我有一台新的存储服务器，配备 6 块 8TB WD Red HDD。它们使用 mdadm 构建 RAID 6，块大小为 256k。在 mdraid 之上，我拥有 LVM，它可以保存不同的文件系统。
最初我想使用 XFS 作为文件系统，但性能测试表明，与直接使用 LV 或 EXT4 文件系统相比，XFS 的写入性能非常差。
操作系统是 CentOS 7.4，内核为 3.10.0-693.17.1.el7.x86_64，系统是最新的。
磁盘均按如下方式分区/dev/sda：
[root@storage01 srv]# gdisk -l /dev/sda
GPT fdisk (gdisk) version 0.8.6
Partition table scan:
MBR: protective
BSD: not present
APM: not present
GPT: present
Found valid GPT with protective MBR; using GPT.
Disk /dev/sda: 15628053168 sectors, 7.3 TiB
Logical sector size: 512 bytes
Disk identifier (GUID): A3B2B5F3-A8B5-43D2-AC55-5626C2720BB8
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 2048, last usable sector is 15628053134
Partitions will be aligned on 2048-sector boundaries
Total free space is 0 sectors (0 bytes)
Number Start (sector) End (sector) Size Code Name
1 2048 15628053134 7.3 TiB FD00
突袭设置：
[root@storage01 srv]# mdadm -D /dev/md125
/dev/md125:
Version : 1.2
Creation Time : Thu Feb 8 16:00:59 2018
Raid Level : raid6
Array Size : 31255577600 (29807.64 GiB 32005.71 GB)
Used Dev Size : 7813894400 (7451.91 GiB 8001.43 GB)
Raid Devices : 6
Total Devices : 6
Persistence : Superblock is persistent
Intent Bitmap : Internal
Update Time : Fri Feb 9 11:17:35 2018
State : clean
Active Devices : 6
Working Devices : 6
Failed Devices : 0
Spare Devices : 0
Layout : left-symmetric
Chunk Size : 256K
Consistency Policy : bitmap
Name : storage01:data01
UUID : 6b35b4d5:2162fd15:416d044f:111423ce
Events : 10675
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 1 0 active sync /dev/sda1
1 8 17 1 active sync /dev/sdb1
2 8 65 2 active sync /dev/sde1
3 8 81 3 active sync /dev/sdf1
4 8 97 4 active sync /dev/sdg1
5 8 113 5 active sync /dev/sdh1
LVM PV 已对齐。
[root@storage01 srv]# pvs -o +pe_start
PV VG Fmt Attr PSize PFree 1st PE
/dev/md125 vgdata01 lvm2 a-- <29,11t <17,11t 1,00m
写入LV的性能：
[root@storage01 srv]# for seq in 1 2 3; do dd if=/dev/zero of=/dev/vgdata01/test bs=1M status=progress count=4000 oflag=direct; done
4022337536 bytes (4.0 GB) copied, 11.025562 s, 365 MB/s
4000+0 records in
4000+0 records out
4194304000 bytes (4.2 GB) copied, 11.4962 s, 365 MB/s
4000317440 bytes (4.0 GB) copied, 11.020342 s, 363 MB/s
4000+0 records in
4000+0 records out
4194304000 bytes (4.2 GB) copied, 11.5861 s, 362 MB/s
4069523456 bytes (4.1 GB) copied, 12.157936 s, 335 MB/s
4000+0 records in
4000+0 records out
4194304000 bytes (4.2 GB) copied, 12.5316 s, 335 MB/s
对 EXT4 格式 LV 的写入性能：
[root@storage01 srv]# mkfs.ext4 /dev/vgdata01/test
mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013)
Filesystem label=
OS type: Linux
Block size=4096 (log=2)
Fragment size=4096 (log=2)
Stride=64 blocks, Stripe width=256 blocks
67108864 inodes, 268435456 blocks
13421772 blocks (5.00%) reserved for the super user
First data block=0
Maximum filesystem blocks=2415919104
8192 block groups
32768 blocks per group, 32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblock backups stored on blocks:
32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208,
4096000, 7962624, 11239424, 20480000, 23887872, 71663616, 78675968,
102400000, 214990848
