硬盘Linux：改善机械硬盘性能的利器（linux机械）

随着数据库、存储和其他面向虚拟环境的功能日趋增加，保护存储系统运行稳定和高效地变得越来越困难。例如，机械硬盘因其磁盘访问速度和高IO而在吞吐量高的存储应用中处于低效的位置，这也被称为“瓶颈”效应。

Linux系统提供了一些高级的分层技术，可以解决此类性能问题。特别是硬盘I / O性能。这些技术包括hdparm，ionice，elevator，ncq，raid以及disk scheduling等。通过这些技术，可以按照要求同时运行多个程序，减小机械硬盘的负载，提高I / O性能。

以hdparm为例，它是Linux的一种省电工具，允许用户配置磁盘电源管理中的多个设置，以便启动系统时获得最佳性能。它还可以控制磁盘驱动器的最大缓冲区大小和控制磁头睡眠时间。

另一种功能是ionice，这是Linux I / O调度程序的工具，它允许用户指定运行当前任务的优先权，以保护其他任务不被冲淡。Ionice使用不同优先级级别，如：最高优先级，普通优先级，低优先级和最低优先级，这可以让用户有效地控制硬盘的性能。

另一种可用的技术是elevator，它用于更好地管理I / O请求队列。它使用特定的顺序将I / O请求与存储设备关联，这样就可以减少硬盘访问时间。Elevator还可以防止高优先级任务永久挤出低优先级任务，从而提高系统的性能。

NCQ（Native Command Queuing）是另外一种增强I / O性能的功能，它可以改善对机械硬盘的磁盘访问延迟，从而提高每秒I / O操作的总数。

Raid（冗余阵列）是一种简单的硬件技术，以提高系统的可用性和存储容量。 RAID通常使用两个或更多的硬盘来实现更高的I / O性能，以及可用性和容错性。 RAID技术主要针对大型机械硬盘，而不是SSD，因为SSD已经具有较高的性能。

最后，还要考虑磁盘调度算法。 Linux内核提供了一系列磁盘调度算法，以根据系统中当前运行着的任务及吞吐量要求，实现更好的I / O性能。根据情况，您可以选择不同的磁盘调度算法，其中提高硬盘性能的算法往往需要更多的CPU时间。例如， deadline调度算法牺牲时间开销以满足实时I / O请求，而CFQ（Completely Fair Queuing）算法则作出了折衷，以实现最佳的公平性和最低的总体延迟。

总的来说，Linux的硬盘I / O优化功能十分强大，可以帮助改善机械硬盘的性能和吞吐量，从而满足高性能虚拟数据库和存储环境中的要求。例如，如果您想要最大限度地提高I / O性能，可以使用磁盘调度算法，而且应该考虑RAID技术。