linux性能优化之磁盘IO
Linux高级存储性能调优使用SSD和NVMe
Linux高级存储性能调优使用SSD和NVMe 随着科技的不断进步，存储技术也在不断地发展和创新。
固态硬盘（Solid State Drive，简称SSD）和非易失性内存（Non-Volatile Memory Express，简称NVMe）作为高效的存储解决方案，已经逐渐被广泛应用于各种领域。
在Linux系统中，使用SSD和NVMe进行高级存储性能调优可以显著提升系统的响应速度和效率。
本文将介绍Linux下如何利用SSD和NVMe进行高级存储性能调优的方法和技巧。
一、使用I/O调度程序在Linux中，可以通过选择合适的I/O调度程序来优化存储性能。
传统的I/O调度程序如CFQ、Deadline和Noop已经无法适应SSD和NVMe的高性能需求。
为此，Linux内核引入了新的I/O调度程序BFQ （Budget Fair Queueing）和KYBER，这两者对于SSD和NVMe的性能优化效果更好。
BFQ是一种基于权重的I/O调度程序，它可以根据应用程序的优先级和权重来调度磁盘访问，以最大化整体系统性能。
KYBER则是一种基于队列的I/O调度程序，通过减小队列深度和引入最小延迟来减少I/O的等待时间。
二、启用TRIM和DiscardTRIM和Discard是SSD和NVMe存储中的常用技术，用于优化垃圾回收和擦除操作。
TRIM命令可以通知SSD和NVMe存储设备哪些数据已经被删除，从而加速垃圾回收和写入操作。
为了启用TRIM功能，我们需要在Linux系统中开启相关的支持。
首先，我们需要确认文件系统支持TRIM功能。
常见的文件系统如ext4、XFS和Btrfs都支持TRIM。
然后，使用以下命令查看SSD和NVMe设备是否支持TRIM：$ sudo hdparm -I /dev/sda如果输出中包含“TRIM supported”字样，则表示该设备支持TRIM 功能。
接下来，在/etc/fstab文件中添加以下行以启用TRIM：/dev/sda / ext4 discard,noatime 0 1最后，使用以下命令重新挂载文件系统：$ sudo mount -o remount /三、开启存储多队列和中断分配SSD和NVMe技术的出现，使得存储设备具备了更高的I/O处理能力。
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略(八)
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略引言数据库作为现代信息系统的重要组成部分，承载着日益增长的数据量和复杂的业务需求。
而磁盘IO作为数据库运行的基础，其性能直接影响着数据库的整体运行效率。
因此，在数据库性能优化过程中，磁盘IO的调优策略显得尤为重要。
磁盘IO性能的影响因素磁盘IO性能的优化，首要是要了解其影响因素。
磁盘IO性能主要受以下几个因素影响：1. 硬盘的类型和配置：不同类型的硬盘（如机械硬盘、固态硬盘）具有不同的特性，而硬盘的配置方式（如RAID等）也会对性能产生影响。
2. 磁盘容量和使用率：磁盘的容量和使用率会对磁盘IO的效率产生一定的影响。
较大的磁盘容量和低使用率能够提供更大的空间以免受限制。
3. 硬盘的读写速度：硬盘的读写速度是磁盘IO性能的关键因素之一。
读取和写入数据的速度决定了数据库的响应速度和处理能力。
4. 缓存机制：数据库缓存机制如Buffer Cache、File Cache等，可以通过减少对磁盘的直接访问，提高IO性能。
5. 磁盘读写队列：磁盘的读写队列长度和调度算法，会直接影响到磁盘的IO响应时间。
磁盘IO调优策略基于上述影响因素，我们可以采取以下策略进行磁盘IO的调优：1. 合理选择硬盘类型和配置：根据数据库的实际需求，合理选择硬盘类型（如机械硬盘、固态硬盘）和配置方式（如RAID级别），以满足业务需求并提高性能。
同时，可以考虑使用多块磁盘并行操作，分散IO负载，提高并发能力。
2. 定期进行磁盘容量规划和优化：及时进行磁盘容量规划，避免磁盘空间不足导致性能下降。
合理分配磁盘空间，避免磁盘的使用率过高。
3. 优化磁盘读写速度：通过硬件升级或者技术手段来提高磁盘的读写速度。
例如，使用固态硬盘可以大幅度提升IO性能；使用磁盘缓存技术可以减少对磁盘的直接访问。
4. 合理配置数据库缓存：合理配置数据库缓存，如Buffer Cache、File Cache等，可以减少对磁盘的IO请求，提高性能。
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略(一)
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略在数据库系统中，磁盘I/O是一个关键的性能瓶颈，对于提高数据库的响应速度和吞吐量具有重要意义。
为了克服磁盘I/O的瓶颈，需要采取一些有效的调优策略。
本文将从磁盘性能的重要性、磁盘I/O 调优的原则和技术以及常用的磁盘I/O调优策略三个方面进行探讨。
1. 磁盘性能的重要性磁盘是数据库系统的主要存储介质，直接影响着数据库的运行速度。
磁盘的性能包括传输速率和访问时间两个方面。
传输速率主要指数据在磁盘和内存之间的传输速度，而访问时间则是指数据从磁盘上读取到内存中的时间。
传输速率和访问时间都是影响磁盘I/O性能的重要指标，磁盘I/O性能的提升可以大大改善数据库的响应速度和吞吐量。
2. 磁盘I/O调优的原则和技术在进行磁盘I/O调优时，可以遵循以下原则和采取相应的技术手段：（1）合理规划磁盘系统的结构：可以采用RAID技术，通过硬件或软件实现磁盘的冗余和并行访问，提高磁盘系统的可靠性和性能。