Allocating group tables: done
Writing inode tables: done
Creating journal (32768 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done
[root@storage01 srv]# mount /dev/vgdata01/test test/
[root@storage01 srv]# for seq in 1 2 3; do dd if=/dev/zero of=/srv/test/testfile bs=1M status=progress count=4000 oflag=direct; done
3921674240 bytes (3.9 GB) copied, 12.090828 s, 324 MB/s
4000+0 records in
4000+0 records out
4194304000 bytes (4.2 GB) copied, 12.9574 s, 324 MB/s
4031774720 bytes (4.0 GB) copied, 13.084728 s, 308 MB/s
4000+0 records in
4000+0 records out
4194304000 bytes (4.2 GB) copied, 13.5805 s, 309 MB/s
4060086272 bytes (4.1 GB) copied, 12.015387 s, 338 MB/s
4000+0 records in
4000+0 records out
4194304000 bytes (4.2 GB) copied, 12.4678 s, 336 MB/s
对 XFS 格式 LV 的写入性能：
[root@storage01 srv]# mkfs.xfs -f /dev/vgdata01/test
meta-data=/dev/vgdata01/test isize=512 agcount=32, agsize=8388544 blks
= sectsz=4096 attr=2, projid32bit=1
= crc=1 finobt=0, sparse=0
data = bsize=4096 blocks=268433408, imaxpct=25
= sunit=64 swidth=256 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=1
log =internal log bsize=4096 blocks=131071, version=2
= sectsz=4096 sunit=1 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
[root@storage01 srv]# mount /dev/vgdata01/test test/
[root@storage01 srv]# for seq in 1 2 3; do dd if=/dev/zero of=/srv/test/testfile bs=1M status=progress count=4000 oflag=direct; done
4168089600 bytes (4.2 GB) copied, 69.997794 s, 59.5 MB/s
4000+0 records in
4000+0 records out
4194304000 bytes (4.2 GB) copied, 70.4337 s, 59.5 MB/s
4190109696 bytes (4.2 GB) copied, 70.142401 s, 59.7 MB/s
4000+0 records in
4000+0 records out
4194304000 bytes (4.2 GB) copied, 70.2062 s, 59.7 MB/s
4179623936 bytes (4.2 GB) copied, 69.903270 s, 59.8 MB/s
4000+0 records in
4000+0 records out
4194304000 bytes (4.2 GB) copied, 70.1522 s, 59.8 MB/s
根据 mkfs.xfs 的输出，xfs 成功检测到 raid 几何并进行了调整sunit = 64 = 64 x 4k block size = 256k。swidth = 256 x 4k block size = 1024k
有人知道为什么 XFS 在这种设置下这么慢吗？
亲切的问候
dstat --disk-util -D sda,sdb,sde,sdf,sdg,sdh针对 XFS 格式的 LV 运行上述 dd 命令时的输出：
[root@storage01 ~]# dstat --disk-util -D sda,sdb,sde,sdf,sdg,sdh
sda--sdb--sde--sdf--sdg--sdh-
util:util:util:util:util:util
4.09:4.07:4.16:4.14:4.19:4.16
0: 0: 0: 0: 0: 0
0: 0: 0: 0: 0: 0
4.60:4.60:4.60:4.60:4.60:4.60
91.7:80.8:94.2:92.0:91.9:91.2
24.2:23.0:24.4:26.3:27.6:24.2
29.1:27.8:28.6:26.8:28.3:27.7
27.3:23.3:28.3:29.0:29.2:20.3
29.3:28.3:28.6:27.7:27.2:26.0
24.8:21.4:24.6:24.5:22.9:26.1
23.0:28.2:27.0:29.6:30.0:26.0
23.5:25.9:26.8:22.2:22.7:23.6
22.6:23.2:22.5:24.6:23.2:22.0
23.1:22.2:24.7:22.9:24.9:23.9
21.4:22.6:23.7:24.1:20.7:27.7
32.3:28.2:31.3:27.2:30.2:27.0
25.4:22.8:23.6:23.9:20.2:24.3
23.0:21.3:23.0:24.1:27.2:22.8
23.4:27.2:23.8:25.2:25.5:26.5
27.7:26.5:33.5:29.5:34.5:28.8
20.6:25.2:23.6:25.4:24.5:24.9
23.3:24.5:25.6:22.8:22.9:21.8
23.7:21.0:27.9:25.7:27.6:23.4
27.1:24.8:21.7:27.1:23.4:27.0
31.1:24.1:29.3:27.7:32.0:27.3
23.6:24.3:23.9:26.5:22.2:24.4
29.0:26.1:26.7:27.5:28.5:27.5
24.9:23.8:23.4:19.8:24.5:21.5
26.9:25.5:28.3:25.1:24.7:24.7
21.4:21.5:21.2:24.2:24.1:23.8
