Linux挂载磁盘mount参数优化

椰子

2021 年 11 月 09 日

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Linux

1、理解Linux文件属性的三种时间戳

Access Time：访问时间，表示最后一次访问文件，但是没有改动的时间
Mofidy Time：修改时间，表示最后一次对文件进行更改的时间
Change Time：改变时间，这个改变指的是对文件属性的更改，例如权限

通过下面几个操作理解一下上面的三种类型时间戳。

首先创建一个文件：

echo "Hello" > hello.txt

重看文件的时间戳信息：

通过stat命令可以查看文件或者文件系统的状态，只需简单的添加文件路径作为参数即可。

详细的用法可以通过man stat获取。

stat hello.txt

返回的信息如下：

  File: ‘hello.txt’
  Size: 6             Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd00h/64768d    Inode: 67148870    Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2021-11-09 14:59:38.210119175 +0800
Modify: 2021-11-09 14:59:38.210119175 +0800
Change: 2021-11-09 14:59:38.210119175 +0800
 Birth: -

还可以通过ls查看文件的时间，当我们使用ls -l命令列出当前目录下的文件的时候，通常也会带上文件的时间戳信息，这里显示的时间戳默认是文件的修改时间，如果想查看其他时间戳信息，通过--time=atime或--time=access参数查看访问文件时间，通过--time=ctime或--time=status查看文件改变时间。文件改变时间也可使用-u参数代替，这两种方式都需要和-l参数一起使用才有效果。

另外默认ls -l显示的日期格式是locale，可以通过参数--time-style=[full-iso|long-iso|iso]来查看iso格式的时间戳信息。甚至也可以自定义时间显示格式，此处不多做讲解，详情参阅man ls。

修改文件权限：

chmod 600 hello.txt
stat hello.txt
---
  File: ‘hello.txt’
  Size: 6             Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd00h/64768d    Inode: 67148870    Links: 1
Access: (0600/-rw-------)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2021-11-09 14:59:38.210119175 +0800
Modify: 2021-11-09 14:59:38.210119175 +0800
Change: 2021-11-09 15:16:24.648565352 +0800
 Birth: -

更改文件内容：

echo "World" >> hello.txt
stat hello.txt
---
  File: ‘hello.txt’
  Size: 12            Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd00h/64768d    Inode: 67148870    Links: 1
Access: (0600/-rw-------)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2021-11-09 14:59:38.210119175 +0800
Modify: 2021-11-09 15:17:35.902615251 +0800
Change: 2021-11-09 15:17:35.902615251 +0800
 Birth: -

查看文件内容：

cat hello.txt
stat hello.txt
---
  File: ‘hello.txt’
  Size: 12            Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd00h/64768d    Inode: 67148870    Links: 1
Access: (0600/-rw-------)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2021-11-09 15:19:03.987204526 +0800
Modify: 2021-11-09 15:17:35.902615251 +0800
Change: 2021-11-09 15:17:35.902615251 +0800
 Birth: -

结论如下：

仅读取文件时，Access会改变，Mofify和Change不会改变
改变文件权限时，Change会改变，Access和Modify不会改变
当修改文件内容时，Modify和Change会改变，但是Access不一定会改变

为什么说修改文件内容时，Access不一定会改变呢？
在上述的例子中，我们直接使用echo向文本中追加内容，并没有对文件进行访问操作，而如果你使用vi/vim编辑器来修改文件内容，你会发现Access也会改变，因为vi/vim会首先读取文件的内容。

2、磁盘挂载参数优化

为什么要花那么多的篇幅说明文件的时间戳属性呢？因为挂载的优化就是基于此的。

Linux支持非常多的文件系统，常见的日志文件系统有Ext2/Ext3/Ext4/XFS等，XFS是比较稳定的新型文件系统，比他更新的当然也有，但是稳定性欠佳，CentOS7便是直接使用XFS作为默认的文件系统了。

关于不同文件系统的比较参照ext与xfs文件系统比较与总结。

日志文件系统的特点是，在发生变化时，它先把相关的信息写入一个被称为日志的区域，然后再把变化写入主文件系统。这样的好处是当系统发生故障时，日志文件系统更容易保证一致性，并且可以较快恢复。这是优点也是缺点，因为有些信息是我们并不需要的，比如文件的访问时间，如果能禁用这些记录，在系统频繁访问文件时，就可以减少一些不必要的操作，便能显著的提高系统IO的效率。

所幸Linux提供了natime这个参数来禁止记录文件的访问时间戳信息，给文件系统加上这个参数可以显著提升20%-30%的IO吞吐效率。

可以通过修改/etc/fstab来达到修改文件系统的挂载参数的目的：

#ext4 mount时的参数：
defaults,noatime,nodiratime,nobarrier

#经过优化的xfs mount时的参数
defaults,noatime,nodiratime,nobarrier,discard,allocsize=256m,logbufs=8,attr2,logbsize=256k

#默认的xfs mount时的参数
defaults,noatime,nodiratime,nobarrier

修改完成后也不需要重新启动系统，可以通过重新挂载来生效，/代表的是挂载点。

mount -o remount /

如果你对性能比较感兴趣，可以使用fio命令测试修改前后的文件系统性能差异。
使用的测试命令示例如下：

# 顺序读
fio -filename=/var/test.file -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=read -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=test_r
# 随机写
fio -filename=/var/test.file -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randwrite -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=test_randw
# 顺序写
fio -filename=/var/test.file -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=write -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=test_w
# 随机读写
fio -filename=/var/test.file -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -rwmixread=70 -ioengine=psync -bs=16k -size=2G -numjobs=10 -runtime=60 -group_reporting -name=test_r_w -ioscheduler=noop

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