优化磁盘性能：分区对齐Linux教程 (分区对齐 linux)
磁盘对于计算机系统来说是至关重要的存储介质，而磁盘的性能直接影响着系统运行速度。在Linux系统中，分区对齐是一项优化磁盘性能的重要措施。本文将介绍分区对齐的概念、原理和操作方法，帮助读者了解如何优化磁盘性能。
1.分区对齐的概念
分区对齐指的是将分区的起始位置和大小与硬盘的物理扇区对齐。硬盘的物理扇区是一个最小存储单元，通常为512字节或4KB。如果分区的起始位置或大小不是物理扇区的整数倍，那么就会导致磁盘读取数据时需要进行多次I/O操作，从而降低磁盘性能。
2.分区对齐的原理
为什么分区对齐可以提高磁盘性能呢？这与磁盘读取数据的工作原理有关。当我们从磁盘读取数据时，操作系统会将请求发送给磁盘控制器，磁盘控制器然后读取磁盘上的数据并将其存储在缓存区中，再将缓存区的数据返回给操作系统。这个过程可能需要进行多次I/O操作。
如果分区的起始位置或大小不是物理扇区的整数倍，那么就会导致磁盘控制器需要读取不完整的扇区，然后将其存储在缓存区中，再等待下一次I/O操作将其补全。这样就会增加磁盘控制器的工作负担，从而影响磁盘性能。而如果分区的起始位置和大小与物理扇区对齐，那么就可以避免这种情况，从而提高磁盘性能。
3.分区对齐的操作方法
在Linux系统中，我们可以使用fdisk命令来对磁盘进行分区。下面是一个分区的示例：
“`shell
$ sudo fdisk /dev/sda
Welcome to fdisk (util-linux 2.36.2).
Changes will remn in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sda1 * 2023 1026047 1024000 500M 83 Linux
/dev/sda2 1026048 36864255 35838208 17G 82 Linux swap / Solaris
/dev/sda3 36864256 625142447 588278192 280.2G 83 Linux
Command (m for help): p
Disk /dev/sda: 298.09 GiB, 320232933376 bytes, 625142448 sectors
Disk model: WDC WD3200BPVT-2
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x48fbba42
Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sda1 * 2023 1026047 1024000 500M 83 Linux
/dev/sda2 1026048 36864255 35838208 17G 82 Linux swap / Solaris
/dev/sda3 36864256 625142447 588278192 280.2G 83 Linux
Command (m for help): q
“`
在上面的示例中，我们使用fdisk命令对/dev/sda进行了三个分区，分别是/dev/sda1、/dev/sda2和/dev/sda3。其中，/dev/sda1的起始位置为2023，但这并不是512字节的整数倍，因此这个分区没有进行对齐。
为了进行分区对齐，我们可以使用parted命令来重新分区。下面是一个使用parted命令进行分区对齐的示例：
“`shell
$ sudo parted /dev/sda
GNU Parted 3.4
Using /dev/sda
Welcome to GNU Parted! Type ‘help’ to view a list of commands.
(parted) align-check opt 1
1 aligned
(parted) quit
“`
在上面的示例中，我们首先使用parted命令打开了/dev/sda的分区表，然后使用align-check命令来检查/dev/sda1是否已经进行对齐。由于/opt选项已经指定了对齐方式，因此我们可以直接通过align-check opt 1命令来检查是否已经对齐。如果分区没有进行对齐，parted会自动进行对齐操作。
除了使用parted命令进行分区对齐外，我们还可以使用其他工具进行对齐，例如gdisk、sfdisk等。
4.小结
分区对齐是一项优化磁盘性能的重要措施，在Linux系统中可以使用fdisk、parted等命令来进行分区对齐。对于新购买的磁盘，我们应该在进行分区前先进行对齐操作，以免影响磁盘性能。
相关问题拓展阅读：
如何使用parted对齐分区以得到更优性能
磁盘分区
对齐也就是分区的4k对齐问题。下面关于4k对齐的介绍摘自pconline：高级格式化、4k
扇区
：“高级格式化(Advanced Format)”是针对硬盘设备为新型
数据结构
格式所采用的名称。原因主要是鉴于目前的硬盘容量不断扩展，使得之前定义的每个扇区512字节不再是那么的合理，于是将每个扇区512字节改为每个扇区4096 个字节就是4k，也就是现在常说的“4K扇区”。而采用这种“4k扇区”的技术被称作为高级格式化。同时也有人说这种技术的推广是硬盘行业正在经历一次革命。每扇区512个字节的定义起源于电脑发展的轮雹初期，因此在那时将硬盘容量切分成每块512个字节是平衡与
文件管理
和存储之间的。而现在主流硬盘容量已经攀升到1TB甚稿桐滚至更高，再用老标准去管理现超大容量的硬盘不但显得繁琐，而且降键余低效率，因此提升单个扇区.
