linux系统磁盘io情况 linux磁盘io性能指标
linux磁盘性能优化需要从io调度器和文件系统缓存管理入手。1. io调度器决定i/o请求的处理顺序，影响并发性能与延迟，不同场景适用不同调度器：cfq适用于桌面系统，deadline适合数据库，noop适用于高端存储或虚拟化环境；2. 文件系统服务器通过页缓存和缓冲区缓存减少实际磁盘i/o，提升吞吐量，但需通过vm.dirty_background_ratio和vm.dirty_ratio参数平衡性能与数据安全；3. 其他策略包括合理选择文件系统（如ext4、xfs）、配置挂载选项（如noatime、relatime）、优化raid与lvm布局、定期运行fstrim维护ssd性能，并借助iostat等工具进行监控分析，确保优化方向准确有效。
Linux磁盘性能优化，核心定位精准调配IO调度器和有效管理文件系统缓存。预先决定了数据读写请求如何队列性能和被处理，直接影响响应延迟；稍后则利用系统内存作为数据的临时占用区，显着实际减少磁盘I/O次数，从而提升整体系统磁盘容量。根据工作负载调整两者并联，是优化Linux磁盘性能这其中的关键所在解决方案优化Linux磁盘性能，我们通常会从两个主要维度入手：IO调度器的与配置，以及文件系统缓存的深度管理。
IO调度器就像磁盘I/O请求的交通警察，决定了哪些请求先走，哪些后走，以及以稀疏通过。不同的调度算法适用于不同的场景：比如，桌面系统可能更看重响应速度和公平性，而数据库服务器则可能更吞吐量和低延迟。选择一个不合适的调度器，发现硬件再好，也可能导致性能问题。
而文件系统缓存，利用了计算机“局部性原理”的强力工具。Linux内核会破坏最近访问过的数据（或即将访问的数据）保留在内存中，这样当程序再次需要这些数据时，可以直接获取内存中，避免了连续昂贵的磁盘读写操作。但磁盘读写无法超出，涉及到内存资源的分配，以及数据一致性和持久化的权衡。过度依赖存储而忽视数据落盘的风险，在系统崩溃时可能导致数据丢失。因此，精细调整磁盘相关的内核参数，保证在性能和数据安全之间找到平衡点，是系统管理员的一项重要任务。设置几个参数不仅仅是那么简单，甚至需要对应用负载有深入的理解，需要经过反复的测试和调整。如何选择适合您的Linux IO调度器？
选择合适的IO调度器，真的没有劳永逸的答案，它完全取决于你的应用场景和磁盘类型。这就像选跑步，马拉松和日常散步肯定不是同一个双。
早期的Linux系统，我们通常在CFQ登录后复制登录后复制（完全公平） CFQ登录后复制，顾名思义，它追求的是公平性，保证每个进程都能获得一定的I/O带宽，对于桌面系统或者混合型负加载（比如同时跑编译和浏览网页）来说，用户体验会比较流畅，不会感觉某个应用把磁盘IO全部占死了。但它的缺点也很明显，为了公平，可能会消耗掉全部吞吐量。
Deadline登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制调度器，则更注重请求请求的时间。
它会为读写器请求设置一个过期时间，优先处理那些即将过期的请求，这对于数据库这类对延迟敏感的应用非常友好，因为它可以减少有效读写器请求的等待时间。我个人在优化MySQL服务器时，经常把调度器调整为Deadline登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制，效果通常立杆影见。
至于NOOP登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制当你的存储系统本身就非常智能（比如硬件RAID卡、SAN存储），或者你使用的是虚拟化环境（VMware、KVM等），底层Hypervisor会统一管理IO，这时候NOOP登录后复制登录复制登录后避免复制登录复制能调度，底层硬件发挥最大的作用。
但现在，随着SSD和NVMe的普及，情况又发生了变化。这些高速存储设备的I/O延迟已经非常低，传统的调度器在它们面前有一些狭小的缺口，甚至可能引入多余的开支。因此，现代内核对于NVMe设备，默认的调度器往往是无登录后复制（实际上就是NOOP登录复制后登录后复制登） mq-deadline登录后复制登录后复制是多队列版本的Deadline登录后复制登录后复制登录后复制登录后复制，更好地利用了多核CPU的优势。对于这些设备，IO调度器的影响已经远系统不如CPU、内存和文件本身的优化来得大了。
查看当前调度器：cat /sys/block/sda/queue/scheduler登录后复制
临时修改调度器（以sdb为例，改为deadline）：echo Deadline gt； /sys/block/sdb/queue/scheduler登录后复制
永久通常需要编辑修改grub配置，在内核参数中添加elevator=deadline登录后复制。但更可以通过udev规则来设置，这样可以针对不同的设备类型应用不同的策略。Linux文件系统存储如何影响磁盘性能推荐？
Linux的文件系统存储，下面我们常说的Page Cache和Buffer Cache，是启动磁盘性能的“幕后英雄”。它利用了内存的高速特性，来磁盘磁盘I/O的慢速。当一个文件被读取时，它的内容会被加载到Page Cache中；当文件被写入时，数据会先写入Page Cache，然后才会被“读”标记，等待合适的时机写入磁盘。这种“写回”策略（回写）缓存）极大地提高了读取操作的响应速度。
然而，这也带来了一些挑战。机制首先是内存占用，如果缓存的数据量过大，可能会挤占其他程序的内存，导致系统整体性能恢复，甚至触发OOM（Out of Memory）杀手。其次是数据持久性问题，那些被标记为“已读”的数据，在还没有真正读写之前，如果系统突然断电或崩溃，这部分数据就会丢失。
