高性能Linux: SSD分区对齐问题

分区对齐

分区对齐意味着分区与数据存储设备（例如硬盘，固态驱动器（SSD）或RAID卷）的合理的边界对齐。正确的分区对齐可确保数据访问期间的理想性能。不正确的分区对齐将导致性能降低，尤其是SSD（内部页面大小为4,096或8,192字节），具有4,096字节扇区和RAID卷的硬盘。

分区历史

过去，第一个分区始终在LBA(Logical Block Address)地址63处开始，该地址对应于第64个扇区（另请参见CHS和LBA硬盘寻址）。这种（逻辑）扇区的大小为512字节。这对于普通硬盘（物理扇区大小为512字节）是可接受的。就外部访问而言，物理扇区大小为4,096字节的较新硬盘实际上模拟了512字节的扇区大小，但在内部它们使用4,096字节。即使SSD也可以使用4096或8192字节的页面大小。从LBA地址63开始的分区就是这些新硬盘和SSD的问题。

如果使用典型块大小为4096字节的文件系统格式化分区，则文件系统的4096字节块将不会直接适用于硬盘的4096字节扇区或8192字节扇区的SSD页面。当写入4096字节的文件系统块时，必须修改两个4096字节的扇区或页面。

正确的分区对齐

为了避免这些问题，建议在1M字节边界处进行对齐。当前的寻址系统被划分为512字节的逻辑扇区，这样做将对应于2,048个扇区。

Linux上如何做分区对齐

通过停用DOS兼容模式和设置扇区单元可以实现正确的对齐（分区将从LBA地址2,048开始。对于页面大小为4096字节的SSD，在开始时将有256个空页。磁盘分区将在第257页处开始）。
下面是使用fdisk进行分区，其中使用-c参数来停用dos兼容模式，-u参数用来使用扇区作为数据单元。

root@ubuntu-10-04:~# fdisk -c -u /dev/sdb
Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0xfae13403.
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
After that, of course, the previous content won't be recoverable.Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)Command (m for help): pDisk /dev/sdb: 160.0 GB, 160041885696 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 19457 cylinders, total 312581808 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0xfae13403Device Boot      Start         End      Blocks   Id  SystemCommand (m for help): n
Command actione   extendedp   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First sector (2048-312581807, default 2048):
Using default value 2048
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-312581807, default 312581807): +10GCommand (m for help): pDisk /dev/sdb: 160.0 GB, 160041885696 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 19457 cylinders, total 312581808 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0xfae13403Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048    20973567    10485760   83  LinuxCommand (m for help):