在Linux系统上的大型存储阵列上创建分区(译者注：实际上是对从阵列上划分给系统的LUN分区，系统将每个LUN识别为一个磁盘)，会遇到两大常见问题。之一个问题很容易，使用fdisk命租前纳令得到的错误信息已经提示了解决问题的办法：
WARNING: The size of this disk is 8.0 TB (bytes).
DOS partition table format can not be used on drives for volumes
larger than (bytes) for 512-byte sectors. Use parted(1) and GUID
partition table format (GPT).
译者注：磁盘大小是8TB。DOS分区表格式不能在超过2TB（512个字节的扇区）的卷上使用。请使用parted命令和GUID分区表格式（GPT）
答案是：使用parted命令。如果你的系统上没有parted，请安装它吧！
第二个问题是来自parted的警告：
(parted) mklabel gpt
(parted) mkpart primary 0 100%
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Ignore/Cancel?
译者注：生成的分区没有正确地对齐以实现更佳性能。忽略/取消？
不论你使用怎样的数字组合，这条错误信息都不断地出现。你尝试选择了忽略，但错误根本没被忽略。
网上有一些讨论这个问题的帖子，惠普官方帮助论坛上的一个帖子真正戳中了问题的核心。（译者注：文中提到的惠普论坛帖子现已无法弊没访问）
下面是正确对齐分区的快速分步指南。它是那个惠普帖子的提炼总结，希望大家能快速上手。这个方法对大多数阵列行之有效（实际上它适用于我所见过的所有阵列）；在惠普的帖子中还提到了更多可行的配置选项，我在这里只列出最常用的配置。
1.获得你阵列的alignment参数（记得要将sdb替换为系统内核看到的设备名称）
# cat /sys/block/sdb/queue/optimal_io_size
# cat /sys/block/sdb/queue/minimum_io_size
262144
# cat /sys/block/sdb/alignment_offset
# cat /sys/block/sdb/queue/physical_block_size
512
2.把optimal_io_size的值与alignment_offset的值相加，之后除以physical_block_size的值。在我的例子中是：(+ 0) / 512 = 2023。
3.这个数值是分区起始的扇区。新的parted命令应该写成类似下面这样
mkpart primary 2023s 100%
2023s中的字悔郑母s是很有意义的：它告诉parted，你的输入是2023扇区，而不是2023字节，也不是2023兆字节。
4.如果一切顺利，分区将会被成功创建并没有任何警告信息。然后你就可以检查分区是否对齐了（如有必要，请将下面命令中的1替换为合适的分区号）。
(parted) align-check optimal
1 aligned
举例说明Windows和Linux系统共存的磁盘分区要求
在 Windows 和 Linux 系统共存的磁盘分区方案中，需要先在 Windows 系统下进行磁盘分区。在 Windows 的磁盘管理工具中，需要创建一个额外的分区，用于安装 Linux 系统。这个分区可以是埋镇 NTFS 格式或者是 fat32格式，但是一般选择 NTFS格式。在安装枝枯 Linux 系统时，要选择这个额弯搭粗外分区作为 Linux 系统根分区（/）和交换分区（swap）。这样，Windows 和 Linux 系统就可以在同一硬盘上共存，而且可以在引导菜单中选择启动哪个系统。
关于分区对齐 linux的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
