Akemi

磁盘RAID调优简介

2025/05/27

核心概念

RAID Chunk Size

RAID 组的最小数据块单位（例如 64KB、128KB、256KB）。

作用：决定数据在 RAID 成员磁盘上的分布粒度。

示例：若 Chunk Size=64KB，写入 256KB 数据时，会被拆分为 4 个 64KB 的块，分布在不同的磁盘上。

文件系统 Block Size

文件系统的最小存储单元（例如 4KB、8KB）。

作用：影响文件系统读写的最小单位，需与 RAID Chunk Size 对齐，避免跨磁盘读写碎片。

步幅Stride

文件系统块连续分布在 同一磁盘上的数量。
计算方式：步幅=RAID Chunk Size/文件系统Block Size

例如：Chunk Size=64KB，Block Size=4KB → Stride=16
表示每个文件系统块跨越 16 个连续 Block，存放在同一磁盘的 Chunk 中

条带宽度Stripe Width

一个完整条带Stripe跨越的磁盘数量（不含校验盘）
计算方式：条带宽度=数据盘数量=总数-校验盘数量

以上这些参数都会在创建文件系统时输入

1
2
3
4
5
6
7
8
假设是一个RAID5（3D+1P），数据盘数量为3
主要是小文件和随机IO读写，所以Block Size选择4kb

mkfs.ext4 -b 4096 -E stride=16,stripe_width=3 /dev/md0

-b 4096: Block Size=4KB
stride=16: 对应 Chunk Size=64KB，计算得出的步幅为167
stripe_width=3: 数据盘数量

调优目标

  • 对齐 I/O 操作

确保文件系统的 Block Size 与 RAID Chunk Size 成整数倍关系，避免单次 I/O 跨磁盘读写

比如写入 4KB Block 可能跨越两个 Chunk（不同磁盘），增加寻址开销

  • 最大化并行性

条带宽度应覆盖所有数据盘，使单个大 I/O 请求能同时利用多块磁盘的带宽

  • 减少校验计算开销

在 RAID5/6 中，校验计算可能成为瓶颈。通过增大 Chunk Size 或减少小 I/O 比例可缓解此问题

原文作者：王盛

原文链接：https://akemi.zj.cn/2025/05/27/Raid-tuned/

发表日期：May 27th 2025, 5:31:03 pm

更新日期：May 27th 2025, 5:31:30 pm

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  1. 1. 核心概念
    1. 1.1. RAID Chunk Size
    2. 1.2. 文件系统 Block Size
    3. 1.3. 步幅Stride
    4. 1.4. 条带宽度Stripe Width
  2. 2. 调优目标
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