Ваша рабочая нагрузка почти наихудшая для файловой системы общего назначения.Миллионы файлов, частое перечисление, множество операций чтения и записи. Огромный ввод-вывод метаданных. При большом количестве файлов проблема редко заключается в пропускной способности передачи самого файла, а скорее в количестве операций ввода-вывода в секунду для повторного запроса записей каталога и индексных дескрипторов.
Синтетически протестируйте эту рабочую нагрузку, контролируя приложение, чтобы убедиться, что оно работает приемлемо. На реалистичных уровнях хранения и операций ввода-вывода в производственном масштабе. Обязательно соблюдайте структуру папок, 300 файлов в каталоге сильно отличаются от 3 000 000 файлов в каталоге. Попробуйте пару разных файловых систем, для Linux XFS и EXT4.
Возможно, вам понадобится очень быстрое хранилище SSD и много оперативной памяти, чтобы это работало должным образом.
Возможно, у вас есть контракт на поддержку с поставщиком ОС, по которому вы можете обратиться к специалисту по производительности.
Если этого требует получение приемлемой производительности, рассмотрите возможность изменения приложения. Рассмотрите возможность хранения и запроса списков файлов из базы данных, отличной от файловой системы. Многие базы данных могут возвращать несколько миллионов результатов быстрее, чем файловая система, ограниченная POSIX в целом и Linux VFS в частности.