Laten we duiken in de wereld van Linux IO-schedulers en ontdekken hoe we ze kunnen afstemmen op moderne opslagtechnologieën. Maak je klaar, want we gaan van 0 naar 100K IOPS in een mum van tijd!

Het IO Scheduler Landschap

Voordat we beginnen met afstemmen, laten we een snelle rondleiding maken langs de beschikbare IO-schedulers in moderne Linux-kernels:

  • CFQ (Completely Fair Queuing): De oude betrouwbare, maar begint zijn leeftijd te tonen
  • Deadline: Een goede allrounder, vooral voor gemengde workloads
  • NOOP: Eenvoudig en effectief voor SSD's
  • BFQ (Budget Fair Queueing): De nieuwkomer, belooft betere latentie
  • mq-deadline: Multi-queue versie van Deadline
  • Kyber: Ontworpen voor snelle opslag en multi-queue setups

Elk van deze schedulers heeft zijn sterke en zwakke punten. De truc is om de juiste te vinden voor jouw specifieke hardware en workload.

Je Huidige Scheduler Identificeren

Voordat we gaan aanpassen, laten we eens kijken welke scheduler je momenteel gebruikt. Voer dit commando uit:

$ cat /sys/block/sda/queue/scheduler

Je ziet iets als dit:

[mq-deadline] kyber bfq none

De scheduler tussen de haakjes is degene die momenteel in gebruik is.

De Juiste Scheduler Kiezen voor Moderne Opslag

Als je SSD's of NVMe-schijven gebruikt, wil je misschien NOOP, Kyber, of zelfs "none" overwegen (wat de scheduler in feite omzeilt). Hier is een snelle gids:

  • Voor SSD's: NOOP of "none"
  • Voor NVMe: Kyber of "none"
  • Voor gemengde SSD/HDD setups: BFQ of mq-deadline

Je Gekozen Scheduler Afstemmen

Stel dat je hebt besloten om Kyber te gebruiken voor je NVMe-schijf. Hier is hoe je het kunt afstemmen:

$ echo "kyber" > /sys/block/nvme0n1/queue/scheduler
$ echo 2 > /sys/block/nvme0n1/queue/iosched/read_lat_nsec
$ echo 10000 > /sys/block/nvme0n1/queue/iosched/write_lat_nsec

Dit stelt Kyber in als de scheduler en past de doel-latentie voor lees- en schrijfoperaties aan.

Pro Tip: Meet altijd voor en na het aanbrengen van wijzigingen. Wat voor het ene systeem werkt, werkt misschien niet voor een ander.

De IOPS Showdown: Je Wijzigingen Benchmarken

Nu we enkele wijzigingen hebben aangebracht, laten we eens kijken of ze daadwerkelijk een verschil maken. We gebruiken fio voor benchmarking:

$ fio --name=random-write --ioengine=posixaio --rw=randwrite --bs=4k --size=4g --numjobs=1 --runtime=60 --time_based --end_fsync=1

Voer dit uit voor en na je wijzigingen om de impact te zien.

Voorbij Schedulers: Andere Afstemmingsopties

IO-schedulers zijn slechts het topje van de ijsberg. Hier zijn enkele andere gebieden die je kunt verkennen:

  • I/O Queue Diepte: Pas aan met nr_requests
  • Read-ahead: Stem af met read_ahead_kb
  • I/O Prioriteiten: Gebruik ionice voor gedetailleerde controle

De Valkuilen: Waar Op Te Letten

Voordat je helemaal losgaat met schedulers, houd deze punten in gedachten:

  • Het veranderen van schedulers kan invloed hebben op het gedrag van applicaties
  • Sommige wijzigingen vereisen mogelijk een herstart om van kracht te worden
  • Test altijd grondig in een niet-productieomgeving eerst

Afronding: De Toekomst van IO Scheduling

Naarmate opslagtechnologieën zich blijven ontwikkelen, zullen IO-schedulers dat ook doen. Houd ontwikkelingen in de gaten zoals:

  • Blk-mq (Multi-queue Block IO Queueing Mechanism)
  • IO_uring voor asynchrone I/O
  • Zoned Namespace (ZNS) voor NVMe SSD's

Deze technologieën vormen de toekomst van opslagprestaties in Linux.

Stof tot Nadenken

Terwijl we afronden, hier iets om over na te denken: Nu opslag steeds sneller wordt, worden traditionele IO-schedulers dan overbodig? Of zullen ze evolueren om nieuwe uitdagingen aan te kunnen die we nog niet eens hebben bedacht?

Onthoud, de beste IO-scheduler is degene die het beste werkt voor jouw specifieke gebruikssituatie. Wees niet bang om te experimenteren, te benchmarken en de perfecte match voor je systeem te vinden. Veel succes met afstemmen!

Afsluitende Gedachte: In de wereld van IO-scheduling is er geen oplossing die voor iedereen werkt. Het gaat erom de juiste balans te vinden tussen prestaties, latentie en eerlijkheid voor jouw specifieke workload.