Linux系统清理指南：如何优化磁盘性能

Linux 磁盘清理与性能优化指南

一 快速定位与清理空间

• 查看整体占用：使用 df -h 确认哪些挂载点空间吃紧；随后用 du -h --max-depth=1 /path 逐级定位大目录。
• 清理临时与缓存：清理 /tmp 与 /var/tmp（确保无服务依赖），按需清理包管理器缓存（apt clean/autoclean、yum clean all、dnf clean all），并清理旧日志（如 journalctl --vacuum-time=3d 或 –vacuum-size=100M）。
• 删除大文件与旧内核：用 find / -type f -size +100M -exec ls -lh {} ; 找出大文件；在 Debian/Ubuntu 上用 dpkg --list | grep linux-image 查看旧内核并用 apt-get purge linux-image- 移除。
• 谨慎清理页面缓存：仅在确认空间紧张且业务低峰时执行 sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches，避免影响性能。
• 图形化辅助：使用 Baobab（磁盘使用分析器） 或 BleachBit 做可视化盘查与清理。

二 观测瓶颈与诊断

• 性能指标关注：使用率、饱和度、IOPS、吞吐量、响应时间；当使用率长期高于 80% 或饱和度接近 100% 时，通常存在 I/O 瓶颈。
• 常用工具与命令：
  • iostat -x 1 10（查看每个磁盘的详细 I/O 与使用率）
  • iotop -o（定位产生 I/O 的进程）
  • vmstat -d（观察磁盘读写统计）
  • dmesg | tail、smartctl -H /dev/sdX（检查硬件错误与健康状态）
  • ioping -c 10 -i 1 -s 1024 /dev/sdX（测量 I/O 延迟）
• 诊断路径：先用 iostat 发现瓶颈 → 用 pidstat/iotop 定位进程 → 结合应用特征分析 I/O 来源 → 制定优化措施。

三 存储栈关键优化

• 硬件与介质
  • 优先使用 SSD/NVMe；HDD 关注 转速（如 7200 RPM） 与 缓存大小。
  • 识别介质类型：lsblk -d -o name,rota（ROTA=1 为 HDD，0 为 SSD）；NVMe 可用 nvme set-feature 启用电源管理特性（如 APST）。
• 文件系统与挂载
  • 选型：ext4（通用、可在线收缩）、XFS（大分区/大文件表现佳、不可收缩）、Btrfs（特性丰富）。
  • 挂载选项：优先 noatime/nodiratime；日志模式可选 ordered/writeback（权衡一致性与性能）；ext4 可结合 data=writeback；XFS 可用 inode64、nobarrier（确保硬件/阵列具备电池或超级电容保护）。
• I/O 调度器
  • 查看：cat /sys/block/sdX/queue/scheduler
  • 选择：SSD/NVMe 推荐 none/noop（减少排序开销）；HDD 或通用场景可用 deadline；数据库等低延迟敏感负载可用 cfq 并配合 ionice 调整优先级。
• 块设备与队列
  • 预读：blockdev --setra 8192 /dev/sdX（顺序读较多时增大预读）；
  • 队列长度：echo 256 > /sys/block/sdX/queue/nr_requests（提升吞吐但可能增加延迟）；
  • NVMe 队列：echo 16 > /sys/block/nvme0n1/queue/nr_requests。
• 内核与虚拟内存
  • 脏页与回写（示例值，需结合负载调优）：
    • vm.dirty_background_ratio = 5
    • vm.dirty_ratio = 10
    • vm.dirty_expire_centisecs = 500
    • vm.dirty_writeback_centisecs = 100
  • 回收倾向：/proc/sys/vm/vfs_cache_pressure（默认 100，数值越大越倾向回收目录项/索引节点缓存）。
• 高级加速
  • RAID：RAID0（条带化提吞吐）、RAID1（镜像冗余）、RAID10（性能+冗余）；
  • LVM：灵活扩缩与快照；
  • bcache：用 NVMe 加速 HDD。

四 维护与压测建议

• 持续监控与巡检：定期用 iostat、iotop、smartctl 观察趋势，关注 dmesg 硬件告警；对关键业务建立容量与性能基线。
• 分区与对齐：规划合理分区大小与数量，确保分区对齐到物理扇区边界，减少寻道与跨扇区开销。
• 压测验证：上线或调优后用 fio 进行 I/O 压测，验证 IOPS、吞吐量、延迟 是否达标，并回放真实业务访问模式。

五 安全与回退

• 变更前备份重要数据与配置，优先在测试环境验证；对 /etc/fstab、/etc/sysctl.conf 等修改保留回退方案。
• 在线调整 I/O 调度器与队列参数可能影响正在运行的服务，建议在维护窗口进行，并逐步调参观察影响。
• 清理操作（如删除日志、包缓存、旧内核）务必确认依赖关系，避免影响系统更新与回滚能力。