（2）优化磁盘的使用方式：可以采用分区、格式化、文件组织等方式，将数据和索引等逻辑相关的文件放置在相邻的物理位置上，减少寻道时间，提高数据访问效率。
（3）合理设置操作系统和文件系统的参数：操作系统和文件系统的参数设置会影响到磁盘I/O的性能，如可以调整磁盘缓存、读写缓冲区等参数，提高数据的读写速度。
（4）合理分布数据和索引：可以根据数据的访问模式和读写比例，将数据和索引分布在多个磁盘上，通过并行访问提高磁盘I/O的吞吐量。
（5）优化SQL查询语句和连接方式：可以通过优化SQL查询语句，减少不必要的数据访问和磁盘I/O操作，同时选择合适的连接方式，如内连接、外连接等，减少数据的传输和排序操作，提高查询性能。
3. 常用的磁盘I/O调优策略为了进一步优化磁盘I/O性能，以下是一些常用的磁盘I/O调优策略：（1）使用异步IO：数据库可以采用异步IO的方式进行磁盘读写操作，通过并发的方式提高数据的读写速度，减少磁盘I/O的等待时间。
linux系统磁盘io极限值
linux系统磁盘io极限值Linux系统的磁盘IO性能是系统性能的重要组成部分，磁盘IO 性能的优化可以提高系统的整体性能。
本文将介绍Linux系统磁盘IO的基本知识和如何确定磁盘IO的极限值。
一、磁盘IO基本知识磁盘IO是指计算机向磁盘读取数据或写入数据的过程。
在Linux 系统中，磁盘IO分为同步IO和异步IO两种方式。
同步IO是指读写操作需要等待数据传输完成才能返回，异步IO则是读写操作可以立即返回，数据传输过程在后台进行。
磁盘IO的性能参数有多个，包括吞吐量、响应时间、IOPS等。
其中，吞吐量是指单位时间内传输的数据量，响应时间是指IO操作的延迟时间，IOPS（每秒IO操作数）是指在一秒钟内可以完成的随机IO操作数量。
二、确定磁盘IO极限值确定磁盘IO极限值可以通过两个指标：吞吐量和IOPS。
一方面，吞吐量可以反映磁盘IO的总体性能，另一方面，IOPS可以反映磁盘IO的响应速度。
1. 磁盘吞吐量的测量方法磁盘吞吐量可以通过dd命令测量。
dd命令可以读写指定大小的数据块，可以用于测试磁盘的读写速度。
例如，使用以下命令可以测试磁盘的写入速度：dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=1000其中，if参数指定输入文件为/dev/zero，of参数指定输出文件为test，bs参数指定每次读写的块大小，count参数指定读写的块数。
完成写入后，可以使用以下命令测试磁盘的读取速度：dd if=test of=/dev/null bs=1M count=1000其中，if参数指定输入文件为test，of参数指定输出文件为/dev/null，bs参数和count参数的含义与上述相同。
2. 磁盘IOPS的测量方法磁盘IOPS可以通过fio命令测量。
fio是一个灵活的IO测试工具，可以模拟不同的IO场景，并提供多种测试参数，包括随机读写、顺序读写、混合读写等。
例如，使用以下命令可以测试磁盘的随机读写IOPS：fio --name=randwrite --ioengine=sync --rw=randwrite--bs=4k --numjobs=32 --size=100M --runtime=60 --time_based 其中，name参数指定测试任务名称，ioengine参数指定IO引擎，rw参数指定读写模式，bs参数指定每次读写的块大小，numjobs参数指定并发读写任务数，size参数指定测试数据大小，runtime参数指定测试的运行时间，time_based参数指定测试按时间计算。
linux 磁盘io 百分比 计算公式
linux 磁盘io 百分比计算公式
磁盘I/O百分比是在Linux操作系统中用于衡量磁盘性能与负载的重要指标之一。
通过计算磁盘I/O百分比，可以了解磁盘系统的负载程度，从而评估系统的健康状况和效率。
在Linux中，可以使用以下公式来计算磁盘I/O百分比：磁盘I/O百分比=（磁盘I/O时间/（磁盘I/O时间+磁盘空闲时间））* 100%其中，磁盘I/O时间是指磁盘进行I/O操作的时间，包括读取和写入操作；磁盘空闲时间是指磁盘未进行I/O操作的时间。
这个公式可以通过查看系统性能监控工具（如sar、iostat等）提供的信息来计算。
具体步骤如下：
1. 打开终端，使用以下命令安装sar工具（如果尚未安装）：
```
sudo apt-get install sysstat
```
2. 使用以下命令运行sar工具，并将输出重定向到文件中：
```
sar -d > disk_io.txt
```
3. 打开生成的文件disk_io.txt，查找磁盘的I/O时间和空闲时间。
可以通过查找I/O字段下方的Avgqu-sz（平均队列长度）和await（平均等待时间）来获取相关信息。
4. 将磁盘的I/O时间和空闲时间代入上述公式，计算磁盘的I/O百分比。
通过以上步骤，您可以得到磁盘的I/O百分比，从而评估系统的磁盘性能和负载情况。
请注意，磁盘I/O百分比越高，表示磁盘系统的负载越重，需要进一步考虑优化措施，如增加磁盘数量、使用RAID等。
磁盘IO优化
磁盘IO优化IO设备：除CPU和内存以外的计算机系统其他部件。
需要一些策略才能使程序访问这些设备，linux把设备当作一个特殊文件整合到文件系统中。
每个IO设备都被分配一条路径，通常/dev 目录下。
/dev/lp打印机的路径访问这些特殊文件与访问普通文件的方式相同，常用open,read,write,close系统系统调用。
Linux中I/O设备分两类（按传输特性）：字符设备：可接收或发送一个字符流（按字符/字节来读取），无法编址，因而也不存在任何寻址操作（无缓冲只能顺序存取）键盘、打印机、网卡、调制解调器等块设备：将信息存储在可寻址的固定大小数据块中，能够独立的读写单个数据块。
（有缓冲且随机存取）硬盘、光盘、闪存每个字符设备和块设备都必须有主、次设备号，主设备号相同的设备是同类设备（使用同一个驱动程序）。
物理设备，虚拟设备cat /proc/devicesLinux下设备的标识：IDE：hdx~SCSI: sdx~scd0:第1个scsi cd-romdm-0 如果分区利用lvm，则会生成dm-N逻辑卷，虚拟出来的分区dm-1x：为盘号（a基本盘，b为基本从属盘，c为辅助从盘，d为辅助从属盘）~：1-4表示主分区或扩展分区，从5开始就是逻辑分区磁盘：是计算机最慢的子系统，也是最容易出现瓶颈的地方，CPU 磁盘要涉及到机械操作，比如：转轴，寻轨等。
硬盘硬件指标：转速、单碟容量，平均寻道时间，缓存，内部数据传输率fdisk -l 查看系统的磁盘情况Linux是如何处理硬盘和内存之间的IO：缺页中断主缺页中断：要从磁盘读取数据而产生的中断次缺页中断：数据已被读入内存并被缓存起来，从内存缓存区中而不是直接从硬盘中读取数据而产生的中断内存缓存区起到了预读硬盘的作用读写IO：磁盘是用来给存取数据用的，即两种相对应的操作，存数据时对应的是写IO操作，取数据时对应的是读IO操作。
单个IO操作：完成一个读IO操作或写IO操作。
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略(十)
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略在数据库系统中，磁盘IO（Input/Output）是一个关键的性能瓶颈。
因此，磁盘IO调优是提高数据库性能的重要策略之一。
本文将介绍一些常见的磁盘IO调优策略，帮助读者更好地理解和应用于实际数据库系统中。
1. 数据库设计首先，在数据库设计阶段就需要考虑磁盘IO调优的问题。
良好的数据库设计可以减少不必要的IO操作。
例如，合理划分数据表和索引，避免数据冗余和不必要的关联查询。
同时，优化表结构，减少数据行的冗余字段和重复值，可以减小磁盘IO压力。
2. 数据库缓存数据库缓存是一种常见的磁盘IO调优策略。
缓存机制可以将频繁访问的数据和查询结果保存在内存中，减少对磁盘的IO操作。
数据库系统通常会使用LRU（Least Recently Used）算法来管理缓存。
通过调整缓存大小和缓存策略，可以提高访问频率较高的数据的读写性能。
3. 索引优化索引是数据库中常用的优化策略之一。
适当地创建索引可以加速数据库的查询操作，并减少对磁盘的IO操作。
但过多的索引会增加写操作的成本，因此需要权衡索引的数量和查询的频率。
此外，可以使用复合索引和覆盖索引来进一步优化查询性能。
4. 查询优化查询优化也是磁盘IO调优的重要一环。
数据库系统通常会使用查询优化器来选择最优的执行计划。
通过对查询语句的优化，如合并多个查询、减少关联查询和子查询的使用等，可以减小磁盘IO的开销，提高查询性能。
5. 数据归档与分区对于历史数据或者长期未使用的数据，可以将其进行归档或者分区存储。
这样可以将经常使用的热数据和不常使用的冷数据分开存储，从而减少对磁盘的IO访问。
同时，合理使用分区表可以加速数据的查询，并降低数据库的维护成本。
6. 硬件设备优化除了优化软件层面的调优策略外，硬件设备的优化也是提高磁盘IO性能的重要一环。
例如，使用更快速的固态硬盘（SSD）替代传统的机械硬盘（HDD），可以显著提高磁盘IO的速度。
此外，调整磁盘阵列的RAID级别和缓存策略，可以进一步提高磁盘IO性能。
linuxIO优化磁盘读写参数设置
linuxIO优化磁盘读写参数设置linux I/O优化磁盘读写参数设置关于页面缓存的信息，可以用cat /proc/meminfo看到。
其中的Cached 指用于pagecache的内存大小（diskcache-SwapCache）。
随着写入缓存页，Dirty 的值会增加。
一旦开始把缓存页写入硬盘,Writeback的值会增加直到写入结束。
Linux 用pdflush进程把数据从缓存页写入硬盘，查看有多少个pdflush进程cat /proc/sys/vm/nr_pdflush_threadspdflush的行为受/proc/sys/vm中的参数的控制/proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs (default 500):1/100秒, 多长时间唤醒pdflush将缓存页数据写入硬盘。
默认5秒唤醒2个（更多个）线程。
如果wrteback的时间长于dirty_writeback_centisecs的时间，可能会出问题。
pdflush的第一件事是读取/proc/sys/vm/dirty_expire_centiseconds (default 3000)1/100秒。
缓存页里数据的过期时间(旧数据)，在下一个周期内被写入硬盘。
默认30秒是一个很长的时间。
第二件事是判断内存是否到了要写入硬盘的限额，由参数决定：/proc/sys/vm/dirty_background_ratio (default 10)百分值，保留过期页缓存（脏页缓存）的最大值。
是以MmeFree+Cached-Mapped的值为基准的pdflush写入硬盘看两个参数：1 数据在页缓存中是否超出30秒，如果是，标记为脏页缓存;2 脏页缓存是否达到工作内存的10%;以下参数也会影响到pdflush/proc/sys/vm/dirty_ratio (default 40)总内存的最大百分比，系统所能拥有的最大脏页缓存的总量。
linux系统io高处理方法
linux系统io高处理方法
Linux系统中，当IO负载过高时，会影响系统的性能和响应时间。
为应对这种情况，我们需要采取一系列措施来提高系统的IO处理能力。
