哪个目录层次结构最好/最快？

Question

这可能听起来很愚蠢，但事实是你的真实性）是基准测试结果。可能存在在每种情况下都比其他文件系统更快的文件系统，但最佳结构很可能取决于磁盘的速度特性、RAM 数量和缓存效率。

如果您使用具有更深层次结构的较小目录，会发生什么情况？需要读取更少的数据来查找目录条目，但也许（如果该目录在其父目录中的条目不再缓存）。假设目录条目为 50 字节。对于包含 300 个文件的整个目录，这为 15K。在进行连续读取时，您的磁盘可能提供 150+ MiB/s。因此，读取 300 个文件或 600 个文件之间的差异为 0.1 毫秒。定位时间最多为 4 毫秒（如果不是 SSD）。即，对于每个保存的目录查找，您可以读取至少 12,000 个文件的条目。这让我假设您的目录相当小。但也许您的所有目录条目都在缓存中（我不知道如何监控它，不过会很有趣），所以这个计算无关紧要。也许在后台保留一个脚本会有所帮助，该脚本每隔几秒钟访问一次所有目录，这样就不会将它们从缓存中丢弃。

我认为问题不在于文件 inode 的查找时间。可能有很多进程尝试同时执行 I/O。如果这导致文件在多个步骤中被读取，那么性能当然会下降。文件碎片也是如此。查看filefrag和您的缓存文件。并查看blockdev --setra。您应该将其调整为您的平均文件大小（或超过 90% 文件的大小）并检查这是否有任何影响。我还发现了一个提示（虽然已经有好几年了），将除最顶层设备之外的所有设备的此值设置为零：

/dev/sdx -> ra=0
/dev/mdx -> ra=0
/dev/lvm/ -> ra=xxxx

我不知道您愿意做多少，但我可以想象 FUSE 模块会对您的情况有所帮助（取决于文件大小和预读效率）：此模块必须确保文件在一个步骤中被读取，并且（在用户空间的限制内）这些访问不会被中断。下一步是按磁盘上的位置对文件访问进行排序，即在文件级别执行内核（和磁盘本身）对单个 I/O 操作所做的事情。您可以创建较小的 LV，而不是使用带有目录的大型文件系统。因此，您可以按名称对文件访问进行排序，并获得按磁盘区域排序的访问。

如果你愿意更换硬件，那么这可能会很有趣：仅将元数据放在 SSD 上。并且您应该尝试从缓存磁盘中获取写访问权限。这可能主要是日志文件。它们通常并不真正重要，因此将它们放在具有较长提交时间的文件系统上可能会有所帮助data=writeback。

如果（部分）缓存数据是静态的（并且您不需要 ACL），那么您可以测试将其从 ext4 移至 squashfs（压缩的只读 FS）的性能。如果问题是分几步读取文件，ext4 中的透明压缩（FUSE）也可能有帮助。文件系统（和磁盘内部）预读将获取更多文件（如果文件可压缩）。

Answer 1

这可能听起来很愚蠢，但事实是你的真实性）是基准测试结果。可能存在在每种情况下都比其他文件系统更快的文件系统，但最佳结构很可能取决于磁盘的速度特性、RAM 数量和缓存效率。