为了平衡性能和数据安全，Linux内核提供了一些参数来控制脏页（dirty）页）的写入行为：vm.dirty_background_ratio登录后复制：这个参数定义了当脏页占用总内存的百分比达到多少时，后台I/O进程（如pdflush登录后复制或bdi-flush登录后复制线程）开始将脏页写入磁盘。这是一个“软限制”，系统会在以后尝试台默默地清理脏页，不影响前台应用。vm.dirty_ratio登录后复制：这是一个“硬限制”。当脏页占总内存的总数达到这个值时，系统会强制所有新的读取操作因为阻塞，直到脏页数量恢复到dirty_background_ratio登录后复制以下。这意味着应用程序可能会等待数据写入磁盘而被暂停，导致磁盘读写频率。
调整这两个参数需要非常稳定。对于需要高吞吐量写入的系统（如日志服务器、数据库），你可能希望把它们调大一些，让更多的数据在内存中积累，以及磁盘I/O频率。但这样做的风险是，一旦系统崩溃，丢失的数据量会更大。相反，对于数据根据一致性要求极高的系统，你可能会调小这些值，甚至考虑使用sync登录后复制挂载选项（这会严重影响性能），或者应用程序层面的fsync()登录后复制调用来确保数据及时落盘。
此外，还有vm.drop_caches登录后复制这个参数，它允许你手动释放页面Cache、dentry和inode磁盘。在某些特定情况下，比如进行磁盘性能测试前，或者内存吃紧但又无法重启服务时，可以临时用它来清理磁盘，但日常生产环境不建议间隔使用，因为它会清空磁盘，导致后续的I/O操作变慢。
查看当前脏页参数：sysctl vm.dirty_background_ratio登录后复制sysctl vm.dirty_ratio登录后复制
临时修改参数：sysctl -w vm.dirty_background_ratio=5登录后复制（表示当脏页达到总内存的5时开始写入）sysctl -w vm.dirty_ratio=10登录后复制 （表示当达到内核页总内存的10时强制写入）除了IO调度和存储，还有高级Linux磁盘优化策略？
除了IO调度和磁盘管理，Linux磁盘性能优化还有很多其他更值得探索的方面，它们往往能带来显着的性能提升，尤其是在处理大规模数据或高并发场景时。
首先是文件系统选择与挂载选项。不同的文件系统有不同的特性和性能表现。例如，ext4登录后复制登录后复制是Linux中最常用的文件系统，它在通用性、稳定性和性能之间取得了很好的平衡。而XFS登录后复制在处理大文件和高并发I/O方面通常表现更优，尤其适合作为数据库或大数据存储的文件系统系统。Btrfs登录后复制则提供了一些快照、校验和等高级功能，但其性能有时会因配置复杂性而波动。
在挂载文件系统时，特定的选项也会影响性能：noatime登录后复制 登录后复制或 relatime登录后复制登录后复制：默认情况下，每次文件被访问时，其访问时间（atime）都会被更新，这会产生额外的写入I/O。使用noatime登录后复制登录后复制完全取消atime更新，或者使用relatime登录后复制登录后复制只在修改时间（mtime）更新时才更新atime，可以有效减少I/O。
对于间歇读操作的目录，这尤其有用。data=ordered登录后复制登录后复制 或 data=writeback登录后复制登录后复制：data=orderedlogin后复制登录后复制是ext4登录后复制登录后复制的默认模式，它保证数据和元数据的写入顺序，保证数据一致性，但可能会牺牲一点性能。data=writeback登录后复制登录后复制则允许数据和元数据以任何顺序写入，性能最好，但如果系统崩溃，可能存在数据冲突的风险。根据你的数据安全需求来选择。
另一个是存储设备的物理布局和配置。这包括RAID（独立磁盘阵列）的合理配置。硬件RAID卡通常比软件RAID提供更好的性能，因为它有专用的处理器和硬盘。选择RAID级别也很关键：RAID0提供最佳性能（条带化），但无格式化；R AID1提供冗余（镜像），但性能一般；RAID5/6在性能和冗余之间取得平衡。LVM（逻辑卷管理）虽然本身不直接提升IO性能，但它提供了极大的灵活性，比如可以轻松扩展卷、创建快照，甚至进行条带化（LVM）
再者，对于SSD和NVMe设备，定期运行fstrim登录后复制登录后复制登录后复制命令非常重要。SSD在写入数据时，会先保存旧数据块，这个过程称为“垃圾回收”。被标记为已删除，但没有被TRIM登录后复制指令通知SSD控制器，SSD不知道这个块可以被恢复，从而导致写入放大和性能下降。fstrim登录后复制登录后复制登录后复制会告诉SSD哪些数据块是空闲的，让SSD可以进行有效的垃圾恢复，保持其写入性能和消耗。数字现代Linux发行版都会通过systemd自动运行fstrim登录后复制登录后复制登录后复制，但检查一下总没错。
最后，别忘了监控和分析工具。没有数据支撑的优化都是盲人摸象。iostat登录后复制、vmstat登录后复制、iotopden记录后复制、pidstat登录后复制等能帮助你实时监控磁盘工具I/O、CPU使用率、内存使用负载情况，找出性能指标到底在哪里。磁盘忙完来了？某个进程在疯狂读取？CPU被I/O等待？这些工具能提供关键线索，指导你的优化方向。我个人经常使用iostat -xz 1登录后复制来观察磁盘的util登录后复制（使用率）、r/s登录后复制（读请求每秒）、w/s登录后复制（写请求每秒）、avgrq-sz登录后复制（平均请求大小）和await登录后复制（平均I/O等）待时间），这些指标可以让我对磁盘的健康状况和负载模式有一个解读的了解。
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