以下是几种常用的方法：
1. 调整内核参数：Linux内核提供了一些参数可以调整IO的行为。
例如，调整磁盘读写缓存大小、IO调度器等等。
通过调整这些参数，我们可以改变IO的性能和行为，从而提高系统的IO处理能力。
2. 使用IO多路复用技术：IO多路复用技术能够同时处理多个IO请求。
通过使用IO多路复用技术，我们可以减少IO请求的等待时间，提高系统的IO响应速度。
3. 使用异步IO：异步IO是一种无阻塞的IO处理方式，它可以在数据请求等待返回的同时处理其他任务。
通过使用异步IO，我们可以大大提高系统的IO处理效率。
4. 使用快速磁盘：快速磁盘能够提供更快的读写速度，从而大大提高系统的IO性能。
因此，在高IO负载的情况下，我们可以考虑使用快速磁盘来提高系统的IO处理能力。
5. 优化IO调度策略：Linux系统提供了多种IO调度策略，不同的调度策略适用于不同的应用场景。
我们可以根据实际情况选择合适的IO调度策略来提高系统的IO处理能力。
总之，提高Linux系统的IO处理能力是一个复杂的工作，需要考虑多种因素。
以上几种方法只是其中的一部分，还有很多其他的
方法可以用来提高系统的IO性能。
Linux命令技巧优化磁盘IO性能和文件系统速度
Linux命令技巧优化磁盘IO性能和文件系统速度在Linux系统中，优化磁盘IO性能和文件系统速度是提高系统运行效率和响应速度的关键。
本文将介绍一些常用的Linux命令技巧，帮助您进行磁盘IO性能和文件系统速度的优化。
一、优化磁盘IO性能1. 使用iostat命令监测磁盘IO状况iostat命令可以用来监测系统的磁盘IO情况，通过观察硬盘的平均响应时间、平均等待时间等参数，可以判断磁盘IO是否存在性能瓶颈。
使用iostat命令的示例如下：```shelliostat -d -x 1 5```其中，“-d”参数表示只显示设备信息，“-x”参数表示显示扩展信息，“1”表示每秒刷新一次，“5”表示总共刷新5次。
2. 调整读写策略Linux系统对于磁盘IO有三种基本的读写策略，分别为同步IO、异步IO和直接IO。
同步IO适用于对数据完整性要求较高的场景，但会降低性能；异步IO可以提高性能，但可能会导致数据丢失；直接IO 可以绕过文件缓存，减少IO延迟，提高性能。
我们可以根据具体需求，选择适合的IO策略。
在进行IO操作时，可以使用以下命令设置IO策略：```shellecho "策略" > /sys/block/设备名/queue/scheduler```其中，“策略”可以是以下几种：cfq、noop、deadline。
3. 提高文件系统的读写性能文件系统的读写性能也对系统的整体性能有影响。
可以通过以下方法来提高文件系统的读写性能：（1）选择适当的文件系统类型：不同的文件系统类型对于读写性能有所差异。
较新的文件系统（如ext4、xfs）通常性能更好。
（2）调整文件系统的挂载选项：可以通过修改/etc/fstab文件来调整文件系统的挂载选项，包括atime、noatime、barrier等。
（3）使用延迟写入：通过将文件系统挂载为“writeback”模式，可以将数据写入缓存，减少磁盘IO的频繁操作，提高性能。
linux常见io调度算法
linux常见io调度算法在Linux操作系统中，IO调度算法被用来优化磁盘IO的性能和效率。
当多个进程同时发起IO请求时，IO调度算法决定了这些IO请求的处理顺序，以提高系统的整体性能。
常见的Linux IO调度算法包括：1. Completely Fair Queuing (CFQ)：CFQ是Linux内核默认的IO调度算法。
它将IO请求放入不同的队列中，并根据进程的优先级和历史IO行为，以公平的方式分配磁盘IO资源。
它相对于其他调度算法来说，更适用于多任务环境，能够保证每个进程都能够获得公平的IO延迟。
2. Deadline：Deadline算法将IO请求放入读队列和写队列，并根据截止期限来决定哪个请求先被处理。
读请求的截止期限相对较短，写请求的截止期限相对较长。
这种算法能够确保IO 请求在一定时间内得到满足，同时提供更好的响应时间和吞吐量。
3. Noop：Noop算法是一种简单的IO调度算法，它不进行任何调度，只是按照请求的顺序进行处理。
这种算法适用于那些不需要复杂调度的高性能存储系统，如固态硬盘（Solid State Drive, SSD）。
4. Anticipatory：Anticipatory算法通过预测进程的IO行为来进行调度。
当一个请求到达时，它会估计下一个请求的位置，并尝试将磁盘头移动到正确的位置，以减少寻道时间。
这种算法适用于那些读写访问比较复杂的应用，如数据库系统。
5. Budget Fair Queuing (BFQ)：BFQ是一种较新的IO调度算法，它在CFQ的基础上进行了改进。
它通过调度进程级IO请求而不是单个进程的请求，以实现更好的公平性和延迟保证。
BFQ 算法与CFQ算法相比，能够更好地应对高吞吐量和低延迟要求。
选择适合的IO调度算法需要考虑系统的具体需求和硬件环境。
一般来说，CFQ算法适用于大多数使用场景，但对于高吞吐量和低延迟要求的应用，可以考虑使用Deadline或BFQ算法。
linux磁盘io指标
linux磁盘io指标
Linux磁盘I/O指标通常用于衡量系统磁盘的性能和健康状况。
这些指标对于系统管理员和运维人员来说非常重要，因为它们可以
帮助监控系统的负载和性能瓶颈。
以下是一些常见的Linux磁盘
I/O指标：
1. 延迟（Latency），磁盘I/O延迟是指从发出I/O请求到完
成该请求所需的时间。
延迟通常以毫秒为单位，较低的延迟意味着
磁盘响应更快。
2. 吞吐量（Throughput），磁盘I/O吞吐量是指在一定时间内
处理的数据量。
