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+++ der_richtige_io_sheduler [2017/04/01 19:22] (aktuell) – gelöscht admin
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-  *  "noop" - wie der Name schon sagt, scheduled der gar nichts. Simples
-  FIFO-Queuing für alle I/O Requests egal woher sie stammen. Ist gedacht
-       für wirklich intelligente Hardware, die ihr eigenes internes Scheduling
-       macht, und wo jedes Scheduling durchs OS kontraproduktiv wäre. (Etwa
-       SANs, könnte ich mir vorstellen.) Update: Angeblich ist dies auch der beste Scheduler für Flash-Medien.
-  *  "deadline": I/O-Requests werden nach der Blocknummer sortiert in eine
-  Warteschlange eingeordnet unabhängig woher sie stammen. Diese Queue wird
-       dann zyklisch von vorn nach hinten abgearbeitet. Damit I/O-Requests
-       nicht unmäßig warten müssen falls die Schlange zu lange wird, werden die
-       I/O-Requests überdies in separate FIFOs für Read und Write-Requests
-       eingeordnet, nach Alter sortiert. Jedem Request wird dabei eine
-       Maximaldauer zur Erledigung zugewiesen. Solange diese Maximaldauern
-       nicht überschritten werden werden die I/Os wie zuvor beschrieben in der
-       Sortierreihenfolge der Blocknummern durchgeführt. Sobald die
-       Maximaldauern aber überschritten werden, werden nur mehr abwechselnd die
-       ältesten Read- und Write-Requests aus den FIFOs bedient, bis sich die
-       Situation wieder gebessert hat - dann wird wieder das zyklische
-       Schedulen in Blockreihenfolge angeworfen.
-  *  "anticipatory": Tut dasselbe wie "deadline", wartet aber nach jedem
-  I/O-Vorgang (ich hoffe nur bei Schreibvorgängen aus den Deadline-FIFOs)
-       einige Millisekunden ob vielleicht ein Nachfolge-Request daher kommt.
-       Dadurch werden zahlreiche sequenzielle I/Os besser unterstützt, welche
-       an verschiedenen Stellen der Disk gleichzeitig erfolgen. Sprich, wenn
-       verschiedene Prozesse zur selben Zeit verschiedene Dateien bearbeiten.
-       Der "deadline" geht dabei nämlich ziemlich ein und "seekt" sich blöd.
-  *  "cfq": Der "Completely Fair Queueing" Scheduler arbeitet völlig
-  anders. Er scheduled Zeitscheiben, in denen nur die I/O eines bestimmten
-       Prozesses auf die Disk erfolgt. Die Größe der Zeitscheiben ist von
-       Statistiken und der Prozesspriorität abhängig, und ausserdem wird
-       innerhalb eines Prozesses noch zwischen synchronen und asynchronen
-       Requests unterschieden. Aber zwischen den Prozessen gibt es ein Round
-       Robin, daher kommt jeder Prozess nach einer relativ kurzen Zeit wieder
-       dran, und keiner "verhungert" auch wenn sehr viel I/O durchzuführen ist.
-Der cfq ist der komplexeste der I/O Scheduler, reagiert aber am
-schnellsten. Daher ist es für den typischen Desktop-Betrieb
-normalerweise der am besten geeignete I/O Scheduler. In vielen
-Linux-Distris wird er daher auch als Default-Scheduler eingesetzt.
-Allerdings scheduled der cfq die Requests nicht optimal aus der Sicht
-der Arbeit welche die Disk zu erledigen hat. Hier ist der anticipatory
-normalerweise am effizientesten - insbesondere wenn Batch-Jobs laufen
-die ihrerseits jede Menge sequenzielle Dateien (gleichzeitig)
-bearbeiten. Auch zum Ansehen von Videos etc. ist er wohl der geeignetste.
-Der deadline wiederum glänzt bei völligen Random-Zugriffen, wie sie vor
-allem bei Datenbanken oft vorkommen. Hier sorgt er dafür, dass die Seeks
-minimiert werden welche für das Durchführen der Random-Zugriffe
-erforderlich sind. Zwar ist der anticipatory dem deadline sehr ähnlich,
-aber durch die kleinen Wartepausen die er einlegt um "Sequenzialität zu
-erkennen" (die bei Datenbankzugriffen nicht vorkommt), vergeudet das
-anticipatory Zeit welche der deadline nicht vergeudet.
-Wenn Datenbankzugriffe aber nicht andauernd erfolgen, kann der
-anticipatory doch wieder besser sein: Bei Datenbankzugriffen zwar etwas
-langsamer, kann er aber zwischendurch bei sequenziellen Zugriffen wieder
-Zeit und Seeks sparen.
-Wenn neben den Datenbanken und Batch-Jobs aber auch noch "normal"
-gearbeitet werden soll, empfiehlt sich wieder der cfq: Durch seine
-Zeitscheiben werden auch sequenzielle Jobs - zumindest innerhalb der
-Zeitscheibe - halbwegs effizient abgearbeitet, durch seine verschieden
-langen Zeitscheiben kann er aber auch Datenbanken ausreichend effizient
-bedienen obwohl nicht ganz so gut wie der deadline. Vor allem aber
-verhungern während dessen keine interaktiven Benutzerprozesse.
-Ich werde aus diesen Erkenntnissen die Konsequenz ziehen, den cfq als
-Default-Scheduler einzustellen.
-Wenn ich aber fette Batch-Jobs laufen lasse, wie große emerge-Orgien wo
-der Compiler ständig sequeziell Source-Dateien liest und Object-Files
-erzeugt, werde ich temporär auf den anticipatory umschalten. Dasselbe
-gilt beim Movie-Ansehen, oder wenn sehr große Dateien möglichst schnell
-durch die Gegend kopiert werden sollen und mir Interaktivität
-währenddessen nicht so wichtig ist.
-Wenn ich hingegen einen Rechner als dezidierten Datenbankserver unter
-hoher Last einsetze, ist hingegen der "deadline" die beste Wahl. (cfq
-dürfte auch OK sein wenn die Last nicht ganz so hoch ist.)
-Tja, soweit meine Erkenntnisse.
-Hier noch wie man die Scheduler umschaltet (geht im laufenden Betrieb):
-<pre>
-  - ! /bin/sh
-SCHEDULER=${1:-cfq}
-lsmod | grep "$SCHEDULER[_-]iosched" > /dev/null 2>& 1 || {
-  modprobe "$SCHEDULER-iosched"
-}
-for D in /sys/block/*; do
-  S="$D/queue/scheduler"
-         test -e "$S" || continue
-         echo "Assigning $SCHEDULER to $S."
-         echo "$SCHEDULER" > "$S"
-done