CentOS如何提升磁盤性能

1. 調整I/O調度算法
I/O調度算法決定了磁盤請求的處理順序，不同算法適用于不同存儲介質。對于HDD（機械硬盤），Deadline調度器能最小化請求平均等待時間，適合處理大量隨機I/O；對于SSD（固態硬盤），NOOP（無操作）或Deadline調度器更合適，因為SSD無機械尋道時間，簡化調度邏輯可減少CPU負載。
操作步驟：

• 查看當前調度算法：cat /sys/block/sda/queue/scheduler（輸出包含noop、deadline等選項）；
• 臨時更改（立即生效）：echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler；
• 永久更改（需重啟）：編輯/etc/default/grub，在GRUB_CMDLINE_LINUX行添加elevator=deadline，運行grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg并重啟系統。

2. 優化文件系統選擇與參數

• 選擇合適文件系統：
  • ext4：兼容性好，適合大多數場景；
  • XFS：支持大文件（TB級）和高性能讀寫，是CentOS默認高性能文件系統；
  • Btrfs：提供快照、壓縮等功能，但兼容性較差，適合高級用戶。
• 調整文件系統參數：
  • 使用noatime掛載選項：避免每次訪問文件都更新訪問時間，減少不必要的磁盤寫操作。編輯/etc/fstab，將掛載選項改為defaults,noatime,nodiratime（nodiratime進一步禁用目錄訪問時間更新）。

3. 利用緩存機制加速I/O

• LVM Cache：將SSD作為緩存設備，提升HDD性能。操作步驟：
  1. 創建緩存卷（如/dev/sdb1）和原始卷（如/dev/sdc1）；
  2. 使用lvcreate命令創建緩存邏輯卷（如lvcreate -L 10G -n lv_cache centos）；
  3. 將緩存卷附加到原始邏輯卷（如lvconvert --type cache --cachevol /dev/centos/lv_cache /dev/centos/root）。
• Bcache：將SSD作為緩存，加速HDD讀寫。需安裝bcache-tools，配置緩存設備和后端設備（如make-bcache -B /dev/sdc1 -C /dev/sdb1），格式化并掛載bcache設備。

4. 升級硬件提升基礎性能

• 更換SSD：SSD無機械尋道時間，隨機讀寫速度遠高于HDD（通常高10倍以上），是提升磁盤性能最直接的方式；
• 增加內存：更多內存可作為磁盤緩存（Page Cache），減少磁盤I/O次數（如數據庫、文件服務器等場景效果顯著）；
• 配置RAID：
  • RAID 0：條帶化提升讀寫速度，但無數據冗余；
  • RAID 10：鏡像+條帶化，兼顧性能與冗余（適合需要高可用性的場景）。

5. 監控與分析磁盤性能
使用工具定位性能瓶頸，針對性優化：

• iostat：查看磁盤I/O統計信息（如讀寫速率、等待時間），安裝：yum install sysstat；
• iotop：實時查看進程級磁盤I/O占用，安裝：yum install iotop；
• vmstat：監控系統整體I/O情況（如vmstat 1查看每秒I/O等待時間）；
• sar：歷史I/O數據統計（如sar -d 1 5查看最近5次磁盤活動）。

6. 其他優化建議

• 減少文件碎片：HDD長期高負載運行易產生碎片，可使用e4defrag（ext4）或xfs_fsr（XFS）工具整理碎片；
• 調整內核參數：
  • 增加vm.dirty_ratio（臟頁占比，默認20%）和vm.dirty_background_ratio（后臺刷臟頁閾值，默認10%），減少磁盤I/O等待時間（如設置為vm.dirty_ratio=30，vm.dirty_background_ratio=15）；
  • 增加fs.file-max（最大文件描述符數），適合高并發文件訪問場景（如fs.file-max=65536）。
• 應用程序優化：
  • 數據庫：添加索引、調整緩存大?。ㄈ鏜ySQL的innodb_buffer_pool_size）、使用連接池；
  • 文件服務器：使用NFS/SMB共享并調整參數（如rsize/wsize設置為65536），啟用客戶端緩存。