關(guān)于DirectIO時的IO放大探究分析
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DirectIO時的IO放大探究2016-06-21 10:51前段時間在對我們自己開發(fā)的文件系統(tǒng)測試過程中發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象：IO放大。測試現(xiàn)象描述如下：
? 現(xiàn)象1：iostat –x /dev/sdh1，觀察發(fā)現(xiàn)每秒完成的讀請求次數(shù)100+，而測試程序統(tǒng)計的實際IOPS為50，約為iostat統(tǒng)計數(shù)據(jù)的一半；
? 現(xiàn)象2：cat /sys/block/sdh1/stat發(fā)現(xiàn)測試程序運行過程中，該設(shè)備被讀的數(shù)據(jù)量為77292KB，而測試程序?qū)嶋H讀數(shù)據(jù)量為40000KB。
我們會在下面的兩個測試以及原理分析中揭示這些額外IO來自何方。
測試1：不同offset讀文件測試
測試目的
測試ext3文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)（索引塊）對文件讀性能影響
測試方法
順序讀數(shù)據(jù)目錄（500個1GB大小文件）所有文件，每個文件讀一次，每輪測試中讀文件offset一致，一共執(zhí)行五輪，offset分別為32KB，48KB，64KB，1GB-40KB，每輪測試之前清空緩存（echo 3 》 /proc/sys/vm/drop_caches），使用O_DIRECT方式讀，每次讀4KB。
測試結(jié)果
結(jié)論
上面的測試較為有力地解釋了ext3文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)（主要指索引塊）對杜性能影響。在元數(shù)據(jù)緩存未命中情況下，讀文件offset越大，產(chǎn)生額外IO越多，IOPS越低。
測試2：元數(shù)據(jù)緩存性能測試
測試目的
測試ext3文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)（主要指索引塊）緩存與否對文件讀性能影響
測試方法
順序讀數(shù)據(jù)目錄下所有文件（500個，每個大小為1GB），每個文件只讀一次，offset為1GB-40KB（根據(jù)計算，ext3此時使用二級間接索引）。測試共執(zhí)行兩輪，第一輪測試之前清cache，第二輪測試之前不清理cache，使用O_DIRECT方式讀，讀大小4KB。
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