26.4:23.8:24.8:24.0:22.0:22.4
23.6:24.1:25.8:23.2:24.2:20.6
29.8:30.7:32.8:29.1:33.0:28.3
24.5:21.2:26.7:21.3:25.0:23.5
21.3:22.5:24.8:24.9:23.3:22.4
23.2:27.7:24.0:23.6:25.3:25.5
22.3:24.4:23.0:25.5:24.1:23.4
30.8:27.9:32.6:30.1:29.0:29.5
22.7:23.6:21.9:24.8:24.2:24.2
23.6:23.6:26.7:24.0:24.7:22.6
23.2:24.3:23.8:25.3:25.6:25.2
28.5:28.9:32.6:23.9:30.4:27.3
22.1:24.8:24.7:20.2:24.0:22.8
23.8:26.4:23.3:19.0:25.6:24.1
20.7:27.3:22.8:22.6:20.9:26.2
30.9:29.7:33.2:30.2:32.4:33.1
sda--sdb--sde--sdf--sdg--sdh-
util:util:util:util:util:util
25.2:20.8:25.8:21.6:26.0:24.8
24.3:21.6:24.7:19.7:24.3:24.5
25.6:24.4:23.9:24.1:21.8:27.0
25.7:22.9:23.9:26.7:25.0:26.7
28.8:26.4:31.9:22.8:33.4:28.0
23.1:25.2:23.3:20.8:24.0:24.1
22.6:23.4:25.3:20.5:23.4:26.4
25.2:25.2:23.8:22.2:27.6:25.1
33.0:29.2:32.1:24.4:32.3:28.6
22.5:24.4:27.3:22.0:23.2:25.0
27.1:27.5:25.9:27.3:31.3:31.0
24.3:21.7:22.5:24.4:25.1:22.8
25.3:25.8:26.2:25.4:29.1:25.9
24.1:23.4:26.6:20.0:22.6:22.8
23.9:23.8:22.1:22.2:24.3:29.2
22.2:22.8:23.6:25.6:24.2:23.1
24.4:22.1:24.3:24.2:26.7:23.8
28.9:27.4:32.3:26.5:30.4:29.6
25.2:24.7:24.7:21.3:25.6:21.4
22.2:24.9:26.4:25.3:22.5:24.0
25.0:25.8:26.4:22.8:23.1:21.1
31.3:31.3:31.6:28.9:31.7:28.3
25.7:21.1:24.9:24.2:27.4:19.5
22.7:23.8:24.4:23.1:25.9:21.9
25.2:27.0:27.2:23.7:24.6:25.3
30.5:28.3:30.8:30.3:28.6:29.3
26.3:25.9:22.4:21.4:21.9:22.7
27.3:22.5:24.8:27.3:27.2:24.7
23.0:24.7:22.9:23.4:26.2:20.1
22.6:21.9:27.5:21.7:30.6:23.0
22.2:26.2:24.6:24.2:23.5:25.8
32.3:29.6:28.6:28.1:28.4:27.3
24.1:23.9:21.2:25.0:22.3:26.1
5.20:6.20:6.80:5.80:8.70:5.70
0: 0: 0: 0: 0: 0
0: 0: 0: 0: 0: 0
0: 0: 0: 0: 0: 0
0: 0: 0: 0: 0: 0
iostat -x -k -1针对 XFS 格式的 LV 运行上述 dd 命令时的部分输出：
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0,34 0,00 2,85 16,08 0,00 80,74
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util
sda 1386,00 5481,00 22,00 86,00 5632,00 22016,00 512,00 0,24 2,24 5,41 1,43 2,16 23,30
sdb 1386,00 5418,00 22,00 86,00 5632,00 22016,00 512,00 0,26 2,44 6,59 1,37 2,33 25,20
sdc 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
sdd 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
sde 1386,00 5418,00 22,00 87,00 5632,00 22272,00 512,00 0,28 2,66 6,82 1,61 2,49 27,10
sdf 1386,00 5481,00 22,00 87,00 5632,00 22272,00 512,00 0,27 2,51 6,18 1,59 2,27 24,70
sdg 1323,00 5481,00 22,00 87,00 5632,00 22272,00 512,00 0,27 2,56 6,23 1,63 2,31 25,20
sdh 1323,00 5481,00 20,00 87,00 5120,00 22272,00 512,00 0,27 2,46 6,95 1,43 2,36 25,20
md127 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
md126 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
md125 0,00 0,00 0,00 260,00 0,00 66560,00 512,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-4 0,00 0,00 0,00 260,00 0,00 66560,00 512,00 2,53 9,84 0,00 9,84 3,76 97,70
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0,33 0,00 2,34 16,22 0,00 81,10
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util
sda 1134,00 4662,00 18,00 76,00 4608,00 19204,00 506,64 0,36 3,86 6,06 3,34 3,16 29,70
sdb 1134,00 4725,00 18,00 75,00 4608,00 19204,00 512,09 0,32 2,41 7,44 1,20 3,29 30,60
sdc 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
