磁盤分區(qū)對(duì)齊的重要性
這幾年新出的硬盤由于既要增加每個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)空間，又要保證和現(xiàn)有操作系統(tǒng)的兼容，所以出現(xiàn)了物理扇區(qū)和邏輯扇區(qū)的概念。而這樣的硬盤可能會(huì)產(chǎn)生分區(qū)對(duì)齊問(wèn)題。沒(méi)有做分區(qū)對(duì)齊的硬盤性能會(huì)受到一定的影響。
下面寫文章來(lái)說(shuō)明不做分區(qū)對(duì)齊對(duì)分區(qū)性能的影響和如何做分區(qū)對(duì)齊。
先普及幾個(gè)概念：
physical sector：磁盤的一個(gè)物理扇區(qū)，目前大硬盤一般為4096bytes(4KB)，其他的有512bytes（0.5KB）的logical sector：現(xiàn)在physical sector是4096的硬盤往往會(huì)把一個(gè)physical sector分成8個(gè)logical sector，每個(gè)512bytes(0.5KB)，系統(tǒng)實(shí)際操作logical sector：劃分logical sector的原因是有些系統(tǒng)調(diào)用還不支持sector為4096bytes（4KB）的磁盤。
LBA：邏輯塊尋址方法，實(shí)際中表現(xiàn)為系統(tǒng)中用來(lái)定位磁盤的logical sector的一個(gè)邏輯地址。
block size：系統(tǒng)內(nèi)對(duì)分區(qū)格式化后劃分的最小磁盤單元。
以一個(gè)2T的硬盤為例
查看磁盤physical sector size、logical sector size和容量
- # hdparm -I /dev/sdj|egrep -i "physical|logical|device size with M"
- Logical Sector size: 512 bytes
- Physical Sector size: 4096 bytes
- device size with M = 1024*1024: 1907729 MBytes
- device size with M = 1000*1000: 2000398 MBytes (2000 GB)
說(shuō)明每個(gè)physical sector 里有8個(gè)logical sector。
查看文件系統(tǒng)的block size：
- # tune2fs -l /dev/sdj1|grep "Block size:"
- Block size: 4096
我們?cè)诮o這個(gè)磁盤做分區(qū)的時(shí)候，如果選擇0-100%，則會(huì)提示”warning：partition is not properly aligned for best performance“，說(shuō)明這種分區(qū)方法使分區(qū)的性能損失，為什么呢？
如下圖所示，一圈代表一個(gè)物理扇區(qū)，用黑線分割成了8個(gè)邏輯扇區(qū)。沒(méi)有做分區(qū)對(duì)齊的分區(qū)就類似于把分區(qū)起始LBA放置在了紅線位置。這樣會(huì)導(dǎo)致什么后果？有100%的block跨越物理扇區(qū)，處理任何該分區(qū)下的文檔都會(huì)包含至少一個(gè)跨越物理扇區(qū)的block，磁盤跨扇區(qū)訪問(wèn)每個(gè)block，這樣勢(shì)必會(huì)影響文件系統(tǒng)的I/O性能。0-100%的分區(qū)行為就是因?yàn)榉謪^(qū)的起始位置沒(méi)有在單個(gè)扇區(qū)的起始位置才會(huì)產(chǎn)生waring。
大概明白了吧？我們需要把分區(qū)的起始位置放置在扇區(qū)的0，才能保證每個(gè)block占用一個(gè)獨(dú)立的扇區(qū)，訪問(wèn)單獨(dú)的block就不需要跨越扇區(qū)了。可不要小看這訪問(wèn)block跨扇區(qū)的動(dòng)作，在有大量磁盤I/O操作時(shí)，對(duì)磁盤性能的影響還是很顯著的。
對(duì)于以上磁盤的情況，我們可以如下分區(qū)：
- #parted /dev/sdj
- unit s
- mkpart
- ext4
- 40s
- 100%
注意這里40s的意思是起始LBA位置為40 logical sector，恰好是一個(gè)physical的開(kāi)始(40/8=5)。
對(duì)于physical sector size = logical sector size的磁盤，一般不用考慮分區(qū)對(duì)齊問(wèn)題。
