打通IO栈：一次编译服务器性能优化实战( 三 ) 背景随着企业SDK在多条产品线

ext4挂载参数: dataext4有3种日志模式，分别是ordered ， writeback ， journal 。他们的差别网上有很多资料，我简单介绍下：

jorunal：把元数据与数据一并写入到日志块。性能差不多折半，因为数据写了两次，但最安全
writeback: 把元数据写入日志块，数据不写入日志块，但不保证数据先落盘。性能最高，但由于不保证元数据与数据的顺序，也是掉电最不安全的
ordered：与writeback相似，但会保证数据先落盘，再是元数据。这种性能以保证足够的安全，这是大多数PC上推荐的默认的模式

在不需要担心掉电的服务器环境，我们完全可以使用writeback的日志模式，以获取最高的性能。

# mount -o remount,rw,data=http://kandian.youth.cn/index/writeback /homemount: /home not mounted or bad option# dmesg[235737.532630] EXT4-fs (vda1): Cannot change data mode on remount

沮丧，又是不能动态改，干脆写入到/etc/config ，只能寄希望于下次重启了。
# cat /etc/fstabUUID=.../homeext4defaults,rw,data=http://kandian.youth.cn/index/writeback...ext4挂载参数：noatimeLinux上对每个文件都记录了3个时间戳
时间戳全称含义atimeaccess time访问时间，就是最近一次读的时间mtimedata modified time数据修改时间，就是内容最后一次改动时间ctimestatus change time文件状态(元数据)的改变时间，比如权限，所有者等
我们编译执行的Make可以根据修改时间来判断是否要重新编译，而atime记录的访问时间其实在很多场景下都是多余的。所以， noatime应运而生。不记录atime可以大量减少读造成的元数据写入量，而元数据的写入往往产生大量的随机IO 。
# mount -o ...noatime... /homeext4挂载参数：nobarrier这主要是决定在日志代码中是否使用写屏障(write barrier) ，对日志提交进行正确的磁盘排序，使易失性磁盘写缓存可以安全使用，但会带来一些性能损失。从功能来看，跟writeback和ordered日志模式非常相似。没研究过这方面的源码，说不定就是一回事。不管怎么样，禁用写屏障毫无疑问能提高写性能。
# mount -o ...nobarrier... /homeext4挂载参数：delallocdelalloc是 delayed allocation 的缩写，如果使能，则ext4会延缓申请数据块直至超时。为什么要延缓申请呢？在inode中采用多级索引的方式记录了文件数据所在的数据块编号，如果出现大文件，则会采用 extent 区段的形式，分配一片连续的块， inode中只需要记录开始块号与长度即可，不需要索引记录所有的块。这除了减轻inode的压力之外，连续的块可以把随机写改为顺序写，加快写性能。连续的块也符合局部性原理，在预读时可以加大命中概率，进而加快读性能。
# mount -o ...delalloc... /homeext4挂载参数：inode_readahead_blksext4从inode表中预读的indoe block最大数量。访问文件必须经过inode获取文件信息、数据块地址。如果需要访问的inode都在内存中命中，就不需要从磁盘中读取，毫无疑问能提高读性能。其默认值是32 ，表示最大预读 32 × block_size 即 64K 的inode数据，在内存充足的情况下，我们毫无疑问可以进一步扩大，让其预读更多。
# mount -o ...inode_readahead_blks=4096... /homeext4挂载参数：journal_async_commitcommit块可以不等待descriptor块，直接往磁盘写。这会加快日志的速度。
# mount -o ...journal_async_commit... /homeext4挂载参数：commitext4一次缓存多少秒的数据。默认值是5 ，表示如果此时掉电，你最多丢失5s的数据量。设置更大的数据，就可以缓存更多的数据，相对的掉电也有可能丢失更多的数据。在此服务器不怕掉电的情况，把数值加大可以提高性能。
# mount -o ...commit=1000... /homeext4挂载参数汇总最终在不能umount情况下，我执行的调整挂载参数的命令为：
mount -o remount,rw,noatime,nobarrier,delalloc,inode_readahead_blks=4096,journal_async_commit,commit=1800/home此外，在/etc/fstab中也对应修改过来，避免重启后优化丢失

# cat /etc/fstabUUID=.../homeext4defaults,rw,noatime,nobarrier,delalloc,inode_readahead_blks=4096,journal_async_commit,commit=1800,data=http://kandian.youth.cn/index/writeback 0 0...

页缓存页缓存在FS与通用块层之间，其实也可以归到通用块层中。为了提高IO性能，减少真实的从磁盘读写的次数， Linux内核设计了一层内存缓存，把磁盘数据缓存到内存中。由于内存以4K大小的页为单位管理，磁盘数据也以页为单位缓存，因此也称为页缓存。在每个缓存页中，都包含了部分磁盘信息的副本。