通常以每秒读取或写入的字节数来衡量。
高吞吐量
表示磁盘能够快速处理大量数据。
3. IOPS（每秒I/O操作数），IOPS是指每秒钟磁盘执行的读/
写操作次数。
较高的IOPS意味着磁盘能够处理更多的I/O请求，通
常用于衡量磁盘的性能。
4. 饱和度（Saturation），磁盘饱和度指的是磁盘的负载程度，即磁盘正在处理的I/O请求与其能够处理的最大I/O请求量之间的
比率。
当磁盘饱和度达到100%时，表示磁盘已经达到了其处理能力
的极限。
5. 平均队列长度（Average Queue Length），平均队列长度是
指在一段时间内等待处理的I/O请求的平均数量。
较长的队列长度
可能表明磁盘面临过多的I/O请求，可能会导致性能下降。
这些指标可以通过多种工具和命令来监控和测量，例如iostat、sar、vmstat等。
通过监控这些指标，系统管理员可以及时发现磁
盘性能问题并进行调整和优化，以确保系统的稳定性和性能。
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略(六)
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略引言:随着信息时代的发展，海量数据的产生和存储引发了大规模的数据库应用需求。
然而，对于数据库的性能优化却是一个永恒的话题。
磁盘IO作为数据库性能的瓶颈之一，需要采取一系列的调优策略来提升数据库的效率和性能。
一. 磁盘IO基本原理在了解磁盘IO调优策略之前，我们必须先了解磁盘IO的基本原理。
磁盘是计算机存储数据的重要设备，磁盘IO是指进行磁盘读写操作所花费的时间。
磁盘通过磁头的移动和磁盘盘片的旋转来实现数据的读写。
而磁盘IO的速度受到磁头寻道时间、磁盘旋转延迟和数据传输速率等因素的影响。
二. 磁盘IO调优策略1. RAID技术RAID是磁盘冗余阵列的缩写，通过将多个磁盘组合起来，实现数据的冗余和分布，从而提高数据库的读写性能。
常见的RAID级别有RAID0、RAID1、RAID5等，不同的RAID级别适用于不同的应用场景。
RAID技术不仅可以提高磁盘的读写性能，还可以提高数据的可靠性。
2. 数据分区对于大型数据库来说，数据分区是提升磁盘IO性能的一种重要策略。
通过将数据按照特定的规则进行分区，可以使得热点数据块集中分布在不同磁盘上，从而减少磁盘IO的竞争。
同时，数据分区还可以提高数据库的并行性和可扩展性，进一步提升磁盘IO的吞吐量。
3. 数据压缩数据压缩是一种降低磁盘IO负载的方法。
通过对数据进行压缩，可以减少磁盘IO的数据量，从而提高数据库的响应速度。
数据压缩可以采用硬件压缩（例如磁盘阵列的压缩功能）或者软件压缩（例如数据库引擎的压缩功能）。
在选择数据压缩方法时，需要考虑压缩和解压缩的性能开销，以及对数据的可管理性和可维护性等方面进行综合考虑。
4. 数据缓存数据缓存是提高磁盘IO性能的常用手段。
通过将常用的数据缓存到内存中，可以减少磁盘IO的次数，提高数据库的响应速度。
数据库引擎通常会提供数据缓存的功能，例如MySQL中的InnoDB引擎就提供了缓冲池（buffer pool）来缓存数据库的数据页。
linux磁盘IO读写性能优化
linux磁盘IO读写性能优化在LINUX系统中，如果有⼤量读请求，默认的请求队列或许应付不过来，我们可以动态调整请求队列数来提⾼效率，默认的请求队列数存放在/sys/block/xvda/queue/nr_requests ⽂件中，注意：/sys/block/xvda ，这⾥ xvda 写的是你⾃⼰的硬盘名，因我的是vps所以是xvda，有可能的参数是 sda hda....等等。
如果你不清楚可以，fdisk -l查看⼀下⾃⼰的物理磁盘名称。
[root@leda03 public_html]# fdisk -lDisk /dev/xvdd: 117 MB, 117549056 bytes255 heads, 63 sectors/track, 14 cylindersUnits = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDisk /dev/xvdd doesn't contain a valid partition tableDisk /dev/xvda: 21.4 GB, 21474836480 bytes255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylindersUnits = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytesDevice Boot Start End Blocks Id System/dev/xvda1 * 1 13 104391 83/dev/xvda2 14 2610 20860402+ 8e Linux LVMCentos系统查看磁盘的默认请求队列：# cat /sys/block/xvda/queue/nr_requests128默认请求队列数为：128。
