I/O调优--多队列IO调度器

 2025/05/27 

RHEL8包含四种多队列I/O调度器设置:mq-deadline、kyber、bfq和none。每种调度器在特定设备上都具有性能优势，选择调度器必须基于生产存储系统上的基准测试。

mq-deadline

核心思想：给每个I/O请求设定一个“最后期限”，优先处理快超时的请求。
适用场景：机械硬盘（HDD）、传统磁盘等顺序读写性能敏感的设备。

减少磁头来回跑动的次数，提升效率

kyber

核心思想：实时监控IO延迟，动态调整队列深度
适用场景：NVMe SSD 等快速存储设备。

bfq

核心思想：保证每个进程公平分享IO资源
适用场景：桌面系统、多任务环境
优点：公平性最佳，适合“多任务打架”的场景。
缺点：对纯高性能场景（如数据库服务器）可能效率略低。

none（无调度器）

核心思想：完全不用调度器
适用场景：超高速设备（如顶级企业级 SSD）或需要应用自行优化的情况。

调度器	核心目标	适用设备	比喻
mq-deadline	最小化寻道时间	机械硬盘（HDD）	传统快递站，按区域分拣包裹
kyber	动态调控延迟	NVMe SSD	智能调控的高科技快递中心
bfq	公平分配 I/O 资源	多任务桌面系统	公平服务所有客户的快递站
none	零调度开销	顶级企业级 SSD	全自动机器人分拣流水线

可调优参数

# 查看当前调度器
cat /sys/block/vda/queue/scheduler
[mq-deadline] kyber bfq none

# 可调参数
ls /sys/block/vda/queue/iosched/
async_depth  fifo_batch  front_merges  read_expire  write_expire  writes_starved

async_depth 控制「异步请求」（比如后台写入）的队列深度
增大此值可以提高吞吐量，但可能增加延迟

fifo_batch 一次批量处理多少个 I/O 请求
增大此值可提升吞吐量（适合顺序读写），但可能增加延迟

front_merges 是否允许将新请求合并到已有请求的
默认打开，适用HDD

read_expire 读请求的最大等待时间（单位：毫秒），超时的读请求会被优先处理
默认500毫秒

write_expire 写请求的最大等待时间
默认为5000毫秒

writes_starved 在优先处理读请求之前，最多允许连续处理多少个写请求
默认为2，增大此值会让写请求更积极

上面这一部分都可以通过tuned配置文件来配置

参数	作用方向	典型调整场景
`async_depth`	控制异步请求队列深度	高吞吐后台任务
`fifo_batch`	批量处理请求数量	顺序读写优化
`front_merges`	允许向前合并请求	机械硬盘减少寻道时间
`read_expire`	读请求超时时间	降低读延迟（如桌面系统）
`write_expire`	写请求超时时间	允许写请求批量提交
`writes_starved`	写请求被读请求饿死的忍耐度	平衡读写优先级

tuned调整调度器

在tuned中，默认提供了两种I/O调优策略

tuned-adm list
- latency-performance         - Optimize for deterministic performance at the cost of increased power consumption
- throughput-performance      - Broadly applicable tuning that provides excellent performance across a variety of common server workloads
...

也可以tuned自定义模式中，定义使用的IO调度器

mkdir /etc/tuned/custom-iosched
vim /etc/tuned/custom-iosched/tuned.conf
[main]
summary=Custom I/O Scheduler Profile for NVMe SSD

[disk]
# 设置所有磁盘的 I/O 调度器为 mq-deadline
devices=*
sysfs.scheduler=mq-deadline

# 可选：针对特定磁盘（如 nvme0n1）
# devices=nvme0n1
# sysfs.scheduler=kyber

tuned-adm profile custom-iosched
sudo systemctl restart tuned