Linux I O排程策略

2021-06-16 23:35:53 字數 1903 閱讀 5676

i/o scheduler的作用就是為請求佇列裡面的io請求做乙個優化,以此達到提高系統吞吐量、縮短響應時間的目的。更改i/o scheduler有兩種方式:

1./sys/block/device_name/queue/scheduler (ioscheduler); /sys/block/device_name/queue/nr_request(queuesize)

2.永久修改?啟動時,grup->edit->elevator =scheduler_name

但是提高系統吞吐量和縮短響應時間是一件矛盾的事情。因為如果為了提高系統吞吐量,則必然要對io請求的某些順序做改變,這就導致了某些io請求的響應時間增大。而如果為了減小響應時間(那麼就是來乙個請求響應乙個)那麼系統吞吐量或許就會降低了。因此linux有了四種i/o scheduler來滿足不同的情況。

1.cfq(completely fair queuing)

完全公平佇列,實現了請求合併、電梯演算法。每個程序的io請求產生乙個佇列,這個佇列是對尋道位址進行排序,儘量減少尋道時間。每個程序的佇列有自己的優先順序,然後以時間片輪轉的方式去服務每個程序的請求佇列。[1]

2.deadline

這種排程方式實現了請求合併、電梯演算法,然後為每個請求分配乙個超期時間,這樣就避免了某個請求被餓死的情況。在它的實現中分配了好幾個佇列,deadline queue(這個是根據超期時間來排序的),這個是按照磁軌訪問順序來的;write queue;read queue。其中read queue的優先順序比write queue的優先順序高,這主要是因為使用者發出了讀請求後會立馬等待結果,而使用者發出了寫請求後則不會等待他是否完成了(因為使用者看不到)。這三者的優先順序關係是q(read) > q(read) > q(deadline)。大概的響應流程:決定下一次是從佇列中響應哪個請求時,首先是從q(deadline)去檢視第乙個請求是否超期了,如果沒有那麼就會從read或write佇列(這個應該是根據他們之間的優先順序來定的)裡面讀取一批的請求去響應(預設好像是5個)。

3.noop

noop的全稱是no operations,它就是乙個簡單的fifo,不過它實現了合併請求的功能,也就是說如果兩個請求訪問的額磁軌位址在一起,那麼就會合併它們。這種適用於沒有尋到時間的情況,比如說ssd、fusion io,而不適應hdd。

4.as

as其實和cfq差不蠻多,稱作預期的排程,別的io scheduler都只是對離散io做了優化但是並沒有對連續io作優化,比如說乙個io請求剛執行完的這瞬間又在此位置來了乙個io請求,那麼在as這種情況下就可以馬上響應剛才新來的那個請求,它是通過每次完成之後等那麼極短的時間來響應的(6ms?)不過現在已經被cfq取代。www.linuxidc.com 簡單的說:cfq是一種通用方案,deadline適用database情景,而noop適用ssd、fusion io。但是具體的也要看實際情況,比如說deadline只有在極大地io情況下才有可能提公升一定的效能(自己做過測試,規模比較小,沒有多大效能提公升)

下面在談談queue size

queue size就是用來存在io請求的佇列的大小,所以理論上來說queue size越大,提公升的效能更大,因為有更多的請求被優化了。但是這裡需要注意幾種情況。

1. 在ssd、fusion io這種不需要尋道時間(seek time)的情景下,增大了size並沒有多大益處,或許會因為對佇列的維護而帶來負面影響。所以使用之前最好還是測試一下比較合適。

2. 在使用innodb的時候,無論是cfq還是deadline,都不要設定為太大的queue size。有人說innodb內部也對io請求做了根os一樣的優化(實際上應該指的就是insert buffer),那麼如果在os層把queue size設得太大的話會與innodb內部重複,導致額外的代價,效能或許會更低。

3.  linux的文件中說deadline比cfq更適合資料庫這種情況,但是貌似只有在極大地系統壓力情況下deadline才會比cfq有比較大的效能優勢。

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