linux性能优化之磁盘I.ppt

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1、Linux性能优化磁盘IO磁盘IO系统性能磁盘结构优化措施性能指标监测工具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字节磁盘结构硬盘的接口类型IDE（制造简单、成本低、兼容性好，20M~130MB

2、PS）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）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：磁盘IO系统性能磁盘结构优化措施性能指

3、标监测工具磁盘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（ServiceTime）I/O等待队列长度（QueueLength）——磁盘数*2等待时间（WaitTime）——持续超过10ms磁盘I/O性能指标：IOPSIOPS(IOperSecond)寻址时间(SeekTime)旋转延时(RotationalDelay)传送时间(TransferTime)IO Time = Seek 

4、Time + 60 sec/Rotational Speed/2 + IO ChunkSize/Transfer RateIOPS = 1/IO Time常用磁盘的IOPS，转速15KRPM，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：4K：(1/7.1ms=140IOPS)5ms+(60sec/15000RPM/2)+4K/40MB=5+2+0.1=7.116K：(1/7.4ms=135IOPS)5ms+(60sec/15000RPM/2)+16K/40MB=5+2+0.4=7.464K:(1/8.6ms=116I

5、OPS)5ms+(60sec/15000RPM/2)+64K/40MB=5+2+1.6=8.6磁盘I/O性能指标传输速度(TransferRate):IOPS * IO Chunk Size4K: 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(IOResponseTime)服务时间+等待时间队列大小<最大IOPS的70%磁盘IO系统性能磁盘结构优化措施性能指标监测工具IO性能

6、监控：iostatrrqm/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-szI/O请求的平均扇区数。（平均单次IO大小）avgqu-szI/O请求的平均队列长度。awaitI/O请求的平均等待时间，单位为毫秒。(平均IO响应时间)svctmI/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。IO性能监控：iostatIO性

7、能监控vmstattopsar...磁盘IO系统性能磁盘结构优化措施性能指标监测工具提升磁盘I/O性能硬件保障IDE、SCSI=>SATA、SAS使用多个控制器高速缓存(Cache)缓存数据预读回写使用RAIDRaid0：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磁盘I/O性能提升使用RAIDLevelRedundancyDisksrequiredFasterreadsFasterwritesRAID0NoNYesYesRAID1YesN*2YesNoRA

8、ID5YesN+1YesNoRAID10YesN*2YesYes对性能的影响IO响应时间(IOResponseTime):