Коротко и ясно о Linux и SSD

Недавно, хороший человек подарил мне SSD. Неделю он пролежал у меня на столе, т.к. времени перенастраивать систему под его использование не было. Когда же время появилось, прочитав вот этот пост habrahabr.ru/post/129551/, и перелопатив немало форумов, узнал много нового.

Ниже предлагаю компиляцию всего усвоенного в одном тексте.

Итак, сперва теория:

1. ССД диск имеет ограниченное количество циклов перезаписи. Т.е. в один и тот же блок диска, в среднем, можно записать информацию 3000-5000 раз (на дорогие модели дисков можно и больше).

2. Что бы выравнивать износ диска, нужно как можно реже писать в одно и то же место, т.е. сперва использовать незанятые блоки диска, и только когда они кончатся, писать поверх.

3. В незанятый блок, ССД диск пишет намного быстрее чем в занятый.

4. Диск не «знает», о том, какие блоки заняты, т.к. эта информация сохраняется в файловой системе, и при удалении файла, фактически диску об этом не сообщается. Но когда файловая система решит повторно использовать блок, который уже когда то использовался, он может быть еще не очищен от информации которая там была, т.к. диск не знал, что его можно освобождать. И запись в такой блок займет много времени.

5. В отличие от HDD, в ячейку флеш-памяти NAND нельзя перезаписать новые данные поверх старых, не очистив ее перед этим. Ячейки памяти SSD сгруппированы в страницы (обычно по 4 Кбайт каждая), страницы сгруппированы в блоки (64-128 страниц). Данные можно вписать на чистую страницу, но стирать можно только блоки целиком. Запись на SSD-носитель выполняется очень быстро до тех пор, пока существуют чистые страницы, но значительно замедляется, если необходимо очищать предварительно записанные страницы. Чтобы вернуть в обращение ячейки блока, содержащего смесь актуальных данных и мусора (невалидных данных), контроллер копирует нужное (валидные данные) на пустую страницу нового блока, а затем стирает весь исходный блок. После этого ячейки блока будут готовы принять новые данные.

Так вот, что бы сообщать диску о освободившихся блоках, для равномерного использования диска, и для предварительной очистки блоков для последующей перезаписи, в интерфейсе ATA существует команда TRIM.

Что бы система начала использовать эту команду при удалении файлов:

1. диск должен поддерживать эту команду.

2. файловая система должна поддерживать эту команду.

3. функция TRIM в файловой системе должна быть включена.

А теперь все это на практике

Чтобы проверить поддерживает ли TRIM диск:

root@citadel:/home/serp# hdparm -I /dev/sdd|grep "TRIM supported" * Data Set Management TRIM supported (limit 1 block)

Если получаем «Data Set Management TRIM supported (limit 1 block)», то поддерживается. Если слева от этой строки стоит звездочка, то функция активирована.

TRIM поддерживается в BTRFS, XFS, JFS и EXT4.

На данный момент, наиболее пригодна для использования EXT4.

Включить TRIM для файловой системы можно, если добавить discard в опции монтирования в /etc/fstab, или с помощью tune2fs -o discard /dev/sdaX (добавит discard в опции по умолчанию для данной ФС)

Проверить смонтирована ли ФС в данный момент с этой опцией можно посмотрев вывод mount:

/dev/sdd1 on / type ext4 (rw,discard,errors=remount-ro)

ВНИМАНИЕ. Нельзя отключать журналирование, т.к. функция TRIM без него работать не будет. Если верить вот этому источнику (https://wiki.archlinux.org/index.php/SSD#Partition_Alignment), то разница в количестве операций записи с журналом и без него не существенна, т.е. на время жизни диска особо влиять не будет (если только вы не используете его в режиме только для чтения, и хотите чтобы он жил вечно).

В интернетах часто советуют проверить включен ли TRIM таким способом:
1. dd if=/dev/urandom of=tempfile count=10 bs=512k oflag=direct //запись 5Мб рандомных данных

2. hdparm —fibmap tempfile //Ищем любой стартовый LBA адрес у файла

3. hdparm —read-sector [ADDRESS] /dev/sdX //Читаем данные со стартового LBA адреса файла, замените [ADDRESS] на свой Starting LBA address из вывода предыдущей команды

4. rm tempfile //Теперь удалим временный файл и синхронизируем ФС:
5. sync

Повторяем пункт 3 — и смотрим на вывод консоли. Если выведутся нули — то трим работает. Если вы исправили fstab, перезагрузились, но трим не активировался — ищите ошибки в неверном отключении журналирования.

Так вот у меня не выдал нули. Но у меня из 60Гиг харда занято всего 20 (точнее занято всего 8, а 20 это размер раздела.) Я подозреваю, что диск не триммит данные пока не приспичит, или пока не появится много свободного времени.

Вот тут: sites.google.com/site/lightrush/random-1/checkiftrimonext4isenabledandworking по этому поводу написано, что если при таком тестировании, после шага 3, вы видите нули, значит TRIM однозначно работает. Если же вы нулей не увидели, то это еще не значит, что TRIM не работает. Возможно диск обнулит блок позже.

Для ускорения работы системы, за одно с перенастройкой под SSD я под шумок перенес /run и /tmp на tmpfs.

Скорость работы системы ЗНАЧИТЕЛЬНО ускорилась, точнее быстрее стали загружаться приложения, и быстрее загружается сама система.

One thought on “Коротко и ясно о Linux и SSD

  1. Pingback: Расстрельный список SSD — /dev/mem

Добавить комментарий

Войти с помощью: