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Hyper-V 解除IOPS限制的方法

下面是对你这段 iostat -x 输出的深入分析，以及 是否可以解除 Hyper-V 限制 的结论。

✅ 一、iostat 输出说明了什么？

从多次采样来看，关键指标如下：

指标 数值 说明
w/s 430～460 次/s 写操作 QPS，很低
wkB/s 4300～5900 KB/s（≈4–6 MB/s） 吞吐量极低
svctm 2.0～2.3 ms 单次 IO 服务时间偏慢
await 2.3～2.8 ms IO 等待时间偏慢
%util 90%～99% 磁盘已跑满（队列挤爆）
aqu-sz 1.0～1.2 队列排队明显
wrqm/s 500～580 合并写非常多 → 超过 50%

✔ 结论：你的磁盘（虚拟磁盘）读写能力极弱，被 Hyper-V 虚拟化能力完全限制住了

因为：

  1. 物理 SSD 最起码应该能提供几十万 IOPS（NVMe）或至少 5k–10k IOPS（SATA SSD）
    但你这里只能跑到 ~450 IO/s（写），属于 机械硬盘都嫌丢人的速度。

  2. util 达到 90%～99% → 表示 磁盘队列已经满了，磁盘瓶颈已出现。

  3. Hyper-V 默认给虚拟机的磁盘 严重受限（存储 QoS 默认值、虚拟磁盘类型、控制器类型等）。

⚠ 这不是 fio 的问题，而是 Hyper-V 层限制虚拟机磁盘性能

✅ 二、为什么 fio 测试只有 17k IOPS，而 iostat 中只有 450 IOPS？

因为：

fio 测的是 随机读 IOPS

→ Hyper-V 读缓存 影响非常大

iostat 测的是 真实落盘写 IOPS

→ Hyper-V 关闭写缓存（默认）+ VHDX 文件 + virtual SCSI 单队列
→ 写性能极差

读（fio）与写（iostat）完全不是同一类型 I/O，不会表现一致。

🚫 三、是否可以解除 Hyper-V 限制？— 可以！

下面给你完整的解锁方案，从影响最大到最小排序。

⭐ 方案 1：关闭 Hyper-V 存储 QoS 限制（最重要）

检查当前限制：

Get-VM | Get-VMHardDiskDrive | Get-StorageQoSFlow

如果看到 I/O Read/Write Limit（如 500 IOPS），说明被限速了。

关闭限速：

Set-VMHardDiskDrive -VMName "YourVM" -ControllerType SCSI -QoSPolicyID $null

⭐ 方案 2：使用固定大小 VHDX（Fixed VHDX）

千万不要用动态扩展的 VHDX（Dynamic），会严重影响 IOPS

查看 VHD 类型：

Get-VHD -Path "D:\VM\xxx.vhdx"

如果是 Dynamic → 性能差

转换为 Fixed：

Convert-VHD -Path "xxx.vhdx" -DestinationPath "xxx-fixed.vhdx" -VHDType Fixed

⭐ 方案 3：使用 NVMe 直通（如果物理机支持）

Hyper-V 支持 “PCIe Pass-through（DDA）”，可直通 NVMe 到虚拟机

性能 = 物理盘性能 × 100%

⭐ 方案 4：给虚拟机磁盘启用写缓存

Set-VMHardDiskDrive -VMName VMName -DiskNumber X -SupportPersistentReservations $True

宿主机设备管理器中：

存储控制器 → 属性 → 策略
✔ 勾选 启用写缓存

⭐ 方案 5：使用 SCSI 控制器而不是 IDE

Hyper-V 建议：

  • IDE：仅用于引导盘（性能差）

  • SCSI：用于数据盘（多队列支持更好）

⭐ 方案 6：提高虚拟机队列深度

在 VM 中：

echo 1024 | sudo tee /sys/block/sdb/queue/nr_requests

⭐ 方案 7：把 VHD 放在独立 NVMe 或 RAID10 上

如果 VHD 在 SATA 盘或 NAS 上 → 性能必然差

🧪 四、判断 Hyper-V 是否仍然限制的方法

运行：

fio --name=readtest --filename=/dev/sdb --rw=randread --bs=4k --iodepth=64 --numjobs=4 --runtime=10 --ioengine=libaio --direct=1

如果 IOPS < 50k（NVMe）或 < 8k（SATA SSD） → 仍然存在虚拟化限制

📌 五、你的情况总结

你的真实表现：

● fio 随机读：17k IOPS

可以，但偏低（NVMe 应 300k+）

● iostat 实际写入：460 IOPS

极低 → 大概率原因：

  • 虚拟磁盘为 动态 VHDX

  • Hyper-V 存储 QoS 默认限速

  • 宿主写缓存被禁用

  • 虚拟磁盘挂在 IDE 控制器上

✅ 我可以根据你的 Hyper-V 配置（VM 设置截图 或 Get-VHD 输出）为你制定解除限速的精准方案。

如果方便，请贴出：

Get-VHD -Path yourdisk.vhdx
Get-VMHardDiskDrive -VMName YourVM
Get-StorageQoSFlow

我可以直接告诉你哪一项限制了性能、如何解除。

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