为什么要4k对齐

在发现存储实际性能和预期存在较大差距，特别是性能差距在2倍左右时，4K对齐就可能是罪魁祸首。现在SSD读写速度较快，所以通常都是在压力较大的时候出现异常。

原因

早期硬盘每个扇区以512字节为标准。新一代硬盘扇区容量为4096个字节，也就是所说的4k扇区。 硬盘标准更新，但操作系统一直使用的是512字节扇区的标准，所以硬盘厂商为了保证兼容性，把4k扇区模拟成512字节扇区。 通常文件系统的块（簇）是512字节的倍数，新的系统基本上都设成了4k的倍数。比如Linux的簇一般也是4k。 簇到扇区的映射关系变成了 簇（4k）->512B扇区->4k扇区，这就可能造成簇到扇区映射错位。

图中，黄色8个块对应现在的4k扇区，每块512B。对齐的时候，操作一个系统块，相应的会操作一个物理扇区。如果没有对齐，操作一个系统块时，就需要操作2个物理扇区。整体的IO吞吐自然就下降了。所以，我们需要对齐扇区，避免IO被放大。

如何查看系统是否4k对齐：

Windows下

开始-运行-“msinfo32”-进入系统信息 展开 组建-存储-磁盘，查看里面的分区起始偏移。 如果起始偏移正好是4k(4096字节)的倍数，说明4k对齐。

Linux下

使用fdisk -lu命令。命令中u是让分区表用扇区值。

> fdisk -lu
Disk /dev/xvda: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders, total 41943040 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: 0x0007ce89
Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/xvda1   *        2048    41943039    20970496   83  Linux

可以看到start的值，这显示的是对应扇区的起始位置。这里的扇区指的是512B大小的扇区。所以，如果起始扇区值是8的倍数，则说明磁盘4k对齐。

其它地方的4K对齐

上面说的都是本地系统的4k对齐，因为本地盘的物理sector肯定是从0开始，但还有一种情况。 随着云计算的发展，越来越多的业务放到云上，虚拟机，云盘，是最常用的两大件。云盘是一个分布式存储，虚拟成块设备挂到虚拟机。 如果，分布式存储本身并没有做好4K对齐，那块块设备外挂到虚拟机上后，最终的IO依然不会对齐，即使虚拟机上看一切正常。这种情况，就需要云服务商来处理了。