为什么要4k对齐

早期硬盘的每个扇区以512字节为标准，而新一代硬盘的扇区容量则为4096个字节，即所谓的4k扇区。虽然硬盘标准已经更新，但操作系统仍然使用512字节扇区的标准。为了确保兼容性，硬盘制造商将4k扇区模拟成了512字节扇区。文件系统的块（簇）通常是512字节的倍数，而新系统大多设定为4k的倍数，例如linux系统的簇通常为4k。簇到扇区的映射关系变成了簇（4k）->512b扇区->4k扇区，这可能导致簇到扇区映射错位。

图中，黄色8个块对应现在的4k扇区，每块512B。对齐时，操作一个系统块会相应地操作一个物理扇区。如果未对齐，操作一个系统块时则需要操作两个物理扇区，这会导致整体IO吞吐量下降。因此，我们需要对齐扇区，以避免IO被放大。

如何检查系统是否4k对齐：在Windows中，可以通过开始-运行-输入“msinfo32”-进入系统信息，展开组件-存储-磁盘，查看分区的起始偏移。如果起始偏移是4k（4096字节）的倍数，则说明4k对齐。

在Linux中，可以使用fdisk -lu命令，其中u参数让分区表以扇区值显示。

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fdisk -luDisk /dev/xvda: 21.5 GB, 21474836480 bytes255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders, total 41943040 sectorsUnits = sectors of 1 512 = 512 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0x0007ce89Device Boot Start End Blocks Id System/dev/xvda1 2048 41943039 20970496 83 Linux

从输出中可以看到start的值，表示对应扇区的起始位置。这里的扇区指的是512B大小的扇区。如果起始扇区值是8的倍数，则说明磁盘4k对齐。

此外，还需要考虑云计算环境中的4k对齐问题。虽然本地系统的4k对齐是基于本地盘的物理sector从0开始的假设，但随着云计算的发展，越来越多的业务转移到云端，虚拟机和云盘成为常用工具。云盘是一个分布式存储，虚拟成块设备挂载到虚拟机上。如果分布式存储本身没有做好4k对齐，那么即使虚拟机上看起来一切正常，最终的IO也可能不会对齐。这种情况下，需要云服务商来解决这个问题。

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