磁盘类型与IOPS性能指标

1.磁盘的访问模式

2.磁盘分类

[2.1 HDD机械磁盘](#2.1 HDD机械磁盘)

[2.1.1 机械磁盘性能](#2.1.1 机械磁盘性能)

[2.1.2 IOPS](#2.1.2 IOPS)

[2.1.3 提升IOPS性能手段](#2.1.3 提升IOPS性能手段)

[2.1.4 RAID技术](#2.1.4 RAID技术)

[RAID 0](#RAID 0)

[RAID 1](#RAID 1)

[RAID 5](#RAID 5)

[RAID 6](#RAID 6)

[RAID 10](#RAID 10)

[RAID 50](#RAID 50)

RAID总结

[2.2 SSD固态硬盘](#2.2 SSD固态硬盘)

[2.2.1 查看磁盘调度算法](#2.2.1 查看磁盘调度算法)

[2.2.2 修改磁盘调度算法](#2.2.2 修改磁盘调度算法)

[2.2.3 参数innodb_flush_neighbors](#2.2.3 参数innodb_flush_neighbors)

[2.2.4 参数innodb_log_file_size](#2.2.4 参数innodb_log_file_size)

[2.2.5 SSD选择](#2.2.5 SSD选择)

3.文件系统与操作系统

1.磁盘的访问模式

顺序、随机访问严格意义上说是逻辑的

2.磁盘分类

左边是HDD机械磁盘，右边是SSD固态硬盘，mysql一般要用SSD

2.1 HDD机械磁盘

2.1.1 机械磁盘性能

机械磁盘顺序访问性能好，100M/s的速度叫做带宽（磁盘吞吐率）

机械磁盘随机访问性能较差，每次随机读都会去旋转定位

2.1.2 IOPS

IOPS(Input/Output Operations Per Second)即每秒处理IO的能力，用来形容随机访问性，数据库比较多的是随机访问，通过B+tree索引定位是比较随机的，如果是顺序的话通常来说是扫描，比如join，但是mysql大部分用作OLTP系统，所以大部分看重IOPS性能，机械硬盘7200转/分钟的IOPS是7200/60=120。

每次IO可以4k、8k、16k甚至1M都可以，上面的图 4KB Random Write-MB/s Intel x25-E 64G(SLC)换算成IOPS是1MB/4KB*48=12288

一般的磁盘1次IO是4KB(块大小，业界默认)，mysql中innodb_page_size(块大小)是16K，所以IOPS需要除以4

2.1.3 提升IOPS性能手段

raid和共享存储设备都是将多块盘组成一个逻辑设备，raid对IOPS性能提升非常有限

2.1.4 RAID技术

RAID（Redundant Array of Independent Disks）即独立磁盘冗余阵列，RAID技术将多个单独的物理硬盘以不同的方式组合成一个逻辑硬盘，从而提高了硬盘的读写性能和数据安全性。

RAID 0

条带化（数据分块）但没有冗余，提供较高的读写性能。

优点：可以提高读写速度，对于需要处理大型文件的应用程序非常有用。
缺点：不提供数据冗余，一旦硬盘出现故障，所有数据都将丢失。
适用场景：适用于对数据冗余要求不高的应用，如游戏、视频编辑、图形处理等。

RAID 1

又称镜像（Mirror），数据同时一致写到主硬盘和镜像硬盘，提供容错能力。

优点：提供了良好的数据冗余和保护，可以容忍一个硬盘的故障，数据仍然可以从其他硬盘中恢复。
缺点：需要使用更多的硬盘以实现数据冗余，读写性能可能会受到影响。
适用场景：适用于对数据可靠性要求较高的场景，如数据库、文件服务器等。

RAID 5

条带化加分布式奇偶校验，提供数据冗余和读取性能，RAID 5是最常用的RAID方式之一。

优点：提供了良好的数据冗余和性能，可以容忍一个硬盘的故障，且读取性能较高。
缺点：写入性能可能受到影响，且在发生故障时进行重建需要较长时间。
适用场景：适用于多读少写的应用，如Web服务器、文件共享等。

RAID 6

类似于RAID 5，但提供更高级别的容错能力。

优点：提供了更好的数据冗余和可靠性，可以容忍两个硬盘的故障。
缺点：需要使用更多的硬盘以实现更高的数据冗余，写入性能可能会受到影响。
适用场景：适用于需要高可靠性和数据冗余的应用，如金融和医疗领域。