现在我们来测试请求⼀个1G⼤⼩的⽂件：# time dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=10001000+0 records in1000+0 records out1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 60.2789 seconds, 17.4 MB/sreal 1m0.553suser 0m0.043ssys 0m6.363s由此看出，共花了1分55秒，现在把 nr_requests 的 128 改成 512 再试下：# echo 512 > /sys/block/xvda/queue/nr_requests# cat /sys/block/hda/queue/nr_requests512# rm -f test# time dd if=/dev/zero of=test bs=1M count=10001000+0 records in1000+0 records out1048576000 bytes (1.0 GB) copied, 28.298 seconds, 37.1 MB/sreal 0m28.787suser 0m0.040ssys 0m5.982s同样⼤⼩的⽂件，改成 512 后只需要 28 秒钟，由此可以结论出，通过适当的调整nr_requests 参数可以⼤幅提升磁盘的吞吐量，缺点就是你要牺牲⼀定的内存。
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略(七)
数据库性能优化在现代信息化社会中起着至关重要的作用。
而磁盘IO调优策略作为数据库性能优化中不可或缺的一环，对提高系统性能和稳定性有着重要意义。
本文将从磁盘IO优化的意义和原因、磁盘IO调优策略的核心要点以及一些常见的磁盘IO调优技巧等方面进行分析和探讨。
一、磁盘IO优化的意义和原因在数据库系统中，磁盘IO是数据读写的主要方式。
因此，磁盘IO的性能直接影响到数据库系统的整体性能。
数据库系统中的IO操作主要包括数据的读取和写入，而IO的速度通常是数据库系统中最具瓶颈的环节之一。
因此，通过优化磁盘IO操作可以显著提高数据库系统的性能，提升用户体验。
磁盘IO调优的原因有多方面。
首先，现代数据库系统中的数据量庞大，对磁盘IO的要求较高。
其次，一些数据库系统在设计之初没有考虑到磁盘IO的性能，导致系统出现了磁盘IO瓶颈。
再次，数据库系统的运行环境也会影响到磁盘IO操作的性能。
总的来说，提高磁盘IO性能可以提高数据库系统的响应速度，提高系统的可用性和稳定性。
二、磁盘IO调优策略的核心要点1. 合理规划磁盘布局磁盘IO调优的第一步是合理规划磁盘布局。
在设计数据库系统的时候，可以将不同类型的数据存放在不同的磁盘上，以减少IO冲突。
例如，可以将日志文件、索引文件和数据文件分别存放在不同的物理磁盘上，避免争用同一磁盘资源。
2. 使用RAID技术RAID（Redundant Array of Independent Disks）技术通过将多个磁盘组合成一个逻辑存储单元，提升磁盘IO性能和数据可靠性。
常用的RAID级别包括RAID 0、RAID 1和RAID 5等。
选择合适的RAID级别可以根据系统需求和性能要求。
3. 优化数据库设计合理的数据库设计可以减少对磁盘的IO操作。
例如，可以通过使用适当的数据类型和索引来减少数据占用的磁盘空间，降低IO负载。
此外，合理的数据表分区和分片策略也可以提高磁盘IO性能和系统的扩展性。
数据库优化中的磁盘IO与文件组织
数据库优化中的磁盘IO与文件组织在数据库优化的过程中，磁盘IO和文件组织是两个重要的方面。
磁盘IO是指数据库系统与物理硬盘之间进行数据读写操作的过程，而文件组织则是指数据库中数据在硬盘上的存储方式和组织结构。
本文将详细介绍数据库优化中磁盘IO和文件组织的相关知识，并探讨如何对其进行优化。
一、磁盘IO的概念和重要性1. 磁盘IO的概念磁盘IO是数据库系统进行读写操作的基本单位，它是指数据库系统与物理硬盘之间的数据传输过程。
在磁盘IO过程中，数据库系统通过磁头的位置移动和数据的传输，实现了数据在内存和硬盘之间的交换。
2. 磁盘IO的重要性磁盘IO对数据库性能的影响非常大，它直接决定了数据库读写操作的速度。
一个高效的磁盘IO操作可以显著提高数据库系统的响应速度和吞吐量，而低效的磁盘IO操作则会导致数据库性能下降。
二、磁盘IO的优化策略1. 合理设计磁盘存储结构合理的磁盘存储结构可以减少磁头的移动，提高磁盘IO的效率。
一般来说，可以采用将相关的数据存储在相邻的物理块中，同时避免磁盘碎片化的方式来优化磁盘IO操作。
2. 使用高性能硬盘和控制器选择高性能的硬盘和控制器可以提升磁盘IO的速度。
固态硬盘(SSD)相比传统机械硬盘具有更高的读写速度和更低的延迟，因此在对磁盘IO要求较高的场景下可以考虑使用SSD。
3. 使用磁盘缓存技术磁盘缓存技术可以将经常访问的数据缓存在内存中，从而减少对物理硬盘的读取操作。
常见的磁盘缓存技术包括操作系统的文件系统缓存、数据库系统的缓冲池等。
三、文件组织的概念和优化策略1. 文件组织的概念文件组织是指数据库系统中数据在硬盘上的存储方式和组织结构。
合理的文件组织可以提高数据库的读写性能和查询效率。
2. 常见的文件组织方式常见的文件组织方式有顺序文件、索引文件和哈希文件等。
顺序文件是按照记录的物理顺序进行存储，适合于顺序访问和范围查询；索引文件通过索引结构来提高查询效率，适合于查找和条件查询；哈希文件使用哈希函数来决定记录的物理位置，适合于等值查询。
linux 磁盘 io 原理
linux 磁盘 io 原理
Linux磁盘I/O原理指的是在Linux操作系统中，通过磁盘进行输入和输出操作所遵循的基本原理。
磁盘 I/O 是 Linux 系统中最主要的操作之一，因为磁盘是存储数据的关键设备之一。
在 Linux 中，磁盘 I/O 涉及到文件系统、缓存、磁盘驱动程序等多个方面，需要了解其中的原理才能更好地管理和调优磁盘 I/O 的性能。
具体来说，Linux 磁盘 I/O 原理包括以下方面：
1. 文件系统：在 Linux 中，磁盘上的数据存储在文件系统中。
文件系统提供了对磁盘上数据的组织、管理和访问方式，包括文件和目录的创建、删除、读取和写入等操作。
2. 缓存：为了提高磁盘 I/O 的性能，Linux 使用了缓存机制。