sdd 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
sde 1134,00 4725,00 18,00 76,00 4608,00 19204,00 506,64 0,29 3,13 6,22 2,39 3,02 28,40
sdf 1134,00 4662,00 18,00 75,00 4608,00 18948,00 506,58 0,29 3,12 5,72 2,49 3,02 28,10
sdg 1197,00 4599,00 19,00 74,00 4864,00 18692,00 506,58 0,28 3,04 6,79 2,08 2,96 27,50
sdh 1197,00 4599,00 20,00 74,00 5120,00 18692,00 506,64 0,29 3,12 6,60 2,18 3,00 28,20
md127 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
md126 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
md125 0,00 0,00 0,00 224,00 0,00 57344,00 512,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-4 0,00 0,00 0,00 224,00 0,00 57344,00 512,00 2,66 10,25 0,00 10,25 4,40 98,50
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0,50 0,00 3,01 16,03 0,00 80,47
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util
sda 1386,00 5418,00 22,00 86,00 5632,00 22016,00 512,00 0,28 2,56 6,86 1,45 2,46 26,60
sdb 1386,00 5355,00 22,00 86,00 5632,00 21760,00 507,26 0,25 3,17 6,55 2,30 2,24 24,20
sdc 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
sdd 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
sde 1386,00 5355,00 22,00 85,00 5632,00 21760,00 512,00 0,24 2,22 5,55 1,36 2,11 22,60
sdf 1386,00 5418,00 22,00 86,00 5632,00 22016,00 512,00 0,24 2,21 6,09 1,22 2,09 22,60
sdg 1323,00 5481,00 21,00 87,00 5376,00 22272,00 512,00 0,27 2,51 6,00 1,67 2,35 25,40
sdh 1323,00 5481,00 21,00 87,00 5376,00 22272,00 512,00 0,27 2,51 7,86 1,22 2,42 26,10
md127 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
md126 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
md125 0,00 0,00 0,00 256,00 0,00 65536,00 512,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-4 0,00 0,00 0,00 256,00 0,00 65536,00 512,00 2,41 10,74 0,00 10,74 3,84 98,20
avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle
0,34 0,00 1,84 11,39 0,00 86,43
Device: rrqm/s wrqm/s r/s w/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util
sda 882,00 3654,00 14,00 60,00 3584,00 14852,50 498,28 0,19 2,55 6,93 1,53 2,47 18,30
sdb 882,00 3717,00 14,00 61,00 3584,00 15108,50 498,47 0,21 2,81 7,71 1,69 2,72 20,40
sdc 0,00 0,00 0,00 5,00 0,00 2,50 1,00 0,00 0,40 0,00 0,40 0,40 0,20
sdd 0,00 0,00 0,00 5,00 0,00 2,50 1,00 0,00 0,40 0,00 0,40 0,40 0,20
sde 882,00 3717,00 14,00 61,00 3584,00 15108,50 498,47 0,20 2,67 6,21 1,85 2,57 19,30
sdf 882,00 3654,00 14,00 60,00 3584,00 14852,50 498,28 0,22 2,99 8,50 1,70 2,91 21,50
sdg 945,00 3591,00 15,00 59,00 3840,00 14596,50 498,28 0,22 2,97 6,60 2,05 2,88 21,30
sdh 945,00 3591,00 15,00 59,00 3840,00 14596,50 498,28 0,21 2,78 7,00 1,71 2,68 19,80
md127 0,00 0,00 0,00 3,00 0,00 1,50 1,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
md126 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-0 0,00 0,00 0,00 2,00 0,00 1,50 1,50 0,00 1,00 0,00 1,00 1,00 0,20
dm-1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
md125 0,00 0,00 0,00 172,00 0,00 44032,00 512,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
dm-4 0,00 0,00 0,00 172,00 0,00 44032,00 512,00 1,61 9,55 0,00 9,55 4,05 69,70