RAID 10

将镜像和条带进行两级组合的RAID级别，第一级是RAID1镜像对，第二级为RAID 0，提供较高的容错能力和读写性能。RAID10也是一种应用比较广泛的RAID级别。

优点：提供了较好的性能和数据冗余，可以容忍一个或多个硬盘的故障。
缺点：需要使用更多的硬盘，成本较高。
适用场景：适用于需要高性能和可靠性的应用，如虚拟化服务器、数据库等。

RAID 50

RAID 5组合成RAID 0，提供较高的性能和容错能力。

优点：提供较高的数据传输速度和系统性能，更高级别的数据冗余，同时发生多个驱动器故障，仍能恢复丢失的数据。
缺点：较高的成本，配置和管理复杂性。
使用场景：适用于需要高性能和更高级别的数据冗余的场景，如大规模数据存储、图形渲染和动画制作、虚拟化环境

RAID总结

RAID级别	最小磁盘数	容错能力	磁盘空间开销	读取速度	写入速度	硬件成本
RAID 0	2	无	0%	高	高	低
RAID 1	2	单个磁盘	50%	高	低	中
RAID 5	3	单个磁盘	1 / N	中	低	中
RAID 6	4	两个磁盘	2 / N	中	低	高
RAID 10	4	多个磁盘	50%	高	中	高
RAID 50	6	单个磁盘	1 / N	高	中	高

2.2 SSD固态硬盘

2.2.1 查看磁盘调度算法

[root@localhost ~]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler 
noop [deadline] cfq

2.2.2 修改磁盘调度算法

[root@localhost ~]# echo cfq > /sys/block/sda/queue/scheduler
[root@localhost ~]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler 
noop deadline [cfq] 
[root@localhost ~]# echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler
[root@localhost ~]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler 
noop [deadline] cfq

是SSD的话，强烈要求使用deadline算法

2.2.3 参数innodb_flush_neighbors

innodb_flush_neighbors是MySQL InnoDB存储引擎的一个配置参数，用于控制邻近页的刷新行为。它影响了InnoDB在刷新脏页到磁盘时的写入策略。

在 InnoDB 中设置 innodb_flush_neighbors这个参数的值为 0，来规定 MySQL只刷当前脏页，MySQL 8 这个值默认是 0，MySQL 5.7默认是1

innodb_flush_neighbors参数的取值可以是0或1，具体含义如下：

当innodb_flush_neighbors设置为1时，InnoDB会尽量按照邻近页的顺序进行刷新，以提高顺序写入的效率。这意味着InnoDB会将邻近的脏页一起刷新到磁盘，而不是单独刷新每个脏页。

当innodb_flush_neighbors设置为0时，InnoDB将按照页号的顺序进行刷新，而不考虑邻近页。这可能导致更多的随机写入操作，但在某些场景下可能适用。

2.2.4 参数innodb_log_file_size

innodb_log_file_size参数是用来设置InnoDB存储引擎的日志文件大小的。修改此参数后重启mysql才能生效。在MySQL中，日志文件用来记录数据库的变更操作，包括事务的提交和回滚。在设置innodb_log_file_size参数时，需要考虑以下几个因素：

日志文件大小的合理性：日志文件大小太小会导致频繁的切换和写入操作，降低数据库的性能，而日志文件大小太大则会占用较多的磁盘空间。
磁盘空间的可用性：在调整日志文件大小时，需要确保磁盘空间足够存储新的日志文件。

根据服务器性能配置来设置，innodb_log_file_size=4G等等

2.2.5 SSD选择

推荐intel

3.文件系统与操作系统

提高挂载性能

mount -o noatime,nobarrier /dev/sdb1 /data

noatime参数：这个选项可以阻止在文件被访问时更新文件的访问时间，这可能会稍微提高文件访问的性能，因为不需要更新inode
nobarrier参数：这个选项主要用于"barrier"的用途，barrier是一种同步数据写入到磁盘和提交数据到日志的方法。在某些情况下，例如电源故障，可能会导致数据丢失，因此需要barrier。但是，在使用某些SSD或RAID配置时，可以禁用barrier以获得更好的性能。