Linux I/O Scheduler(调度器)

Linux 系统使用 I/O 调度算法,在各个竞争执行磁盘 I/0 的进程之间做仲裁。这个 I/O 调度器对请求的次序和时机做最优化处理,以求针对一个应用或者场合,取得尽可能最好的整体 I/O 性能。

常用调度算法说明

1. CFQ(Completely Fair Queuing)
这是 2.6 版的 Linux 内核的默认调度算法,对于通用服务器来说通常是比较好的选择。它试图均匀的分布对 I/O 带宽的访问。

2. Deadline
这个算法试图把每次请求的延迟降至最低。该算法重排了请求的顺序来提高性能。

3. NOOP
这个算法实现了一个简单 FIFO 队列。在有些 SAN 环境下,这种选择可能是最好的选择,而且对于 SSD 盘来说,它是最佳选择。

查看系统调度算法

# dmesg  |grep -i scheduler
[    1.061992] io scheduler noop registered
[    1.061996] io scheduler deadline registered (default)
[    1.062022] io scheduler cfq registered
[    1.062025] io scheduler mq-deadline registered
[    1.062027] io scheduler kyber registered

从上述命令输出结果中可以看到,当前默认使用的算法是 deadline 算法,deadline 也是 CentOS 7 系统默认的调度算法,而在 CentOS 6 版本中使用的默认调度算法是 cfq。

调度算法的配置

1. 配置指定磁盘的 I/O 调度算法

# cat /sys/block/sda/queue/scheduler 
noop anticipatory deadline [cfq] 

# echo 'deadline' > /sys/block/sda/queue/scheduler 

# cat /sys/block/sda/queue/scheduler 
noop anticipatory [deadline] cfq

2. 为系统中所有硬盘配置指定 I/O 调度算法

为系统所有硬盘配置 I/O 调度算法在 CentOS 7 与 CentOS 6/5 配置方式有所不同,以下将分别说明。

CentOS 5、CentOS 6 中通过添加 elevator=deadline 到 /etc/grub.conf 配置文件中包含 kernel 所在行的行尾。

# cat /etc/grub.conf
title CentOS (2.6.32-358.el6.x86_64)
root (hd0,0)
kernel /vmlinuz-2.6.32-358.el6.x86_64 ro root=/dev/vg0/lv0 <span style="color: #ff0000;">elevator=deadline</span>
initrd /initramfs-2.6.32-358.el6.x86_64.img

CentOS 7 中通过添加 elevator=deadline 到 /etc/default/grub 配置文件中包含 GRUB_CMDLINE_LINUX 所在行。

# cat  /etc/default/grub 
GRUB_TIMEOUT=5
GRUB_DISTRIBUTOR="$(sed 's, release .*$,,g' /etc/system-release)"
GRUB_DEFAULT=saved
GRUB_DISABLE_SUBMENU=true
GRUB_TERMINAL_OUTPUT="console"
GRUB_CMDLINE_LINUX="crashkernel=auto rd.lvm.lv=centos/root rd.lvm.lv=centos/swap rhgb quiet <span style="color: #ff0000;">elevator=deadline</span>" 
GRUB_DISABLE_RECOVERY="true"

注意,CentOS 7 在修改完 /etc/default/grub 后需要重建 /boot/grub2/grub.cfg 文件,上述配置重启后才能生效。
重建 grub 的配置文件的命令如下:
On BIOS-based machines:

# grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

On UEFI-based machines:

# grub2-mkconfig -o /boot/efi/EFI/redhat/grub.cfg

以上涉及到的操作均在 CentOS 6.4,CentOS 7.6 中验证。

书籍:《UNIX/Linux系统管理技术手册》
参考:https://access.redhat.com/solutions/32376

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