随着计算机技术的不断提高和发展，我们的日常工作和生活离不开计算机。而计算机的操作系统也在不断地发展与更新，其中Linux这个开源操作系统已经成为了非常流行和受欢迎的一种操作系统。然而，当我们在使用linux系统的时候，我们会遇到一些和磁盘IO（Input/Output）相关的问题。这些问题会严重影响计算机的性能和稳定性，因此优化磁盘操作效率也变得相当重要。本文将介绍如何优化磁盘操作的性能，使你的Linux系统更加高效稳定。
什么是IO TPS？
我们需要了解什么是IO TPS。IO TPS 意为 “输入/输出每秒处理的次数 “。简单来说，就是每秒读写磁盘操作的次数。通常，我们可以通过iostat命令来查看系统的IO TPS。例如，在终端中输入以下命令：
$ iostat -d -x 1
这条命令将输出每秒磁盘操作数，以及磁盘的平均响应时间和传输速率。这些数据是评估磁盘操作效率的关键指标。
如何优化磁盘操作效率？
接下来，我们将介绍一些改善磁盘操作效率的方法。
1. 优化系统内核参数
调整系统内核参数可以解决系统中的性能问题。Linux系统的内核参数包含了许多与IO相关的参数，例如磁盘调度器、磁盘IO调度算法等等。找到适合自己的参数能够显著提高系统的磁盘IO性能。
例如，通过更改磁盘调度器算法，可以降低I/O操作的延迟，从而提高IO TPS。
2. 更改默认磁盘IO调度算法
Linux系统默认使用CFQ（Complete Fr Queuing）调度算法，它以公平的方式分配磁盘带宽，但这可能会导致I/O性能的下降。针对某些应用程序，我们需要更改磁盘IO调度算法，使其更适合特定的应用。例如，对于高并发的数据库应用程序，使用deadline或noop算法可以显著提高IO性能。
3. 合理地添加硬盘
通过横向扩展添加更多的硬盘可以提高系统的IO性能，提高IO TPS。在添加硬盘时，我们需要考虑多种因素。例如，在同一块磁盘上添加更多的分区可能会影响性能。此外，添加过多的硬盘也可能导致磁盘IO竞争。
4. 减少IO操作负载
如果系统的IO负载过大，就会降低磁盘的吞吐量，从而影响IO TPS。为了减轻IO负载，我们可以使用缓存和缓存技术，例如使用（Buffered）缓存的方式进行读写，以及使用Cached页缓存技术。
5. 使用RD技术
RD技术可以提高磁盘IO的可靠性和性能，从而提高IO TPS。通过使用RD（Redundant Array of Independent Disks）技术的磁盘阵列，RD0可以提高IO吞吐量，而RD1则可以提高IO可靠性。
结论
优化系统的磁盘操作效率可以显著改善系统性能和稳定性，提高IO TPS。选择合适的磁盘IO调度算法、在系统内核中进行参数优化、合理地添加硬盘阵列、减少IO负载、使用RD技术都是提高磁盘操作效率的有效方法。通过本文所介绍的方法，你可以轻松优化你的Linux系统，使其更加高效稳定。
相关问题拓展阅读：
Linux如何查看与测试磁盘IO性能
top命令的其他参数代表的含义详见top命令详解
sar 命令是分析系统瓶颈的神器，可以用来查看 CPU 、内存、磁盘、网络等性能。
sar 命令查看当前磁盘性能的命令为：
Linux中常见IO调度器
对于磁盘I/O，Linux提供了cfq, deadline和noop三种调度策略
考虑到硬件配置、实际应用场景（读写比例、顺序还是随机读写）的差异，上面的简单解释对于实际选择没有太大帮助，实际该选择哪个基本还是要实测来验证。不过下面几条说明供参考：
NOOP全称No Operation,中文名称电梯式调度器，该算法实现了最简单的FIFO队列，所有I/O请求大致按照先来后到的顺序进行操作。NOOP实现了一个简单的FIFO队列,它像电梯的工作方式一样对I/O请求进行组织。它是基于先入先出（FIFO）队列概念的 Linux 内核里最简单的I/O 调度器。此调度程序最适合于固态硬盘。
Deadline翻译成中文是截止时间调度器，是对Linus Elevator的一种改进，它避免有些请求太长时间不能被处理。另外可以区分对待读操作和写操作。DEADLINE额外分别为读I/O和写I/O提供了FIFO队列。
