前面講了KVM CPU(http://blog.csdn.net/dylloveyou/article/details/71169463)、記憶體(http://blog.csdn.net/dylloveyou/article/details/71338378)的優化，下面接著第三塊的內容，KVM磁碟效能方面的調優。磁碟IO我們可以從以下四個方面去著手優化：

1. 磁碟型別選擇
2. 快取模式選擇
3. AIO 非同步讀寫方式選擇
4. 磁碟IO排程器選擇

磁碟型別選擇

磁碟方面，建議是用Virtio模式，在CentOS7.1 中，磁碟的型別有IDE 、SATA 以及virtio 三種。磁碟這塊也有完全虛擬化和半虛擬化之分。virtio它就是半虛擬化的，最初是由澳大利亞的一個天才級程式設計師Rusty Russell編寫，是一個在hypervisor之上的抽象API介面，它讓客戶機知道自己執行在虛擬化環境中，從而與hypervisor一起根據 virtio 標準協作，因此，virtio能讓客戶機中達到更好的效能（特別是I/O效能）。

關於使用virtio的測試資料，如下圖所示，virtio模式的讀寫能力遠高於IDE的：

圖上淡紫色的資料條是virtio的資料，紅色的是IDE的，效能幾乎是相差很大。

所以大家在選擇磁碟模式的時候，注意選擇virtio模式，特別是在雲環境裡，你製作的虛擬機器模版，最好選擇virtio模式。

快取模式選擇

目前KVM這塊支援5種磁碟快取模式，writethrough、writeback、none、directsync或者unsafe。一般用到的就是前面3種，後面兩種幾乎不會使用。

• writethrough：（直寫模式）資料直接寫入磁盤裡，不使用快取；在資料更新時，同時寫入快取Cache和後端儲存。此模式的優點是操作簡單；缺點是因為資料修改需要同時寫入儲存，資料寫入速度較慢。
• writeback：（回寫模式）在資料更新時只寫入快取Cache。只在資料被替換出快取時，被修改的快取資料才會被寫到後端儲存。此模式的優點是資料寫入速度快，因為不需要寫儲存；缺點是一旦更新後的資料未被寫入儲存時出現系統掉電的情況，資料將無法找回。
• none：這種模式作用在Guest OS Pagecache和Physical Disk
  Cache中，相當於虛擬機器能直接訪問宿主機的磁碟，效能不錯！

從圖中可以看到，writeback採用了guest和host兩層的page cache，也就是說同一個檔案會存在兩份cache，這是沒有必要的，none和writethrough都會繞過host層的page cache。

低於QEMU-KVM 1.2 的版本kvm預設的cache方式是writethrouh，這種方式是最安全的，不會造成資料的不一致性，但是效能也是最差的。

總的來說，這三種模式，從安全和效能兩角度分析，效果如下：
效能上： writeback > none > writethrough
安全上 ：writeback < none < writethrough
關於這三種模式的測試結果，如下圖所示：

其中淡紫色的是 none模式，我們發現它的效能資料幾乎很平均，所以選擇它是最合適的方式，既安全穩定效能又不錯。設定的方法也很簡單，直接在XML裡定義：

<driver name='qemu' type='qcow2' cache='none'/> 

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加上cache='none'即可

綜合資料的安全性和效能，建議選擇none模式，注意CentOS下預設是none。

AIO 非同步讀寫方式選擇

aio 這塊分為兩種，一種是native方式，還有一種是thread方式。

Linux系統上非同步IO常見的有兩種實現，一種是kernel native AIO，另外一種是threaded aio: user space AIO emulated by posix thread workers。

Kernel native AIO : Kernel的原生態非同步IO實現。

Threaded aio : linux使用者空間非同步IO的實現，其實它不是真正的非同步IO，是通過啟動一定數量的 blocking IO執行緒來模擬非同步IO。這種實現有不少缺點，畢竟有不少執行緒開銷，還在改進中。

因此，我們KVM裡選擇AIO這塊選擇Kernel的原生態的native更好。
開啟方式是：

<driver name='qemu' type='qcow2' cache='none' aio='native'/>

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磁碟IO排程器選擇

目前Linux 磁碟IO排程主要有3種，NOOP ，Deadline ，CFQ 。

Deadline I/O scheduler ：用過期時間來排序io操作順序，保證先出現的io請求有最短的延遲時間，相對於寫操作，給讀操作更優先的級別，是比較好的一個排程模式。特別適合於讀取較多的環境(比如資料庫,Oracle 10G 之類)。

NOOP (elevator=noop)： 這個排程模式會把所有的資料請求直接合併到一個簡單的佇列裡。在有些SAN 環境下，這個選擇可能是最好選擇。適用於隨機存取裝置, 不適合有機械結構的儲存器。因為沒有優化順序，會增加額外的尋道時間。屬於最簡單的一個排程模式，無視io操作優先順序和複雜性，執行完一個再執行一個，如果讀寫操作繁多的話，就會造成效率降低。

CFQ I/O scheduler：完全公平佇列，是anticipatory模式的替代品，沒有過多的做預測性排程，而是根據給定的程序io優先順序，直接來分配操作的順序。這個模式在linux上表現良好，但也許並不是最適合android的io排程模式，太強調均衡，而降低了連續讀寫資料的效能。適用於有大量程序的多使用者系統。

Linux預設是deadline，我們可以通過命令 cat /sys/block/sd*/queue/scheduler 檢視：

如果要更改模式，我們就用：
格式：echo {SCHEDULER-NAME} > /sys/block/{DEVICE-NAME}/queue/scheduler
例：echo cfq > /sys/block/sda/queue/scheduler 改成cfq模式

這三種排程方式，得具體看你的虛擬機器跑的應用去選擇，一般的是選擇CFQ模式。

轉載自雲技術實踐微信公眾號，作者寶哥。