IO提高IO的缓存方法
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发布时间：2024-10-03 10:51
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时间：2024-12-12 10:38
在衡量存储系统性能时，磁盘如15k转速的IOPS仅为140，然而实际应用中却能看到标榜高IOPS的设备。这是因为通过运用存储技术，如高速缓存和磁盘冗余阵列。本文将详细探讨这些技术如何提升IO性能。
首先，高速缓存(Cache)是提升性能的关键。磁盘速度是计算机系统瓶颈，为平衡性能与成本，人们在磁盘中嵌入内存（高速缓存）来存储常用数据，提高读写效率。从应用到CPU内部，每个层次都有缓存，目标都是提升系统效率。
缓存主要分为三个部分：缓存数据、预读和回写。缓存数据能快速访问，但通过LRU算法管理，确保常用数据持久保留。预读算法则在无请求时提前加载数据到缓存，提高读取命中率。缓存大小影响命中率，过小的缓存可能导致随机读取效率低下。
磁盘控制器缓存和磁盘缓存（也称为Disk Buffer）是IO性能的核心。它们通过缓存数据、预读和回写操作，显著提高性能。读缓存虽然显著增效，但掉电可能导致数据丢失，因此需要配备电池保障数据安全。写缓存虽有命中率，但写入操作仍需执行，只是合并处理。
RAID(Rendant Array of Inexpensive Disks)是另一关键技术。RAID0通过数据条带化并行处理IO，提升性能；RAID1镜像实现数据冗余，适合系统盘；RAID5和RAID6提供数据冗余和读写性能；RAID10结合读写性能和冗余，但成本增加。
扩展资料
I/O输入/输出(Input/Output),分为IO设备和IO接口两个部分。 在POSIX兼容的系统上，例如Linux系统，I/O操作可以有多种方式，比如DIO(Direct I/O),AIO(Asynchronous I/O 异步I/O),Memory-Mapped I/O(内存映设I/O)等，不同的I/O方式有不同的实现 方式和性能，在不同的应用中可以按情况选择不同的I/O方式。