Deadline对读写request进行了分类管理，并且在调度处理的过程中读请求具有较高优先级。这主要是因为读请求往往是同步操作，对延迟时间比较敏感，而写操作往往是异步操作，可以尽可能的将相邻访问地址的请求进行合并，但是，合并的效率越高，延迟时间会越长。因此，为了区别对待读写请求类型，deadline采用两条链表对读写请求进行分类管理。但是，引入分类管理之后，在读优先的情况下，写请求如果长时间得到不到调度，会出现饿死的情况，因此，deadline算法考虑了写饿死的情况，从而保证在读优先调度的情况下，写请求不会被饿死。
总体来讲，deadline算法对request进行了优先权控制调度，主要表现在如下几个方面：
CFQ全称Completely Fair Scheduler ，中文名称完全公平调度器，它是现在许多 Linux 发行版的默认调度器，CFQ是内核默认选择的I/O调度器。它将由进程提交的同步请求放到多个进程队列中，然后为每个队列分配时间片以访问磁盘。
对于通用的 服务器 是更好的选择，CFQ均匀地分布对I/O带宽的访问
。CFQ为每个进程和线程，单独创建一个队列来管理该进程所产生的请求,以此来保证每个进程都能被很好的分配到I/O带宽，I/O调度器每次执行一个进程的4次请求。该算法的特点是按照I/O请求的地址进行排序，而不是按照先来后到的顺序来进行响应。简单来说就是给所有同步进程分配时间片，然后才排队访问磁盘。
多队列无操作I / O调度程序。不对请求进行重新排序，最小的开销。NVME等快速随机I / O设备的理想选择。
这是对最后期限I / O调度程序的改编，但设计用于 多队列设备。一个出色的多面手，CPU开销相当低。
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如何管理磁盘系统更快
一、合理使用硬盘何为合理使用硬盘呢？首先我们要了解硬盘盘片的物理结构。 分区并格式化后的硬盘却是以扇区为基本单位的，一个分区是由若干个扇区构成的。 那什么是扇区呢？我们都知道磁盘在工作时是转动的，它所存储的信息是按一系列同心圆记录在其表面上的，每一个同心圆称为一个磁道，在图1我们可以看到磁道和扇区的分布情况（当然，这只是个示意图而已，实物要比图中密得多！），很多朋友认为那个红色的“大块头”是一个扇区，但正确的认识应该是黄色的那小块为一个扇区。 一个扇区的大小为512字节，一个整圆环为一个磁道，一个磁道上有若干个扇区，所以我们不难看出，越*外的磁道上的单个扇区其体积越大，换句话就是其密度越小，由于硬盘是机械传动，所以磁头对其的寻找、读、写速度也就越快，分区的分布也是从外圈向内圈的，所以C盘相对于D盘等要*外，这就是为什么我们感觉C 盘比D、E等分区要快的原因。 明白了上面的知识，我们就能合理使用硬盘了！以一块容量为60GB的新硬盘为例进行说明：把C盘分为3至5GB（视操作系统而定），把D盘调成1GB，把E盘设为10GB，省下的就看着设吧（可对半分为F和G盘）——对系统速度没有什么影响。 分好区后如何使用是最为关键的：1、把操作系统装在C盘上并把MwIE、Foxmail、ICQ、QQ、FlashGet、超级兔子、播放器软件以及一些看图软件等常用小型软件也安装在C盘上。 如果您使用诸如Office之类的微软大型软件的话，也要将其安装到C盘上。 当然，由于我们并不会用到其中的全部功能，所以要定制安装那些有用的部分以节省C盘空间！然后把虚拟内存设置到D盘上（只是暂时的^_^）后再使用系统自带的磁盘碎片整理程序把C盘整理一下。 2、使用“微晓注册表优化大师”之类的系统修改软件把“我的文档”、“上网缓冲”、“上网历史”、“收藏夹”等经常要进行写、删操作的文件夹设置到D盘上来尽量避免其它分区产生磁盘碎片而降低硬盘性能！3、把各种应用软件安装到E盘，至于游戏可装在F盘，G盘用来存放影音文件。 4、对C盘再进行一次碎片整理，然后进行完下面的第二大步后再把虚拟内存设置到C盘上！ 二、虚拟内存的设置将虚拟内存设置成固定值已经是个普遍“真理”了，而且这样做是十分正确的，但绝大多数人都是将其设置到C盘以外的非系统所在分区上，而且其值多为物理内存的2～3倍。 多数人都认为这个值越大系统的性能越好、运行速度越快！但事实并非如此，因为系统比较依赖于虚拟内存——如果虚拟内存较大，系统会在物理内存还有很多空闲空间时就开始使用虚拟内存了，那些已经用不到的东东却还滞留在物理内存中，这就必然导致内存性能的下降！ 