Linux を使用してファイルシステムのパフォーマンスをチューニングする方法-Linuxの運用と保守-php.cn

Linux を使用してファイルシステムのパフォーマンスをチューニングする方法

WBOY

リリース： 2023-08-02 15:43:51

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Linux を使用してファイルシステムのパフォーマンスを調整する方法

はじめに:
ファイルシステムはオペレーティングシステムの非常に重要な部分であり、ファイルデータの管理と保存を担当します。 Linux システムでは、ext4、XFS、Btrfs など、多くのファイルシステムから選択できます。パフォーマンスと効率を向上させるには、ファイルシステムを調整することが重要です。この記事では、Linux を使用してファイルシステムのパフォーマンスをチューニングする方法と、対応するコード例を紹介します。

1. 適切なファイルシステムを選択します:
ファイルシステムが異なると、ワークロードごとに適応性が異なります。ファイルシステムを選択するときは、ワークロードの読み取り/書き込み比率やデータセキュリティ要件などの要素を考慮する必要があります。

ext4: 優れた安定性とパフォーマンスを備え、一般的なシナリオに適しています。
XFS: 大規模なファイルストレージと高い同時アクセスに適しており、高性能サーバーに適しています。
Btrfs: 大規模データのストレージと管理に適しており、スナップショットや圧縮などの高度な機能をサポートしています。

2. ファイルシステムパラメータの調整:
Linux システムのファイルシステムパラメータは、カーネルパラメータを調整することで最適化できます。一般的に使用されるパラメータは次のとおりです:

ファイルシステムマウントオプション (マウントオプション): /etc/fstab ファイルを変更することで設定できます。
- noatime: ファイルがアクセスされたときにアクセスタイムスタンプが更新されないようにします。これにより、ディスク I/O 操作が軽減されます。
- nodiratime: フォルダー上のファイルのアクセスタイムスタンプの更新を無効にします。
- relatime: ファイルがアクセスされると、ファイルのタイムスタンプを自動的に更新しますが、最終アクセス時間が最終変更時間を超えた後にのみ更新するため、ディスク I/O 操作が軽減されます。
ディスクスケジューリングアルゴリズム (I/O スケジューラ): /sys/block/{device}/queue/scheduler ファイルを通じて設定できます。
- deadline: デスクトップ環境に適しており、読み取りおよび書き込みリクエストに対するリアルタイムの応答を保証します。
- noop: I/O リクエストを順番に処理する、高負荷のサーバー環境に適しています。

コード例:

/etc/fstab ファイルを変更します:
```
UUID=<uuid> /mnt ext4 defaults,noatime 0 0
```
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# # ディスクスケジュールアルゴリズムを変更します:
```
echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler
```
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3. ファイルシステムキャッシュを設定します:

Linux システムは、ファイルシステムのパフォーマンスを向上させるために、デフォルトでページキャッシュを使用します。事前読み取りデータブロックサイズは、さまざまなワークロードに適応するように /sys/block/{device}/queue/read_ahead_kb ファイルを変更することで設定できます。

コード例:

echo 2048 > /sys/block/sda/queue/read_ahead_kb

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4. TRIM サポートを有効にする:

ソリッドステートドライブ (SSD) を使用するファイルシステムの場合、TRIM サポートを有効にすると、ファイルシステムのパフォーマンスと寿命が向上します。 TRIM は、/etc/fstab ファイルを変更することでオンにできます。

コード例:

UUID=<uuid> /mnt ext4 defaults,noatime,discard 0 0

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5. 遅延書き込みの使用:

ファイルシステムができるだけ多くの書き込みリクエストをキャッシュし、ストレージデバイスへの書き込み操作を減らし、パフォーマンスを向上させます。

コード例:

echo 1000 > /proc/sys/vm/dirty_expire_centisecs
echo 1000 > /proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs

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6. ディスクスケジューリングの最適化:

高負荷のサーバー環境では、ディスクスケジューリングアルゴリズムを調整することでパフォーマンスを向上させることができます。

コード例:

echo 1024 > /sys/block/sda/queue/nr_requests

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結論:

適切なファイルシステムの選択、ファイルシステムパラメータの調整、ファイルシステムキャッシュのセットアップ、TRIM サポートの有効化、遅延書き込みの使用、ディスクの最適化この方法により、Linux システムのファイルシステムのパフォーマンスを効果的に向上させることができます。ファイルシステムをチューニングする場合は、特定のシナリオに従って構成し、パフォーマンス向上の効果を検証するために十分なテストを行う必要があります。

参考資料: