systemd 怎样给指定块设备设置 IOWeight

如果一个服务同时访问 NVMe 盘和 SATA 盘，直接设置 IOWeight= 会影响这个服务在所有块设备上的整体 I/O 权重。需要只调整某一块设备时，应使用 IODeviceWeight=，把设备路径和权重写在同一行。权重范围是 1 到 10000，默认值为 100；同一 slice 中参与竞争的 unit 会按相对权重分配可用 I/O 带宽。

官方地址：https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/latest/systemd.resource-control.html

最小可用配置是把 IODeviceWeight=/dev/nvme0n1 800 写入目标服务的 [Service] 区段。它只表达该服务在这块设备上的相对权重，不是固定带宽，也不会限制服务访问其他磁盘。

先分清 IOWeight 和 IODeviceWeight

这次排障中最容易混淆的是两个名字相近的选项。IOWeight= 设置服务的整体块 I/O 权重，IODeviceWeight= 则为指定设备设置单独的权重。两者最终都对应统一 cgroup 层级中的 io.weight，区别在于写入的粒度不同。

权重是比例，不是吞吐量承诺。假设同一竞争层级中两个 unit 在同一设备上的权重分别为 800 和 200，它们表达的是大约 4:1 的相对份额；实际吞吐还会受到设备能力、I/O 调度器、父级 cgroup 和其他工作负载影响。

确认目标服务和块设备的层级关系

systemd 的资源控制建立在 cgroup 树上。服务通常挂在某个 slice 下，而 I/O 资源会在同一层级的 unit 之间按权重分配。因此，先确认服务归属和设备节点，再决定配置写在哪个 unit，比盲目修改全局设置更稳妥。

# 查看服务属于哪个 slice，以及 systemd 当前记录的整体和设备权重
systemctl show backup.service \
  -p Slice -p ControlGroup -p IOWeight -p IODeviceWeight

# 查看挂载点对应的设备；把 /var/lib/backup 换成实际数据目录
findmnt -no SOURCE /var/lib/backup

# 用 cgroup 树确认服务没有被放到意外的 slice 或模板实例下
systemd-cgls --all --unit backup.service

设备参数可以写块设备节点，也可以写一个普通文件或目录，让 systemd 尝试推断其背后的块设备。对于复杂 RAID、卷管理或多层存储，这种推断并不覆盖所有情况；若目标明确，优先使用实际物理设备节点或稳定的设备路径。不要把分区、loopback 设备误当成有独立 I/O 调度器的物理设备。

用 drop-in 给指定设备设置权重

不要直接编辑发行版提供的 unit 文件。为目标服务创建 drop-in，可以把本地策略与软件包文件分开，并且方便撤销。下面假设服务名为 backup.service，希望它在 NVMe 盘上优先于普通构建任务，在 SATA 盘上保持较低份额：

# 创建目标服务的 drop-in；保存后只覆盖本地资源控制配置
sudo systemctl edit backup.service

# 在编辑器中写入 [Service] 区段
[Service]
# NVMe 盘上的备份 I/O 使用较高相对权重
IODeviceWeight=/dev/nvme0n1 800
# SATA 盘上的备份 I/O 使用较低相对权重
IODeviceWeight=/dev/sda 200

# 让 systemd 重新读取 drop-in；这一步不会自动重启服务
sudo systemctl daemon-reload

# 需要让运行中的 unit 与新配置完全一致时再重启服务
sudo systemctl restart backup.service

IODeviceWeight= 可以重复出现，用于多个设备。示例中的数值只是表达配置关系，不代表任何机器上的推荐带宽；真正的优先级要和同一 slice 中其他 unit 的对应权重一起看。

检查 unit 属性是否已经落地

配置文件写入后，先通过 systemd 查看 unit 属性，再沿着 ControlGroup 路径读取 cgroup v2 的接口。这样能把“文件写对了”和“运行中的 cgroup 正在使用它”分开判断。

# 查看 unit 的 slice、cgroup 路径和设备权重
systemctl show backup.service \
  -p Slice -p ControlGroup -p IOWeight -p IODeviceWeight

# 读取 systemd 返回的 cgroup 相对路径，避免手写实例目录
cg=$(systemctl show -p ControlGroup --value backup.service)

# 查看统一层级中的 io.weight；每行通常对应一个设备及其权重
sudo sh -c "cat /sys/fs/cgroup${cg}/io.weight"

# 查看统一 cgroup v2 挂载点的文件系统类型
stat -fc %T /sys/fs/cgroup

如果 systemctl show 能看到配置，但 cgroup 接口没有预期内容，优先检查系统是否使用 unified cgroup hierarchy、服务是否已经重新加载，以及 ControlGroup 是否为空或指向了另一个实例。不要只凭服务日志里“启动成功”就判断 I/O 权重已经生效。

为什么设置了 IODeviceWeight 仍然感觉没有变化

这类问题通常不是语法错误，而是比较对象或生效条件不对：

1. 比较错设备：服务实际写入的目录可能在另一块盘上，先用 findmnt 确认挂载来源。
2. 权重没有共同竞争层级：权重是相对值，只有在相同设备、相互竞争的 unit 之间才有可观察的份额差异。
3. 设备节点不合适：分区、loopback 或复杂卷管理路径可能无法映射到预期的物理 I/O 调度对象。
4. 把权重当成限速：IODeviceWeight= 不提供固定的 MB/s 上限；要限制读写带宽，应评估 IOReadBandwidthMax= 或 IOWriteBandwidthMax=。
5. 只改配置没有检查运行路径：模板服务、实例服务和自定义 slice 可能让你查看了错误的 unit 或 cgroup 目录。

systemd 文档说明这些资源控制项在统一 cgroup 层级上工作。即使 unit 文件语法正确，如果系统环境、内核控制器或存储拓扑不满足条件，也不能把一个权重值解释成稳定的吞吐保证。

一份可以复用的配置清单

• 先用 IOWeight= 还是 IODeviceWeight= 表达清楚资源范围。
• 用 findmnt 确认业务目录真实落在哪个块设备。
• 用 drop-in 保存配置，不覆盖软件包自带的 unit 文件。
• 重复写 IODeviceWeight= 时，为每个设备使用明确的设备路径和 1–10000 范围内的权重。
• 执行 daemon-reload 后，检查 systemctl show、ControlGroup 和 io.weight。
• 若目标是硬性带宽上限，改看 bandwidth/IOPS 类设置，不要继续调大或调小权重。

相关问题

IODeviceWeight 和 IOWeight 能同时配置吗？

可以分别表达整体和按设备的策略，但应先明确各自的作用范围。按设备设置不会自动变成服务所有磁盘的统一权重。

权重 800 是否意味着能得到 800 MB/s？

不是。它是相对权重，表示在相同竞争关系中比权重 200 的 unit 获得更大的 I/O 份额，不是吞吐量单位。

能不能把目录直接写给 IODeviceWeight？

可以写普通文件或目录，systemd 会尝试找出其文件系统背后的块设备，但复杂 RAID、卷管理等拓扑不一定能正确推断。需要确定性更高时应先确认实际设备。

如何限制某块盘的最大读写速度？

使用 IOReadBandwidthMax=、IOWriteBandwidthMax= 或 IOPS 类控制项评估硬上限；IODeviceWeight= 只负责竞争优先级。

参考资料

systemd 资源控制：https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/latest/systemd.resource-control.html