缓存是指将常用的数据存储在内存中，这样可以避免频繁地从磁盘读取数据。
Linux 中的缓存包括页缓存、目录项缓存等。
3. 磁盘驱动程序：磁盘驱动程序负责管理磁盘的读写操作。
在Linux 中，磁盘驱动程序是通过块层设备驱动程序来实现的。
磁盘驱动程序可以分为软件驱动和硬件驱动两种方式。
4. 磁盘 I/O 的过程：在 Linux 中，进行磁盘 I/O 的过程可以分为以下几个步骤：应用程序将数据写入文件，文件系统将数据缓存至页缓存，然后将数据写入磁盘，磁盘驱动程序将数据写入磁盘控制器的缓存，最终磁盘控制器将数据写入磁盘中。
了解 Linux 磁盘 I/O 原理对于系统管理员和开发人员来说非
常重要，可以帮助他们更好地管理和调优系统的磁盘 I/O 性能，提
高系统的稳定性和效率。
数据库性能优化中的磁盘IO调优策略(四)
数据库性能优化是系统管理员和数据库开发人员不可忽视的重要任务。
磁盘IO是数据库性能的关键因素之一，因此磁盘IO调优策略在数据库性能优化中占据着重要地位。
本文将探讨几种常见的磁盘IO 调优策略，并分析它们在提高数据库性能方面的优缺点。
一、磁盘I/O的重要性磁盘I/O是数据库操作中不可避免的一部分，它涉及到数据的读取和写入。
数据库的性能往往受限于磁盘I/O的速度。
因此，针对磁盘I/O的性能优化将直接影响到数据库的整体性能。
二、磁盘I/O调优的基本原则在进行磁盘I/O调优时，我们应该遵循以下几个基本原则：1. 减少磁盘IO操作的次数：通过减少对磁盘的访问次数，可以提高数据库的性能。
常见的策略包括使用缓存机制、优化SQL查询语句等。
2. 提高磁盘IO操作的效率：对于不可避免的磁盘IO操作，我们可以通过优化磁盘布局、合理配置磁盘调度算法等方式来提高磁盘IO 操作的效率。
三、磁盘I/O调优策略1. 优化磁盘布局：合理的磁盘布局可以减少磁盘IO的次数和提高磁盘IO的效率。
常见的磁盘布局优化策略有：- 数据库文件和日志文件分离：将数据库文件和日志文件存储在不同的物理磁盘上，以减少IO的竞争。
- 利用RAID技术：RAID技术可以提供数据冗余和性能提升的功能，可以根据具体需求选择不同的RAID级别。
2. 合理配置磁盘调度算法：磁盘调度算法可以影响磁盘I/O操作的效率，常见的磁盘调度算法有FIFO、C-SCAN、LOOK等。
选择合适的磁盘调度算法可以提高磁盘I/O的效率。
3. 使用缓存机制：通过使用缓存机制，可以减少对磁盘的访问次数，提高数据库的性能。
常见的缓存机制有操作系统缓存、数据库缓存等。
4. 优化SQL查询语句：优化SQL查询语句是提高数据库性能的重要手段之一。
针对具体的查询，我们可以使用索引、优化查询计划等方式来减少对磁盘的访问次数，提高查询的效率。
5. 划分热点数据：对于大型数据库来说，存在一些热点数据，即经常访问的数据。
linux IO优化磁盘读写参数设置
linux I/O优化磁盘读写参数设置关于页面缓存的信息，可以用cat /proc/meminfo看到。
其中的Cached 指用于pagecache的内存大小（diskcache-SwapCache）。
随着写入缓存页，Dirty 的值会增加。
一旦开始把缓存页写入硬盘,Writeback的值会增加直到写入结束。
Linux 用pdflush进程把数据从缓存页写入硬盘，查看有多少个pdflush进程cat /proc/sys/vm/nr_pdflush_threadspdflush的行为受/proc/sys/vm中的参数的控制/proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs (default 500):1/100秒, 多长时间唤醒pdflush将缓存页数据写入硬盘。
默认5秒唤醒2个（更多个）线程。
如果wrteback的时间长于dirty_writeback_centisecs的时间，可能会出问题。
pdflush的第一件事是读取/proc/sys/vm/dirty_expire_centiseconds (default 3000)1/100秒。
缓存页里数据的过期时间(旧数据)，在下一个周期内被写入硬盘。
默认30秒是一个很长的时间。
第二件事是判断内存是否到了要写入硬盘的限额，由参数决定：/proc/sys/vm/dirty_background_ratio (default 10)百分值，保留过期页缓存（脏页缓存）的最大值。
是以MmeFree+Cached-Mapped的值为基准的pdflush写入硬盘看两个参数：1 数据在页缓存中是否超出30秒，如果是，标记为脏页缓存;2 脏页缓存是否达到工作内存的10%;以下参数也会影响到pdflush/proc/sys/vm/dirty_ratio (default 40)总内存的最大百分比，系统所能拥有的最大脏页缓存的总量。
超过这个值，开启pdflush写入硬盘。
linux性能优化之磁盘IO
Redundancy
No Yes Yes Yes
Disks required
N N*2 N+1 N*2
Faster reads
Yes Yes Yes Yes
Faster writes
Yes No No Yes
对性能的影响
IO响应时间(IO Response Time) :保持不变，控制在10ms
IOPS ：Read提升N倍，Write（Raid0:N，Raid1:N/2,
TDB | 后台开发中心
总结
磁盘IO系统性能
磁盘结构
性能指标
监测工具
优化措施
TDB | 后台开发中心
Any Question?
TDB | 后台开发中心
谢 谢！
TDB | 后台开发中心
TDB | 后台开发中心
IO性能监控：iostat
TDB | 后台开发中心
IO性能监控
vmstat top
sar
...
