Linux IO 调度方法.docx

操作系统的调度有
CPU调度CPUscheduler
IO调度IOscheduler

IO调度器的总体目标是希望让磁头能够总是往一个方向移动,移动到底了再往反方向走,这恰恰就是现实生活中的电梯模型,所以IO调度器也被叫做电梯.(elevator)而相应的算法也就被叫做电梯算法.

而Linux中IO调度的电梯算法有好几种,
as(Anticipatory),
cfq(CompleteFairnessQueueing),
deadline,
noop(NoOperation).

具体使用哪种算法我们可以在启动的时候通过内核参数elevator来指定.
一)I/O调度的4种算法

1)CFQ(完全公平排队I/O调度程序)
特点:在最新的内核版本和发行版中,都选择CFQ做为默认的I/O调度器,对于通用的服务器也是最好的选择.CFQ试图均匀地分布对I/O带宽的访问,避免进程被饿死并实现较低的延迟,是deadline和as调度器的折中.CFQ对于多媒体应用(video,audio)和桌面系统是最好的选择.CFQ赋予I/O请求一个优先级,而I/O优先级请求独立于进程优先级,高优先级的进程的读写不能自动地继承高的I/O优先级.
工作原理:CFQ为每个进程/线程,单独创建一个队列来管理该进程所产生的请求,也就是说每个进程一个队列,各队列之间的调度使用时间片来调度,以此来保证每个进程都能被很好的分配到I/O带宽.I/O调度器每次执行一个进程的4次请求.
2)NOOP(电梯式调度程序)
特点:在Linux2.4或更早的版本的调度程序,那时只有这一种I/O调度算法.NOOP实现了一个简单的FIFO队列,它像电梯的工作主法一样对I/O请求进行组织,当有一个新的请求到来时,它将请求合并到最近的请求之后,以此来保证请求同一介质.NOOP倾向饿死读而利于写.NOOP对于闪存设备,RAM,嵌入式系统是最好的选择.
电梯算法饿死读请求的解释:因为写请求比读请求更容易.写请求通过文件系统cache,不需要等一次写完成,就可以开始下一次写操作,写请求通过合并,堆积到I/O队列中.读请求需要等到它前面所有的读操作完成,才能进行下一次读操作.在读操作之间有几毫秒时间,而写请求在这之间就到来,饿死了后面的读请求.

3)Deadline(截止时间调度程序)
特点:通过时间以及硬盘区域进行分类,这个分类和合并要求类似于noop的调度程序.Deadline确保了在一个截止时间内服务请求,这个截止时间是可调整的,而默认读期限短于写期限.这样就防止了写操作因为不能被读取而饿死的现象.Deadline对数据库环境(ORACLERAC,MYSQL等)是最好的选择.
4)AS(预料I/O调度程序)
特点:本质上与Deadline一样,但在最后一次读操作后,要等待6ms,才能继续进行对其它I/O请求进行调度.可以从应用程序中预订一个新的读请求,改进读操作的执行,但以一些写操作为代价.它会在每个6ms中插入新的I/O操作,而会将一些小写入流合并成一个大写入流,用写入延时换取最大的写入吞吐量.AS适合于写入较多的环境,比如文件服务器AS对数据库环境表现很差.

查看当前系统支持的IO调度算法dmesg|grep-ischeduler
[root@localhost~]#dmesg|grep-ischedulerioschedulernoopregisteredioscheduleranticipatoryregisteredioschedulerdeadlineregisteredioschedulercfqregistered(default)
查看当前系统的I/O调度方法:
cat/sys/block/sda/queue/schedulernoopanticipatorydeadline[cfq]
临地更改I/O调度方法:例如:想更改到noop电梯调度算法:echonoop>/sys/block/sda/queue/scheduler
想永久的更改I/O调度方法:修改内核引导参数,加入elevator=调度程序名vi/boot/grub/menu.lst更改到如下内容:kernel/boot/vmlinuz-2.6.18-8.el5roroot=LABEL=/elevator=deadlinerhgbquiet
重启之后,查看调度方法:cat/sys/block/sda/queue/schedulernoopanticipatory[deadline]cfq已经是deadline了

二)I/O调度程序的测试

本次测试分为只读,只写,读写同时进行.分别对单个文件600MB,每次读写2M,共读写300次.

1)测试磁盘读:
[root@test1tmp]#echodeadli