ubuntu环境如何提高磁盘性能

Ubuntu 磁盘性能优化实用指南

一 基线评估与清理

• 评估现状：用命令查看空间与占用（如：df -h、du -h --max-depth=1 /path），定位大目录与异常增长点；用 lsblk 核对磁盘与分区布局。
• 快速清理：清理 APT 缓存与无用包（sudo apt-get clean && sudo apt-get autoclean && sudo apt-get autoremove），删除旧内核（谨慎保留当前与上一个版本），清理系统日志与临时文件（如 journalctl --vacuum-time=7d 清理 7 天前日志）。
• 图形化辅助：使用 Disk Usage Analyzer（Baobab） 直观定位大文件；用 Stacer、BleachBit 批量清理浏览器缓存、缩略图、应用缓存与隐私痕迹。
• 说明：释放空间可避免“磁盘满/接近满”导致的性能劣化与抖动，是后续调优的基础步骤。

二 文件系统与挂载参数

• 选择文件系统：通用场景优先 Ext4；需要快照/校验/压缩可评估 Btrfs/XFS。
• 减少元数据写入：在 /etc/fstab 中为数据盘或可接受风险的场景加入 noatime（必要时 nodiratime），示例：
  • UUID=xxx /data ext4 defaults,noatime,nodiratime 0 2
• SSD 的 TRIM：
  • 在线丢弃：在 fstab 加入 discard（简单但可能有轻微性能波动）。
  • 周期丢弃：推荐定时任务执行 fstrim -av（如每周一次），更可控。
• 日志权衡：关闭 Ext4 日志可降写放大，但断电/崩溃风险上升；确需关闭可用 tune2fs -O ^has_journal /dev/sdX && e2fsck -f /dev/sdX，恢复用 -O has_journal。
• 写屏障：在确保有电池/UPS或底层具备写缓存一致性时，才考虑 barrier=0；数据库等关键负载不建议关闭。

三 调度器与虚拟环境优化

• 物理机/SSD：优先 noop（或 deadline）；机械盘可选 deadline 或 bfq。查看与临时设置：
  • cat /sys/block/sdX/queue/scheduler
  • echo noop > /sys/block/sdX/queue/scheduler
• 虚拟机（KVM/QEMU）：
  • 使用 virtio-blk 半虚拟化驱动；存储控制器选 virtio。
  • 宿主机存储为机械盘时，宿主机侧调度器用 noop/deadline；存储为 SSD/NVMe 时，宿主机侧可用 mq-deadline。
  • 虚拟机磁盘缓存模式常用 writeback（权衡一致性与性能），并确保宿主机启用 virtio 与合适的 I/O 虚拟化。

四 内存与交换策略

• 适度降低换出倾向：将 vm.swappiness 设为 10–30（桌面/通用服务器），减少不必要的 swap 写入；仅在大内存且明确不需要 swap 的场景再考虑更低值。
• 压缩内存与 ZRAM：启用 zram-config 提供压缩内存交换，缓解内存压力并降低磁盘 swap 使用。
• 临时目录放入内存：将 /tmp、/var/tmp（必要时 /var/log）挂载为 tmpfs，减少 SSD 写放大（注意内存占用与日志留存策略）。
• 示例 fstab 条目：
  • tmpfs /tmp tmpfs defaults,noatime,mode=1777 0 0
  • tmpfs /var/tmp tmpfs defaults,noatime,mode=1777 0 0

五 阵列与卷管理以及验证

• RAID/LVM：
  • 提升并发与可靠性可选 RAID10（性能与冗余均衡）；仅追求吞吐可用 RAID0（无冗余）。
  • LVM 条带化可提升并行度，示例：lvcreate -i 2 -I 64 -L 10G vg_name lv_name（2 路条带、条带单元 64KB）。
• 对齐与分区：确保 4K 对齐（SSD/NVMe 强烈建议），使用 GPT 分区表适配大容量磁盘。
• 基准与监控：
  • 顺序性能：hdparm -tT /dev/sdX
  • 综合 I/O：fio --name=randread --filename=testfile --bs=4k --size=1G --readwrite=randread --runtime=60 --time_based
  • 实时监控：iostat -x 1、iotop
• 风险提示：修改调度器、关闭日志/屏障、调整 RAID/LVM 等，务必在测试环境验证并准备回滚方案；生产环境变更前做好数据备份。