TDB | 后台开发中心
磁盘IO系统性能
磁盘结构
性能指标
监测工具
优化措施
TDB | 后台开发中心
提升磁盘 I/O 性能
硬件保障
IDE、SCSI=> SATA、SAS
使用多个控制器
Linux性能优化
磁盘IO
TDB | 后台开发中心
磁盘IO系统性能
磁盘结构
性能指标
监测工具
优化措施
TDB | 后台开发中心
磁盘结构
硬件指标
转速 （5400-15000） 单碟容量 （80G-640G） 平均寻道时间 （3-6ms） 缓存 （8M-64M） 内部数据传输率 （60M-90M）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磁盘结构
硬盘的逻辑结构
盘片（Platter） 盘面（Side）
磁道（Track）
柱面 （Cylinder） 数据的读/写按柱面进行 扇区（Sector ）（512Byte）
扇区头标和数据区 交叉因子 &磁头扭斜
硬盘容量：盘面数×柱面数×扇 区数×512字节
TDB | 后台开发中心
Linux性能优化
磁盘IO
TDB | 后台开发中心
磁盘IO系统性能
磁盘结构
性能指标
监测工具
优化措施
TDB | 后台开发中心
磁盘结构
硬件指标
转速 （5400-15000） 单碟容量 （80G-640G） 平均寻道时间 （3-6ms） 缓存 （8M-64M） 内部数据传输率 （60M-90M）
温彻斯特式硬盘
TDB | 后台开发中心
磁盘 I/O 性能指标
传输速度(Transfer Rate): IOPS * IO Chunk Size 4K: 140 * 4K = 560K / 40M = 1.36%
16K: 135 * 16K = 2160K / 40M = 5.27%
32K: 116 * 32K = 3712K / 40M = 9.06% IO响应时间(IO Response Time)
Linux下的标识
IDE： hdx~；SCSI：sdx~
“x”为盘号（a为基本盘，b为基本从属盘，c为辅助主盘，d为
辅助从属盘）,“~”代表分区，1到4表示主分区或扩展分区，
从5开始就是逻辑分区
TDB | 后台开发中心
Linux磁盘系统
我们可以通过“fdisk -l”命令来查看系统的磁盘情况：
TDB | 后台开发中心
Redundancy
No Yes Yes Yes
Disks required
N N*2 N+1 N*2
Faster reads
Yes Yes Yes Yes
Faster writes
Yes No No Yes
对性能的影响
IO响应时间(IO Response Time) :保持不变，控制在10ms
IOPS ：Read提升N倍，Write（Raid0:N，Raid1:N/2,
TDB | 后台开发中心
磁盘 I/O 性能指标：IOPS
IOPS(IO per Second)
寻址时间(Seek Time) 旋转延时(Rotational Delay) 传送时间(Transfer Time)
IO Time = Seek Time + 60 sec/Rotational Speed/2 + IO ChunkSize/Transfer Rate IOPS = 1/IO Time 常用磁盘的IOPS，转速15K RPM，平均寻道时间为5ms，最大传输速率为40MB/s ，不 同IO大小下的IOPS：
服务时间+等待时间
队列大小<最大IOPS的70%
TDB | 后台开发中心
磁盘I监测工具
优化措施
TDB | 后台开发中心
IO性能监控：iostat
rrqm/s、wrqm/s：每秒进行merge的读、写操作数目。 r/s、w/s：每秒读、写操作数。(IOPS) rsec/s 、wsec/s：每秒向设备读取、写入的扇区数量。 rkB/s、wkB/s：每秒读、写KB字节数。(吞吐率） avgrq-sz I/O 请求的平均扇区数。（平均单次IO大小） avgqu-sz I/O 请求的平均队列长度。 await I/O 请求的平均等待时间，单位为毫秒。 (平均IO响应时间 ) svctm I/O 请求的平均服务时间，单位为毫秒。 %util 处理 I/O 请求所占用的时间的百分比，即设备利用率。
高速缓存(Cache)
缓存数据 预读 回写
使用RAID
Raid0：无差错控制的带区组 Raid1：镜象结构 Raid5：分布式奇偶校验的独立磁盘结构 Raid10：高可靠性与高效磁盘结构
减少应用存取磁盘的次数
TDB | 后台开发中心
磁盘 I/O 性能提升
使用RAID
Level
RAID 0 RAID 1 RAID 5 RAID 10
TDB | 后台开发中心
IO性能监控：iostat
TDB | 后台开发中心
IO性能监控
vmstat top
sar
...
TDB | 后台开发中心
磁盘IO系统性能
磁盘结构
性能指标
监测工具
优化措施
TDB | 后台开发中心
提升磁盘 I/O 性能
硬件保障
IDE、SCSI=> SATA、SAS
使用多个控制器
磁盘IO系统性能
磁盘结构
性能指标
监测工具
优化措施
TDB | 后台开发中心
磁盘 I/O 性能指标
每秒 I/O 数（IOPS ）——传输小块不连续数据时 吞吐量（Throughput）——传输大块不连续数据的数据
平均 I/O 数据尺寸——32K
磁盘活动时间百分比（Utilization）——70% 服务时间（Service Time） I/O 等待队列长度（Queue Length）——磁盘数* 2 等待时间（Wait Time） ——持续超过 10ms
如何保存到数据库
块状设备：写一个字节和写一个block是
一样快的
线性设备：线性写远比随机写快
TDB | 后台开发中心
磁盘 I/O 性能提升—应用层优化
减少磁盘IO的次数
应用层增加Cache，减少读的次数
延迟写、批量写，减少写的次数 利用产品特性，提高有效读写率
数据统计：公共字段每条的数值基本一样，如何提 高储存效率？ 统计的对象往往是多个字段中的一两个字段，如何 提高读取效率 InfoBright：列式存储、知识网络、高效压缩
TDB | 后台开发中心
总结
磁盘IO系统性能
磁盘结构
性能指标
监测工具
优化措施
TDB | 后台开发中心
Any Question?
TDB | 后台开发中心
谢 谢！
TDB | 后台开发中心
Raid5:N/4, Raid10:N/2
传输速度(Transfer Rate)
random_throughtput = random_IOPS * IO_chunk_size
TDB | 后台开发中心
磁盘 I/O 性能提升—应用层优化
充分利用磁盘的特性
管家数据上报
120字节/record 300亿每天，峰值50w/s
磁盘结构
硬盘的接口类型
IDE（制造简单、成本低、兼容性好，20M~130MBPS） SCSI（速度快、可靠性高、热拔插、高成本，40M~320MBPS） SATA （串口硬盘、结构简单、自动纠错，150M~600MBPS) SAS (串口硬盘、兼容SATA，300M~1300M) 光钎通信（热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大 ）
4K： (1/7.1 ms = 140 IOPS) 5ms + (60sec/15000RPM/2) + 4K/40MB = 5 + 2 + 0.1 = 7.1 16K ：(1/7.4 ms = 135 IOPS) 5ms + (60sec/15000RPM/2) + 16K/40MB = 5 + 2 + 0.4 = 7.4 64K: (1/8.6 ms = 116 IOPS) 5ms + (60sec/15000RPM/2) + 64K/40MB = 5 + 2 + 1.6 = 8.6