ext4+delalloc造成单次写延迟增加的分析
这篇讲的是淘宝内核组在将线上系统升级到Ext4文件系统后，发现应用写操作延迟异常增大的故障。根源在于Ext4的新特性“延迟分配”（delalloc）。 简单来说，delalloc为了优化后续的顺序访问性能，将原本每次写操作都会进行的磁盘块分配过程，推迟到了系统批量回写数据时才进行。这导致了一个关键的锁竞争问题：回写进程在批量分配磁盘块时需要持有排他写锁（i_data_sem），这个过程可能耗时较长（例如约30秒一次）。如果此时有应用程序发起新的写操作，它就必须等待这把锁释放，从而导致单次写操作的延迟被显著拉高。 作者通过fio工具进行了量化测试：开启delalloc后，虽然写操作的平均延迟更低（5.86微秒 vs 7.00微秒），但最大延迟却飙升到了193毫秒，是关闭时（16毫秒）的10倍以上。这清晰地说明了delalloc“集中处理”带来的长尾延迟问题。 对于使用Buffer IO进行追加写、不主动刷新数据且对延迟敏感的应用，这个问题会尤为突出。文章给出的解决方法是在挂载时加上`nodelloc`参数来关闭此特性。