）发起IO请求
2.内核空间： -文件系统层：处理文件路径解析、权限检查等
-虚拟内存层：管理内存映射、页面置换等
-块层：负责将IO请求合并、排序，提高磁盘访问效率
-设备驱动层：与硬件直接交互，控制具体的IO操作
3.物理层：存储设备（HDD、SSD）执行实际的读写操作
二、IO性能优化的关键策略 1. 磁盘调度算法的选择 Linux内核提供了多种磁盘调度算法，如CFQ（Completely Fair Queuing）、NOOP（No Operation）、Deadline等，每种算法适用于不同的工作负载
- CFQ：默认调度器，旨在公平分配IO带宽，适合多任务环境
- NOOP：不进行任何调度，直接传递IO请求，适用于SSD，因为它们内部已有高效的调度机制
- Deadline：为读写请求设置截止时间，适用于实时性要求较高的场景
通过调整`/sys/block/【disk】/queue/scheduler`，可以更改磁盘的调度算法
例如，对于SSD，推荐使用`noop`以减少不必要的调度开销
2. 调整I/O调度器优先级 对于多队列设备（如SSD），可以通过调整I/O调度器的优先级来优化性能
在`/sys/class/block/【disk】/queue/iosched/priority_weight`中设置不同类别请求的权重，可以确保关键任务获得更多资源
3. 文件系统优化 - 选择合适的文件系统：ext4、XFS、Btrfs等各有优缺点，应根据具体需求选择
例如，XFS在高并发写入时表现优异，适合数据库应用
- 挂载选项：使用mount命令时，可以添加诸如`noatime`（禁用访问时间更新）、`nodiratime`（禁用目录访问时间更新）等选项，减少不必要的写操作，提升性能
4. 块设备调优 - I/O队列深度：通过`blockdev --setra`调整读请求合并
