最好的Linux I/O調(diào)度程序取決於存儲類型和工作負(fù)載：1。對於NVME/PCIE SSD，使用MQ-DEADLINE或無； 2。對於SATA SSD，使用BFQ或MQ-DEADLINE； 3。對於臺式機(jī)中的HDD，請使用BFQ或截止日期； 4。對於服務(wù)器或數(shù)據(jù)庫中的HDD，請使用截止日期或MQ-DEADLINE； 5。在虛擬機(jī)中，使用無需讓主機(jī)處理調(diào)度。

Linux I/O調(diào)度程序在確定讀寫操作如何通過存儲設(shè)備處理讀取操作方面起著至關(guān)重要的作用。它們位於文件系統(tǒng)和塊設(shè)備層之間，組織和優(yōu)先考慮I/O請求以優(yōu)化性能，公平性和延遲。選擇正確的I/O調(diào)度程序可以顯著影響系統(tǒng)行為，尤其是在重型磁盤負(fù)載或特定存儲硬件下。

這是您需要了解最常見的Linux I/O調(diào)度程序以及何時使用它們的知識。

I/O調(diào)度程序做什麼？

I/O調(diào)度程序（也稱為電梯）管理將I/O請求發(fā)送到存儲設(shè)備的順序。它的目標(biāo)包括：

• 通過合併和重新排序請求來減少磁盤尋求時間。
• 通過批處理類似操作來改善吞吐量。
• 在發(fā)行I/O的流程之間平衡公平。
• 最小化時間敏感操作的延遲。

沒有I/O調(diào)度程序，過程可能會產(chǎn)生混亂，效率低下的訪問模式，尤其是在物理頭部運(yùn)動緩慢的機(jī)械硬盤上。

常見的Linux I/O調(diào)度程序

現(xiàn)代Linux內(nèi)核通常支持多個I/O調(diào)度程序。您可以檢查哪些可用並使用以下方式活動：

 CAT/SYS/BLOCK/SDA/隊列/調(diào)度程序

輸出可能看起來像：

 [無]截止日期CFQ MQ-DEADLINE BFQ

這是主要調(diào)度程序的細(xì)分：

1。 NOOP - 沒有操作

• 最適合：具有智能存儲控制器的SSD，NVME驅(qū)動器或系統(tǒng)（例如，企業(yè)RAID陣列）。
• 它的工作原理：最少的工作 - 只是合併相鄰的請求。葉子在很大程度上訂購到硬件或更高的層。
• 用例：當(dāng)?shù)讓釉O(shè)備處理調(diào)度時，調(diào)度比OS更好（使用快速存儲）。

通常不用於帶有HDD的通用臺式機(jī)或服務(wù)器。

2。截止日期- 基於截止日期的時間表

• 最適合：數(shù)據(jù)庫，實(shí)時應(yīng)用程序或?qū)φ埱笱舆t敏感的任何工作負(fù)載。
• 其工作原理：分配截止日期以讀寫請求以防止飢餓。優(yōu)先考慮閱讀（通常更重要的時間），並確保不要等待太久。
• 關(guān)鍵好處：可預(yù)測的延遲；即使在沉重的寫入負(fù)載下，也可以避免長時間的延遲。

廣泛用於響應(yīng)能力的生產(chǎn)環(huán)境中。

3。 CFQ - 完全公平的排隊（遺產(chǎn)）

• 最適合：帶有傳統(tǒng)HDD（較舊核）的多用戶系統(tǒng)或臺式機(jī)。
• 它的工作原理：將時間切片分配給發(fā)行I/O的每個過程，旨在公平。
• 缺點(diǎn)：高高的頭頂，SSD的性能不佳或重負(fù)荷下方。在較新的內(nèi)核中棄用（在許多情況下由BFQ取代）。

除非需要兼容，否則避免在現(xiàn)代系統(tǒng)上。

4。 BFQ - 預(yù)算公平排隊

• 最適合：臺式機(jī)，交互式工作負(fù)載或響應(yīng)性是關(guān)鍵的系統(tǒng)。
• 它的工作原理：建立在CFQ的公平想法的基礎(chǔ)上，但使用了低延遲的設(shè)計。為每個過程分配一個“預(yù)算”部門的“預(yù)算”，並一次為其提供一個服務(wù)。
• 優(yōu)點(diǎn)：非常適合用戶交互性 - 即使在背景I/O期間，也可以保持系統(tǒng)快速。
• 權(quán)衡：重負(fù)荷下吞吐量略低。

使用SATA SSD或HDD的臺式機(jī)的一個不錯的默認(rèn)選擇。

5。 MQ -DEADLINE - 多級截止日期調(diào)度程序

• 最適合：具有多重支持的現(xiàn)代硬件（NVME，高端SSD）。
• 一部分：Linux 4.0中引入的BLK-MQ（Block Multique）框架。
• 其工作原理：劃定跨多個硬件隊列的截止日期。保持低潛伏期和良好的吞吐量。
• 注意：這是啟用BLK-MQ的系統(tǒng)中舊單詞截止日期調(diào)度程序的繼任者。

建議使用快速存儲和運(yùn)行最近內(nèi)核的服務(wù)器。

如何更改I/O調(diào)度程序

您可以在運(yùn)行時更改調(diào)度程序。例如，為sda設(shè)置deadline ：

迴聲截止日期>/sys/block/sda/deceue/調(diào)度程序

為了使其永久，請在啟動時添加內(nèi)核參數(shù)：

• 對於grub，編輯/etc/default/grub並添加：

   grub_cmdline_linux =“電梯=截止日期”

• 然後再生配置：

  更新grub＃debian/ubuntu
  grub2 -mkconfig -o/boot/grub2/grub.cfg＃rhel/centos

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  您應(yīng)該使用哪一個？

  存儲類型	推薦的調(diào)度程序
  NVME / PCIE SSD	mq-deadline或none
  SATA SSD	bfq或mq-deadline
  HDD（桌面）	bfq或deadline
  HDD（服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫）	deadline或mq-deadline
  虛擬機(jī)	none （讓主機(jī)處理）

  提示：切換後使用iostat ， iotop或blktrace等工具監(jiān)視性能。

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  最後筆記

  • 默認(rèn)調(diào)度程序取決於內(nèi)核版本和存儲類型。現(xiàn)代內(nèi)核通?；对O(shè)備是否為旋轉(zhuǎn)（ cat /sys/block/sda/queue/rotational ）自動選擇。
  • 使用快速存儲（SSD/NVME） ，積極的調(diào)度收益較小，有時none或mq-deadline就足夠了。
  • 不要假設(shè)一種尺寸適合所有：在實(shí)際工作負(fù)載下進(jìn)行測試。

  基本上，了解I/O調(diào)度程序可以幫助您將系統(tǒng)行為與用例相匹配 - 無論是活潑的桌面，低延遲數(shù)據(jù)庫還是高通量服務(wù)器。

  以上是了解Linux I/O調(diào)度程序的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！