通过综合使用多种标准文件系统Benchmarks对Ext3, Ext4, Reiserfs, XFS, JFS, Reiser4的性能测试对比，对不同应用选择合适的文件系统给出以下方案，供大家参考。文件系统性能测试数据见附表。
1、大量小文件（LOSF, Lost of small files）I/O应用(如小图片)
Reiserfs(首选), Ext4文件系统适合这类负载特征，IO调度算法选择deadline，block size = 4096, ext4关闭日志功能。
reiserfs mount参数：-o defaults, async, noatime, nodiratime, notail, data=writeback
ext4 mount参数：-o defaults, async, noatime, nodiratime, data=writeback, barrier=0
关闭ext4日志：tune2fs -O^has_journal /dev/sdXX
2、大文件I/O应用(如视频下载、流媒体)
EXT4文件系统适合此类负载特征，IO调度算法选择anticipatory, block size = 4096, 关闭日志功能，启用extent(default)。
mount参数：-o defaults, async, noatime, nodiratime, data=writeback, barrier=0
关闭ext4日志：tune2fs -O^has_journal /dev/sdXX
3、SSD文件系统选择
EXT4/Reiserfs可以作为SSD文件系统，但未对SSD做优化，不能充分发挥SSD性能，并影响SSD使用时间。
Btrfs对SSD作了优化，mount通过参数启用。但Btrfs仍处于实验阶段，生产环境谨慎使用。
JFFS2/Nilfs2/YAFFS是常用的flash file system，在嵌入式环境广泛应用，建议使用。性能目前还未作测试评估。
简单分析一下选择Reiserfs和ext4文件系统的原因：
1、Reiserfs
大量小文件访问，衡量指标是IOPS，文件系统性能瓶颈在于文件元数据操作、目录操作、数据寻址。reiserfs对小文件作了优化，并使用B+ tree组织数据，加速了数据寻址，大大降低了open/create/delete/close等系统调用开销。mount时指定noatime, nodiratime, notail，减少不必要的inode操作，notail关闭tail package功能，以空间换取更高性能。因此，对于随机的小I/O读写，reiserfs是很好的选择。
2、Ext4
大文件顺序访问，衡量指标是IO吞吐量，文件系统性能瓶颈在于数据块布局(layout)、数据寻址。Ext4对ext3主要作了两方面的优化:
一是inode预分配。这使得inode具有很好的局部性特征，同一目录文件inode尽量放在一起，加速了目录寻址与操作性能。因此在小文件应用方面也具有很好的性能表现。
二是extent/delay/multi的数据块分配策略。这些策略使得大文件的数据块保持连续存储在磁盘上，数据寻址次数大大减少，显著提高I/O吞吐量。
因此，对于顺序大I/O读写，EXT4是很好的选择。另外，XFS性能在大文件方面也相当不错。
附表：文件系统性能测试数据
| Testing Host： |
|
|
|
|
|
|
|
| CPU |
Genuine Intel(R) 2.13GHz 4 cores |
|
|
|
|
|
|
|
| MEM |
4GB |
|
|
|
|
|
|
|
| DISK |
SAS 146.8GB * 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
/dev/sdb |
Ext3 |
disable journal |
defaults,async,noatime,nodiratime |
|
|
|
/dev/sdc |
Ext4 |
disable journal |
defaults,async,noatime,nodiratime,data=writeback,barrier=0 |
|
/dev/sdd |
XFS |
has_journal |
defaults,async,noatime,nodiratime,barrier=0 |
|
|
/dev/sde |
Reiser4 |
has_journal |
defaults,async,noatime,nodiratime |
|
|
|
/dev/sde |
reiserfs |
has_journal |
defaults,async,noatime,nodiratime,notail,data=writeback |
|
/dev/sde |
JFS |
has_journal |
defaults,async,noatime,nodiratime |
|
|
|
/dev/sde |
btrfs |
has_journal |
defaults.async.noatime,nodiratime,data=writeback |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| NO. |
Test Points |
Ext3 |
Ext4 |
Reiserfs |
XFS |
JFS |
Reiser4 |
Btrfs |
| 1 |
filesystem creation s |
37.381 |
22.333 |
3.744 |
1.786 |
1.858 |
2.758 |
|
| 2 |
filesystem mounting s |
0.024 |
0.039 |
0.299 |
0.079 |
0.068 |
3.524 |
|
| 3 |
filesystem unmounting s |
0.011 |
0.02 |
0.074 |
0.025 |
0.048 |
0.037 |
|
| 4 |
copy a large file (4GB) s |
35.486 |
37.227 |
30.605 |
43.547 |
30.32 |
42.17 |
|
| 5 |
recopy the large file s |
56.919 |
57.526 |
59.893 |
59.315 |
55.654 |
57.925 |
|
| 6 |
remove the large file s |
3.126 |
0.295 |
2.178 |
0.016 |
0.018 |
4.137 |
|
| 7 |
copy linux kernel archive.tar s |
0.103 |
0.143 |
0.574 |
0.094 |
0.552 |
0.564 |
|
| 8 |
extract files from kernel.tar s |
42.678 |
44 |
39.681 |
57.374 |
70.993 |
47.538 |
|
| 9 |
create kernel.tar from linux source s |
32.733 |
39.145 |
39.305 |
39.167 |
37.92 |
43.828 |
|
| 10 |
compile linux kernel s |
561.834 |
566.474 |
557.429 |
571.355 |
1773.143 |
828.028 |
|
| 11 |
copy kernel file tree s |
190.701 |
197.191 |
194.864 |
217.355 |
255.777 |
185.406 |
|
| 12 |
recopy kernel file tree s |
66.272 |
170.643 |
100.67 |
143.517 |
194.898 |
79.247 |
|
| 13 |
remove kernel file tree s |
13.719 |
3.783 |
3.661 |
50.072 |
92.068 |
33.2 |
|
| 14 |
list all files for kernel source(tree) s |
15.961 |
15.539 |
20.717 |
15.818 |
29.139 |
15.611 |
|
| 15 |
file search in kernel source (find) s |
0.119 |
0.9 |
0.331 |
2.515 |
0.791 |
5.913 |
|
| 16 |
create 1 million files s |
1000.969 |
986.712 |
940.201 |
1128.244 |
1111.509 |
2462.65 |
|
| 17 |
recopy the 1 million files s |
4783.069 |
595.828 |
59.252 |
972.671 |
1005.057 |
1734.48 |
|
| 18 |
remove the 1 million files s |
3257.384 |
396.32 |
74.917 |
735.048 |
2395.417 |
1165.314 |
|
| 19 |
dd read IOPS (bs=1KB,4GB) s |
26.795 |
27.257 |
26.036 |
26.158 |
25.948 |
26.485 |
|
| 20 |
dd write IOPS (bs=1KB,4GB) s |
27.006 |
26.461 |
32.577 |
26.164 |
29.203 |
126.906 |
|
| 21 |
dd read BW (bs=1MB,4GB) s |
26.784 |
23.552 |
25.999 |
26.233 |
28.635 |
26.541 |
|
| 22 |
dd write BW (bs=1MB,4GB) s |
29.429 |
26.123 |
30.64 |
24.683 |
31.446 |
31.925 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Postmark (postmark.conf) |
|
|
|
|
|
|
|
| 23 |
transaction /s |
333 |
384 |
384 |
113 |
166 |
416 |
|
| 24 |
read MB/s |
27.98 |
20.42 |
24.37 |
9.69 |
10.64 |
30.22 |
|
| 25 |
write MB/s |
87.32 |
63.72 |
76.06 |
30.23 |
33.21 |
94.31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Randomio (randomio bigfile 10 .25 .01 2048 60 1) |
(X表示Randomio不支持该文件系统) |
|
|
|
| 26 |
create 4GB file MB/s |
167 |
166 |
164 |
168 |
156 |
51.3 |
|
| 27 |
random io/s |
372.1 |
382.3 |
378.8 |
521.5 |
382.7 |
X |
|
| 28 |
random read latency ms |
26.9 |
26.2 |
26.6 |
13.2 |
26.3 |
X |
|
| 29 |
random write latency ms |
26.5 |
26 |
25.9 |
37.1 |
25.6 |
X |
|
| 30 |
random read latency std dev ms |
17.9 |
16.7 |
16.6 |
13.1 |
16.3 |
X |
|
| 31 |
random write latency std dev ms |
15.8 |
14.9 |
14.5 |
38.8 |
14.3 |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bonnie++ (-d /cacheX -s 7920 -x 1 -u root) |
(+++++表示未获得准确测试结果) |
|
|
|
| 32 |
read KB/s |
155161 |
150029 |
160919 |
159242 |
155811 |
144079 |
|
| 33 |
write KB/s |
155150 |
150635 |
142801 |
159393 |
139770 |
107923 |
|
| 34 |
seek /s |
812.9 |
816.7 |
816 |
806.4 |
730.7 |
775.9 |
|
| 35 |
sequential create /s |
7374 |
(+++++) |
29088 |
710 |
1366 |
10031 |
|
| 36 |
sequential delete /s |
(+++++) |
(+++++) |
25160 |
635 |
470 |
3123 |
|
| 37 |
random create /s |
7558 |
(+++++) |
28178 |
745 |
509 |
5015 |
|
| 38 |
random delete /s |
25292 |
(+++++) |
24723 |
559 |
287 |
3365 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IOZone (-Razc -s 8192m -y 4k|1m -q 4k|1m -i 0 -i 1 -i 2 -b iozone.xls) |
|
|
|
|
| 39 |
sequential read with 4KB KB/s |
|
|
|
|
|
|
|
| 40 |
sequential write with 4KB KB/s |
|
(测试用时太长，暂未完成) |
|
|
| 41 |
random read with 4KB KB/s |
background-color: t
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|
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