环回文件系统的性能

Question

有没有人在 Linux 环回文件系统上做过任何性能/基准测试？到目前为止你的经历是什么。性能是否有任何严重下降？稳健性如何？

http://freshmeat.net/articles/virtual-filesystem-building-a-linux-filesystem-from-an-ordinary-file

Answer 1

我已经对环回设备中的写操作进行了一些基准测试。结论如下：

• 如果您在每次写入后进行同步，那么环回设备的性能会明显变差（几乎慢两倍）。
• 如果允许磁盘缓存一个 IO 调度程序来完成它们的工作，那么使用环回设备和直接磁盘访问之间几乎没有任何区别。

基准测试结果

首先，我在 8GB tmpfs 中的环回设备上运行了一个基准测试，并在该环回设备中运行了一个环回设备（在每次写入操作后同步）：

tmpfs 中的 ext4：

Measured speed: 557, 567, 563, 558, 560, 559, 556, 556, 554, 557
Average speed : 558.7 MB/s  (min 554  max 560)

tmpfs 中 extf 中的 ext4：

Measured speed: 296, 298, 295, 295, 299, 297, 294, 295, 296, 296
Average speed : 296.1 MB/s  (min 294  max 299)

很明显，当使用带有同步写入的环回设备时，性能会有一些差异。
然后我在我的硬盘上重复了同样的测试。
ext4（硬盘，1000 MB，3 次）：

Measured speed: 24.1, 23.6, 23.0
Average speed : 23.5 MB/s  (min 23.0  max 24.1)

ext4 中的 ext4（硬盘，945MB）：

Measured speed: 12.9, 13.0, 12.7
Average speed : 12.8 MB/s  (min 12.7  max 13.0)

HDD 上的相同基准，现在每次写入后都不同步（time (dd if=/dev/zero bs=1M count=1000 of=file; sync)，测量为<size>/ <time in seconds>）。
ext4（硬盘，1000 MB）：

Measured speed: 84.3, 86.1, 83.9, 86.1, 87.7
Average speed : 85.6 MB/s  (min 84.3  max 87.7)

ext4 中的 ext4（硬盘，945MB）：

Measured speed: 89.9, 97.2, 82.9, 84.0, 82.7
Average speed : 87.3 MB/s  (min 82.7  max 97.2)

（令人惊讶的是，环回基准测试看起来比原始磁盘基准测试更好，大概是因为环回设备的尺寸较小，因此在实际同步到磁盘上花费的时间更少）

基准设置

首先，我在 /tmp (tmpfs) 中创建了一个 8G 的环回文件系统：

truncate /tmp/file -s 8G
mkfs.ext4 /tmp/file
sudo mount /tmp/file /mnt/
sudo chown $USER /mnt/

然后我通过用数据填充已安装的环回文件来建立基线：

$ dd if=/dev/zero bs=1M of=/mnt/bigfile oflag=sync
dd: error writing '/mnt/bigfile': No space left on device
7492+0 records in
7491+0 records out
7855763456 bytes (7.9 GB) copied, 14.0959 s, 557 MB/s

这样做之后，我在之前的环回设备中创建了另一个环回设备：

mkdir /tmp/mountpoint
mkfs.ext4 /mnt/bigfile
sudo mount /mnt/bigfile /tmp/mountpoint
sudo chown $USER /tmp/mountpoint

并再次运行基准测试，十次：

$ dd if=/dev/zero bs=1M of=/tmp/mountpoint/file oflag=sync
...
7171379200 bytes (7.2 GB) copied, 27.0111 s, 265 MB/s

然后我卸载了测试文件并将其删除：

sudo umount /tmp/mountpoint
sudo umount /mnt

（类似对HDD的测试，除了我还添加count=1000了防止测试填满我的整个磁盘）
（对于not-writing-on-sync测试，我运行了timed the ddand syncoperation）

Answer 2

我没有遇到任何问题。一切都坚如磐石。Linux 中的文件系统缓存和 IO 调度程序非常明智，因此在直接请求磁盘和请求磁盘上文件的一部分之间不会产生任何明显的差异。