ubuntu如何优化磁盘性能

Ubuntu磁盘性能优化实用指南

一 基础检查与硬件设置

• 确认存储控制器模式：在BIOS/UEFI将SATA 模式设为AHCI，以获得NCQ与更好的SSD兼容性。
• 更新SSD固件：到厂商页面获取最新固件并按说明升级，通常能改善性能与可靠性。
• 分区与对齐：现代Ubuntu安装器已默认4K对齐，无需手动对齐；若使用旧工具或特殊场景，请确认对齐。
• 预留空间：为SSD保留约7%未分配空间（或厂商已内置OP），在盘快满时可显著减少掉速。
• 虚拟机场景：优先使用virtio-blk半虚拟化磁盘，并在宿主机启用I/O虚拟化；磁盘缓存模式可用writeback（需确认数据安全策略）。

二 文件系统与挂载参数

• 推荐文件系统：系统盘优先ext4；大文件/高吞吐可选XFS；需要快照/校验/压缩可选Btrfs/ZFS（各有取舍）。
• 减少元数据写入：在**/etc/fstab中为SSD挂载点添加noatime,nodiratime**，必要时对日志类负载可测试relatime。
• 启用TRIM：SSD建议启用TRIM。方式一：在**/etc/fstab使用discard**（简单但可能有轻微性能波动）；方式二：定期执行fstrim（推荐）。示例：
  • fstab：UUID=xxx / ext4 defaults,noatime,nodiratime 0 1
  • 定时TRIM：sudo systemctl enable --now fstrim.timer（每周执行）
• 写屏障与日志权衡：确保barrier=1（默认）以保证元数据一致性；仅在具备电池/超级电容保护的RAID或明确风险可控时，才考虑barrier=0换取性能。
• 临时目录：将**/tmp放入tmpfs**（内存盘）以减少SSD写放大：创建**/etc/tmpfiles.d/tmp.conf**，内容如：D /tmp 1777 root root 10d。

三 内核与I O调度器

• 查看与临时切换调度器：
  • cat /sys/block/sdX/queue/scheduler
  • echo noop > /sys/block/sdX/queue/scheduler（示例）
• 场景化选择：
  • SSD/虚拟化：优先noop（减少调度开销，交由底层优化）。
  • HDD/通用：优先deadline（兼顾吞吐与响应）。
  • 交互/桌面/混合负载：可选bfq（公平性更好）。
• 虚拟机建议：客户机使用noop；宿主机根据负载选择mq-deadline/bfq。
• 持久化（GRUB）：编辑**/etc/default/grub**，在GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT添加如elevator=noop，执行update-grub生效。

四 内存与交换策略

• 控制换页倾向：将vm.swappiness设为10–30（默认60），减少非必要换页；仅在高内存压力且允许的情况下再降低。
• 压缩内存：启用zram-config（Ubuntu提供），作为swap on zram提升低内存场景的响应。
• 大内存与休眠：内存较大（如≥32GB）且很少休眠时，可考虑关闭hibernation以减少SSD写入与唤醒耗时。

五 基准测试与监控

• 快速体检：
  • 顺序性能：sudo hdparm -tT /dev/sdX
  • 吞吐与延迟：
    • iostat -x 1（关注await、r/s、w/s、svctm、util）
    • iotop（定位高IO进程）
• 可重复压测：
  • fio --name=randread --filename=testfile --bs=4k --size=1G --readwrite=randread --runtime=60 --time_based
  • fio --name=randwrite --filename=testfile --bs=4k --size=1G --readwrite=randwrite --runtime=60 --time_based
• 调整前后对比同一套命令，观察IOPS、延迟、带宽与CPU占用变化，避免“凭体感”调参。

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