這篇文章主要講解了“Linux磁盤分區(qū)對齊問題與配置方式”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Linux磁盤分區(qū)對齊問題與配置方式”吧！

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什么是磁盤分區(qū)對齊（Disk Alignment、Partition Alignment）

Windows的磁盤有一種結(jié)構(gòu)叫做Master Boot Record(MBR), 它的默認(rèn)大小為63個Block（每個大小為512字節(jié)）。它的存在使得磁盤的初始位置和的磁盤上***個分區(qū)的初始位置有63個Block的錯位。如果磁盤的單個Track大于63個Block的話。這就會導(dǎo)致默認(rèn)的初始的位置是從第64個開始。使文件系統(tǒng)的中的Track和位于磁盤中的兩個Track之上。這種不對齊現(xiàn)象會導(dǎo)致存儲系統(tǒng)的性能下降，原因是單個I/O請求會跨越多個磁盤上的Track，從而導(dǎo)致存儲系統(tǒng)的額外性能開銷。特別是對于一些隨機I/O比較較大的應(yīng)用程序，影響將更大。

而對于Windows 2003以后支持的GPT Disk，也會存在磁盤分區(qū)不對齊的現(xiàn)象，但是結(jié)構(gòu)有所不同。如圖1所示（圖中單位為Block，512字節(jié)），所有的分區(qū)由1MB大?。?048 Block）構(gòu)成，***個分區(qū)從LBA 34開始，即17KB大小位置。這也就意味著所有的分區(qū)會有17KB的不對齊的情況發(fā)生。同樣會導(dǎo)致I/O讀寫性能影響。

存儲系統(tǒng)的磁道區(qū)域與Linux分區(qū)對齊問題

出于***化性能需求，任何到后端存儲陣列的I/O需要通過配置適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)化，從而避免任何I/O操作跨界現(xiàn)象的發(fā)生。如果I/O操作跨越多個界限，會帶來額外的資源開銷從而造成性能下降。所以，為了避免因為分區(qū)不對齊所造成的性能影響。需要使用工fdisk或者parted工具創(chuàng)建和對齊分區(qū)。

如何選擇一個正確的磁盤分區(qū)offset值，基本上EMC和其他廠商建議的值都是“64KB”。為什么要選擇64KB這個值呢，這里解釋一下。首先講一下一個叫做物理磁道區(qū)域的概念。因為對于不同類型的保護級別，也可以說叫Raid和磁盤類型，這個區(qū)域的范圍有所不同的。我們舉兩個個例子：

Symmetrix緩存中的磁道區(qū)域單位大小為一個Track，即64個Block、32KB大小。如圖2所示，如果磁盤分區(qū)沒有被對齊，則任何32KB或者更大的I/O就需要跨越兩個Track來進行，50%的16KB的I/O會可能會跨越兩個Track，25%的8KB也會跨越兩個Track，造成額外的存儲系統(tǒng)性能開銷。

看了***個例子，讀者可能會想，那把起始位右移一個Block就好了啊，（MBR+Reserved=63Block），就不會有跨Track的I/O發(fā)生了。接下來我們再看另外一個例子。一個3+1 Raid5的單個條帶大小為四個Track，即256個Block、128KB大小。如果對于這類的磁盤，使用第64個block為起始位置，當(dāng)linux I/O大小達到64KB的時候，如果I/O直接從緩存（單個track為32KB），則正好完成兩次讀取。但是如果，兩個連續(xù)的64KB I/O，且需要牽涉到后端Raid5的物理磁盤讀寫，如下圖所示，第二個64KB就會出現(xiàn)跨越兩個條帶的情況發(fā)生，從而倒是讀或者寫的開銷加倍。

   在這種情況下，需要將起始位置調(diào)節(jié)成建議配置（64KB），這樣一來，Linux***I/O大小的情況也不會發(fā)生跨多個條帶的情況發(fā)生了。（圖3）

所以說，無論是從存儲系統(tǒng)的緩存從讀取數(shù)據(jù)，還是I/O在緩存中不存在的情況，需要從底層物理磁盤上讀取數(shù)據(jù)。對于不同類型的磁盤，64KB的起始為是一個建議配置。

Linux創(chuàng)建分區(qū)對齊方法

描述了磁盤分區(qū)對齊的原理后，下面介紹如何使用fdisk創(chuàng)建對齊分區(qū)的例子。在Linux中，對齊分區(qū)操作需要要空數(shù)據(jù)的情況下進行，因為對齊分區(qū)操作會清空分區(qū)表并且該LUN上的數(shù)據(jù)會被刪除。在這個例子中，我們對/dev/emcpowerfw設(shè)備，創(chuàng)建一個大小為51281 Cylinder（Cylinder是Symmetrix的計量單位，每個Cylinder大小為960KB，所以這個磁盤大小為50GB左右）、Offset錯位大小為128個block的磁盤設(shè)備。方法和命令輸出（圖4）如下

方法1，使用fdisk創(chuàng)建分區(qū)對齊

Linux命令提示符下輸入：

# fdisk /dev/emcpowerfw

輸入n，創(chuàng)建一個分區(qū)：

輸入p，創(chuàng)建分區(qū)為主分區(qū)：

輸入起始Cylinder位置，默認(rèn)為***個：

輸入***Cylinder位置，默認(rèn)為該磁盤設(shè)備的***一個Cylinder：

輸入x進入expect mode：

輸入b，一定分區(qū)初始位置：

設(shè)定最初位置為128個block（128 block大小為64KB）：

再次輸入p確認(rèn)分區(qū)初始位置信息：

輸入w保存退出：

方法2：使用parted創(chuàng)建對齊分區(qū)

Parted和fdisk相比，支持更多的類型（支持GPT）和更大的分區(qū)尺寸。下面一個例子給出一個給dev/sdb磁盤創(chuàng)建128bloc分區(qū)起始位的例子，方法和命令輸出如下（圖5）

Linux命令提示符下輸入：

# parted /dev/sdb

將顯示單位調(diào)整為Sector（大小512個字節(jié)）：

(parted) unit s

列出當(dāng)前邏輯卷：

(parted) print

將原來Number1移除并且創(chuàng)建一個起始位為128 sector，小為976735934 sector的主分區(qū)。

(parted) rm 1

(parted) mkpart primary 128 976735934

(parted) print

感謝各位的閱讀，以上就是“Linux磁盤分區(qū)對齊問題與配置方式”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對Linux磁盤分區(qū)對齊問題與配置方式這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！