给大家带来为何办事器磁盘io会这么慢
如果您觉得本篇CentOSLinux教程讲得好，请记得点击右边漂浮的分享程序，把好文章分享给你的小伙伴们！PC用户常常以为“磁盘挺快的，哥拷1GB的电影也就2分钟嘛”做办事器的兄弟大概会以为“磁盘怎样这么慢，才1MB/s就把io跑满了，他喵的磁盘比网速还慢，害我的办事器卡逝世了”
为何偶然候办事器的磁盘io会这么慢呢？
我们用的磁盘（IDE/SATA/SCSI等）另有一个名字，叫做“机器磁盘”。
从名字能够看出，磁盘并非一个地道的“电子产物”，它在很年夜水平上必要依托一个“机器臂”来读写数据，这个机器臂就是招致磁盘io慢的祸首罪魁。
如上图所示，磁盘中的数据存储在圆形的盘片上，经由过程磁头读写盘片上的数据，磁头则装置在一个机器臂（磁头臂）上。
当我们必要读写某个文件时，内核会将文件映照到一个线性磁盘地点（LBA）。磁盘起首依据LBA找到盘片上的一个点，然后让磁头瞄准这个点，再经由过程磁头将数据读掏出来。
读取文件泯灭的工夫分为两局部：
1让磁头定位到指定地位的工夫（均匀寻道工夫）
2磁头从盘片上读出数据的工夫（传输工夫）
怎样让磁头定位到指定地位：
这触及两个偏向的挪动。磁头会在机器臂的把持下向圆心挪动（或阔别圆心）；同时盘片会扭转。
磁头挪动到符合地位必要的工夫叫均匀寻道工夫，一样平常在10毫秒摆布。盘片扭转到指定地位必要的工夫叫均匀埋伏工夫，对7200转磁盘来讲也许是4毫秒。
1秒钟÷（4毫秒+10毫秒）=71
这暗示甚么？
这暗示磁盘均匀每秒只能定位71次！！！
复杂来讲，能够了解成磁盘每秒只能读取71个文件（实践情形略有偏向，请参考上面第二章）
假设办事器存储了大批小文件，每一个文件10KB，依照每秒71次的磁头定位速率，每秒读文件就只能到达710KB/s的速率。
那为何PC拷电影的速率这么快呢？
当我们拷电影时，磁头基础不必要挪动，次要耗时在于经由过程盘片的扭转，让磁头从盘片上读出数据。
盘片的扭转速率远远高于磁头挪动速率。读取一连文件的速率一样平常能到达100MB/s以上，以是PC拷电影的时分速率十分快。
文件体系对io功能的消耗
磁盘均匀每秒能寻道70次，可是实践读写文件大概达不到70个，由于文件内也是有碎片的，这时候读一个文件就必要良多次寻道。
我们能够把磁盘空间设想成一个伟大的内存，LBA（线性磁盘地点）就相称于内存地点。文件体系必要为每一个文件分派地点，就像malloc要为每一个内存块分派内存一样。
磁盘空间分派有两个特性，会招致文件体系中简单发生碎片：
1当我们创立文件时，文件是空的，跟着我们写进数据，文件变得愈来愈年夜。以是磁盘空间分派不是一次性完成的，而是跟着文件写进而渐渐追加分派。
2文件不必要在磁盘空间中一连存储，同意切割成多个碎片。可是不一连的价值是读取时必要屡次寻道，功能年夜幅下落。
windows文件体系一向以大批的文件碎片而出名；linux支流文件体系的碎片则绝对少良多。
有很多伴侣以为linux没有文件碎片，这实际上是一个曲解。
linux支流文件体系相对windows文件体系，有一个伟大的改善，极年夜的削减了文件碎片，但这不即是没有文件碎片：
windows在分派LBA时会只管一连分派：
假定文件A占用了地点0-99KB，然后文件B请求8KB磁盘空间时会占用100-108KB。如许当文件A再次请求磁盘空间时就会发生碎片。
linux在分派LBA时会思索预留地点：
假定文件A占用了地点0-99KB，然后文件B请求8KB磁盘空间时会隔一段地点，比方大概会占用1GB-1GB+8KB。如许当文件A再次请求磁盘空间时就可以包管一连了。
当磁盘有较多残剩空间时，linux支流文件体系可以无效制止文件碎片。关于PC和局部办事器来讲，能够以为linux支流文件体系是没有碎片的。
可是关于磁盘空间常常占的对照满，又必要一直的删除-写进文件的linux办事器来讲，文件碎片会让磁盘io功能下落数倍。
想深切懂得的伴侣能够参考：
ext4的碎片收拾器计划道理：http://jsmylinux.no-ip.org/applications/using-e4defrag/
xfs文件体系作者解说怎样提拔文件体系功能并削减碎片的发生：http://oss.sgi.com/projects/xfs/***s/xfs_usenix/index.html
内核预读取的基础道理：http://os.51cto.com/art/200711/60574.htm
也能够间接看内核代码中的ext4_ext_map_block函数
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