1. 选择合适的文件系统
根据应用场景选择匹配的文件系统是基础。ext4 兼容性好，适合大多数常规场景（如桌面、小型服务器）；XFS 针对大文件（如数据库、视频存储）和高并发设计，性能更优；Btrfs 提供数据去重、压缩功能，适合存储大量重复数据的备份场景，但兼容性略差。
2. 调整文件系统挂载选项
通过挂载选项减少不必要的磁盘IO：
- noatime：禁用文件访问时间更新（默认每次访问文件都会写入磁盘），显著降低元数据操作开销；
- nodiratime：进一步禁用目录访问时间更新；
- dir_index（ext4）：启用目录索引（哈希树），加快目录遍历速度（尤其适用于包含大量文件的目录）。
示例（/etc/fstab配置）：
/dev/sdb1 /mnt/data ext4 defaults,noatime,nodiratime,dir_index 0 0
修改后需执行 mount -o remount /mnt/data 生效。
3. 优化内核参数
内核参数直接影响文件系统性能，重点调整以下几类：
- IO调度器：根据存储设备选择。SSD推荐noop（无队列调度，减少额外开销）或deadline（保证IO响应时间）；HDD推荐deadline（避免CFQ的调度延迟）；
- swappiness（vm.swappiness）：控制内存与交换空间的使用比例（默认60），数值越低越倾向于使用内存（如设为10，减少swap使用，提升性能）；
- TCP参数（针对网络文件系统如NFS）：调整
net.ipv4.tcp_tw_reuse（复用TIME_WAIT连接）、net.ipv4.tcp_fin_timeout（缩短连接关闭时间）、net.core.rmem_max/wmem_max（增大读写缓冲区），提升网络IO吞吐量。
4. 利用缓存机制
- 内核缓存：Linux会自动缓存文件数据和元数据（如inode、目录结构），增加内存可提升缓存命中率（如添加更多内存）；
- 应用层缓存：使用opcache（PHP）、Redis（数据库查询）等工具缓存常用数据，减少对文件系统的直接访问；
- LVM Cache：将SSD作为缓存设备（如
lvmcache create 命令），加速HDD的读写速度（适合已有HDD且不想更换硬件的场景）。
5. 定期维护文件系统
- 碎片整理：ext4/XFS虽为日志文件系统，长期使用仍可能产生碎片（尤其是频繁删除/写入的场景），可使用
e4defrag（ext4）或 xfs_fsr（XFS）工具整理；
- 检查修复：定期用
fsck（ext4）或 xfs_repair（XFS）检查并修复文件系统错误（需卸载文件系统或从Live CD启动）；
- 清理日志：删除不必要的日志文件（如
/var/log 下的旧日志），释放磁盘空间。
6. 硬件升级
- 存储设备：SSD的随机读写性能远优于HDD（尤其是4K IO），优先将系统盘、数据库盘更换为SSD（如NVMe SSD，性能提升更明显）；
- 内存：增加内存可减少磁盘IO（更多数据缓存在内存中），尤其适合数据库、缓存服务器等内存密集型场景；
- RAID配置：使用RAID 0（提升读写速度，无冗余）、RAID 10（兼顾速度与冗余，适合数据库）或RAID 5（适合大容量存储）提高磁盘性能和可靠性。
7. 监控性能瓶颈
使用工具持续监控文件系统性能，及时发现问题：
- iostat：查看磁盘IO利用率（%util）、等待队列长度（await）、读写速率（tps/r/s/w/s）；
- vmstat：监控系统整体IO（bi/bo，块设备读写）、内存使用（free/buff/cache）；
- iotop：实时查看进程级的IO使用情况（找出高IO进程）；
- fio：模拟真实IO负载（如随机读写、顺序读写），测试文件系统性能（如吞吐量、延迟）。
8. 针对性场景优化
- 数据库场景：使用XFS文件系统，调整extents大小（如
mkfs.xfs -b size=4096），启用数据库自带的缓存（如InnoDB的innodb_buffer_pool_size）；
- NFS场景：调整挂载选项（如
rsize/wsize=1048576，增大读写缓冲区）、优化NFS服务器配置（如 async 异步写入，提升吞吐量）；
- 高并发场景：使用XFS文件系统，增加inode数量（如
mkfs.ext4 -N 10000000，创建时指定inode数量），避免inode耗尽导致的性能下降。