于是笔者从32MB内存开始试起至512MB内存为止，发现上面的说到的事实是非常正确的，虚拟内存应设置为物理内存0至1.5倍（0倍是多少啊？就是禁用！ ^_^）为好，而且物理内存越大这个倍数就应越小而不是越大。 当物理内存等于或大于512MB时，绝大多数PC就可以禁用虚拟内存不用了，这时内存性能是最高的！^_^至于您的虚拟内存具体要设置成多大，您就要自己试一试了，因为这和常驻内存软件的多少和大小以及您平时运行的软件是有直接关系的，所以笔者无法给出建议值。 您可先将其设为物理内存等同后，再运行几个大型软件，如果没有异常情况出现的话，您就再将其设置成物理内存的一半后再运行那几个大型软件，如果出现了异常，您就要适当加大虚拟内存的值了！以此类推，当您找到最佳值后只要把这个值设置到C盘上就OK了！：） 注：如果您使用的是Windows ME及以下的操作系统的话，可下载“MagnaRAM 97”来优化物理内存和虚拟内存，这样的效果更好！另外，笔者建议您不要再使用那些所谓的优化和整理内存的软件了！ 三、合理摆放“快捷方式”绝大多数情况下，我们运行软件都是通常该软件的“快捷方式”来做到的，硬盘越来越大，安装的软件也越来越多，有很多朋友喜欢把快捷方式都放到桌面上，这样不但使您眼花缭乱，而且系统性能也会下降，而且会造成系统资源占用过大而使系统变得不稳定，所以我们最好把桌面上的快捷方式控制在10个左右，其它的快捷方式可全放到开始菜单和快捷启动栏中，而且把所有软件的“卸载”快捷方式删除以提高系统性能。 另外，尽量不要存在重复的快捷方式。
如何设置硬盘加速
在“开始菜单”中选择“运行”项，输入“sysedit”，回车执行程序。 然后选择“”文件进行修改，首先找到[386Enh]标题，在该标题下，能看到诸如“device=＊vpd”等命令行。 为了改善性能，在此标题区的底部，加入一条命令行“ConservativeSwapfileUsage=1”(不加引号)。 加入这条命令的目的是使Windows系统在所有可用的RAM都用完了之后，才开始使用虚拟内存。 如果没有这条命令行，Windows会很频繁地使用虚拟内存，以便能留出一大块可用RAM。 在“”文件中另一个需要注意的标题区是[vcache]。 您通常会发现这个区域是空着的。 但是如果在这个区域加上一两个命令行，您就可以改变Windows，将RAM分配成硬盘缓存的方式。 一般说来，Windows总是在RAM中创建一个比实际需要大得多的缓存区，白白浪费了宝贵的RAM资源。 通过添加命令行“MinFileCache=4096”（4MB），您可以将最小缓存区设为4MB，同时命令行“MaxFileCache=8096”会将最大缓存区设为8MB。 尽管在此标题区还有一些其它命令可添加，但是这两条是最重要的。 您可根据自己的RAM大小情况和实际运行情况调整缓存区值的大小。 但是有一点是可以肯定，超过10MB的缓存区绝对是一种浪费。 现在还有许多免费软件，可帮助您优化这些设置。
怎样在DOS里优化硬盘
常用的命令cd 改变当前目录cls 清屏copy 拷贝文件del 删除文件deltree 删除目录树dir 列文件名diskcopy 复制磁盘edit 文本编辑format 格式化磁盘md 建立子目录mem 查看内存状况more 分屏显示move 移动文件、改目录名rd 删除目录ren 改变文件名type 显示文件内容sys 制作DOS系统盘xcopy 拷贝目录与文件attrib 设置文件属性chkdsk 检查磁盘date 显示及修改日期defrag 磁盘碎片整理doskey 重新调用DOS命令emm386 扩展内存管理fdisk 硬盘分区help 帮助label 设置卷标号lh 将程序装入高端内存memmaker内存优化管理msd 系统检测path 设置搜寻目录prempt 设置提示符restore 恢复备份文件time 显示及修改时间sCandisk检测、修理磁盘set 设置环境变量smartdrv设置磁盘加速器undelete恢复被删的文件
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