了解块大小

磁盘扇区

磁盘具有固定的扇区大小，在某些现代磁盘上通常为 512 字节或 4096 字节；这些磁盘还将具有模拟 512 字节扇区的模式。磁盘将具有不同数量的扇区的磁道；靠近磁盘外部的磁道具有更多扇区，因为它们有更多空间容纳给定的位密度。这样可以更有效地使用磁盘空间；通常，一个磁道在现代磁盘上会有 1,000 个 512 字节的扇区。

一些格式化结构还可以在 sectrs 中包含纠错信息，这体现在磁盘被低级格式化为 520 或 528 字节扇区。在这种情况下，该扇区仍有 512 字节的用户数据。尽管 i5OS (IBM iSeries) 和各种 SAN 控制器支持，但 Windows 和 Linux 都不直接支持这一点。

通常扇区/磁头/磁道被翻译成逻辑块地址；由于向后兼容性的历史问题，操作系统（特别是在 IDE 和 SATA 磁盘上）看到的几何形状（磁头 x 扇区 x 磁道）通常与其物理结构无关。

RAID 条带大小

RAID 控制器可以为使用条带化的阵列设置条带大小（例如 RAID-5 或 RAID-10）。如果阵列有（例如）一个 128k 的条带，则每个磁盘有 128k 的连续数据，然后下一组数据在下一个磁盘上。通常，您可以期望磁盘每转一圈获得大约一个条带，因此条带大小可能会影响某些工作负载的性能。

分区对齐

磁盘分区可能与 RAID 条带完全对齐，也可能不完全对齐，如果未对齐，可能会因拆分读取而导致性能下降。某些系统（例如 Windows 2008 服务器）会自动配置分区以与磁盘卷条带大小对齐。有些（例如 Windows 2003 服务器）不会，您必须使用支持条带对齐的分区实用程序来确保它们支持。

文件系统块大小

文件系统将以一定大小的块分配存储块。通常这是可配置的——例如 NTFS 将支持从 (IIRC) 4K 到 64K 的分配单元。分区和文件系统块与 RAID 条带未对齐可能会导致单个文件系统块读取产生多个磁盘访问，如果文件系统块与 RAID 条带正确对齐，则只需要一次访问。

数据库块大小

数据库将以给定的块大小在表或索引中分配空间。对于 SQL Server，这是 8K，而 8K 是许多系统的默认值。在某些系统（例如 Oracle）上，这是可配置的，而在 PostgreSQL 上，它是构建时选项。在大多数系统上，对表的空间分配通常是在较大的块中完成的，块在这些块中分配。

文件系统和数据分配块的未对齐可能会为单个块写入生成多个 I/O，这可能会导致性能下降。

I/O 分块

通常，DBMS 实际上会以多于一个块的块的形式执行其 I/O。例如，在 SQL Server 上，所有 I/O 都以 8 个块的块完成，总共 64k）。在 Oracle 上，这是可配置的。对 PostgreSQL 文档的随意检查并没有揭示 PostgreSQL 是否这样做的具体描述，所以我不确定它在这个平台上是如何工作的。

当 I/O 块大于文件系统块大小或与 RAID 条带边界未对齐时，从 DB 写入磁盘可能会导致多个磁盘写入，从而产生性能损失。

磁盘空间使用

不会浪费磁盘空间 - 数据库 I/O 将使用磁盘上的一个或多个物理 I/O 操作来完成 - 但不正确地调整 I/O 会导致效率低下，从而降低数据库速度。必须对齐的主要内容是：

• RAID 条带和分区 - 分区应从 RAID 条带边界开始。

• 文件系统 I/O 分配和 RAID 条带/分区边界 - RAID 条带边界必须与文件系统分配单元对齐，并且应该是文件系统分配单元大小的倍数。

• 磁盘写入大小和文件系统分配单元大小。数据库 I/O 操作和文件系统 I/O 操作之间应该存在 1:1 的关系。

与其他情况相比，错位不会产生更大的数据完整性问题。数据库和文件系统有适当的机制来确保文件系统操作是原子的。通常，磁盘崩溃会导致数据丢失，但不会导致数据完整性问题。