仓酷云

标题: 给大家带来为何办事器磁盘io会这么慢 [打印本页]

作者: 若天明 时间: 2015-1-14 20:19
标题: 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
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好朋友们！

作者: 分手快乐 时间: 2015-1-15 23:38
标题: 给大家带来为何办事器磁盘io会这么慢
把这个问题放在其他Linux社区请求帮助也是一种选择。如果得不到答案，请不要以为我们觉得无法帮助你。有时只是看到你问题的人不知道答案罢了。这时换一个社区是不错的选择。

作者: 因胸联盟 时间: 2015-1-24 18:35
随着Linux技术的更加成熟、完善，其应用领域和市场份额继续快速增大。目前，其主要应用领域是服务器系统和嵌入式系统。然而，它的足迹已遍布各个行业，几乎无处不在。

作者: 蒙在股里 时间: 2015-2-2 15:16
我们自学，就这个循环的过程中，我们学习了基本操作，用vi，shell，模拟内存的分配过程等一些OS管理。

作者: 小女巫 时间: 2015-2-8 02:38
在学习linux的工程中，linux学习方法有很多种，这里是小编的学习心得，给大家拿出来分享一下。

作者: 变相怪杰 时间: 2015-2-24 17:44
清楚了解网络的基础知识，特别是在Linux下应用知识，如接入internet等等。

作者: 分手快乐 时间: 2015-3-7 16:02
应对Linux的发展历史和特点有所了解，Linux是抢占式多任务多用户操作系统，Linux最大的优点在于其作为服务器的强大功能，同时支持多种应用程序及开发工具。

作者: 乐观 时间: 2015-3-15 14:30
下面看看一个让人无法回答的问题：“救命各位高手，向你们请教一些问题：如何在Linux下配制HTTP、FTP、Samba、DNS、DHCP、Sendmail服务器，谢谢”这样的问题。

作者: 谁可相欹 时间: 2015-3-22 03:09
通过自学老师给的资料和向同学请教，掌握了一些基本的操作，比如挂载优盘，编译程序，在Linux环境下运行，转换目录等等。学了这些基础才能进行下面的模拟OS程序。?

欢迎光临仓酷云 (http://ckuyun.com/)