Лучшая файловая система для ssd linux

Обновлено: 30.06.2024

В этой статье рассматриваются специальные темы, касающиеся работы с твердотельными накопителями (SSD) и другими устройствами хранения данных на основе флэш-памяти. Если вы хотите разделить SSD для определенной цели, может быть полезно рассмотреть Список файловых систем, оптимизированных для флэш-памяти. Для общего использования вам нужно просто выбрать предпочтительную файловую систему.

Содержание

Использование

Большинство твердотельных накопителей поддерживают команду ATA_TRIM для обеспечения стабильной производительности в течение длительного времени и выравнивания износа. В статье TechSpot приводятся примеры тестов производительности до и после заполнения SSD данными.

Начиная с версии ядра Linux 3.8, поддержка TRIM постоянно добавлялась для различных файловых систем. См. ориентировочный обзор в следующей таблице:

Предупреждение. Пользователи должны убедиться, что их твердотельный накопитель поддерживает TRIM, прежде чем пытаться его использовать. В противном случае возможна потеря данных!

Чтобы проверить поддержку TRIM, запустите:

И проверьте значения в столбцах DISC-GRAN (отбрасывать детализацию) и DISC-MAX (отбрасывать максимальное количество байтов). Ненулевые значения указывают на поддержку TRIM.

В качестве альтернативы установите пакет hdparm и запустите:

Периодическая ТРИМ

Пакет util-linux содержит файлы системных модулей fstrim.service и fstrim.timer. Включение таймера активирует услугу еженедельно. Служба выполняет fstrim(8) на всех смонтированных файловых системах на устройствах, поддерживающих операцию discard.

Таймер использует отметку времени файла /var/lib/systemd/timers/stamp-fstrim.timer (который он создаст при первом вызове), чтобы узнать, прошла ли неделя с момента его последнего запуска. Поэтому не нужно беспокоиться о слишком частых вызовах в стиле анакрона.

Чтобы запросить активность и статус объектов, см. journalctl. Чтобы изменить периодичность запуска таймера или команды, отредактируйте предоставленные файлы модулей.

Непрерывная ТРИМ

Примечание. Нет необходимости включать непрерывную TRIM, если вы периодически запускаете fstrim. Если вы хотите использовать TRIM, используйте периодическую TRIM или непрерывную TRIM.

Вместо того, чтобы выдавать команды TRIM время от времени (по умолчанию раз в неделю при использовании fstrim.timer ), также можно выдавать команды TRIM каждый раз при удалении файлов. Последний известен как непрерывный TRIM.

Примечание. Непрерывный TRIM — не самый предпочтительный способ выполнения команд TRIM в сообществе Linux. Например, Ubuntu включает периодическую TRIM по умолчанию [7], Debian не рекомендует использовать непрерывную TRIM, а Red Hat рекомендует использовать периодическую TRIM вместо непрерывной TRIM, если это возможно [8].

Использование параметра discard для монтирования в /etc/fstab включает непрерывную TRIM в операциях устройства:

Примечание. Параметр монтирования discard в /etc/fstab не работает с разделом XFS /. Согласно этой ветке, это должно быть установлено с помощью параметра ядра rootflags=discard.

В файловой системе ext4 флаг сброса также можно установить в качестве параметра монтирования по умолчанию с помощью tune2fs:

Использование параметров монтирования по умолчанию вместо записи в /etc/fstab особенно полезно для внешних дисков, поскольку такой раздел будет смонтирован с параметрами по умолчанию и на других машинах. Таким образом, нет необходимости редактировать /etc/fstab на каждой машине.

Обрезать все устройство

Если вы хотите сразу обрезать весь SSD, например, для новой установки или продажи твердотельного накопителя вы можете использовать команду blkdiscard, которая мгновенно удалит все блоки на устройстве.

Запросы TRIM, передаваемые из файловой системы на логический том, автоматически передаются на физические тома(ы). Дополнительная настройка не требуется.

Операции LVM (lvremove, lvreduce и все остальные) не отправляют запросы TRIM к физическим томам по умолчанию. Это делается для того, чтобы можно было восстановить предыдущую конфигурацию группы томов с помощью vgcfgrestore(8) . Параметр issue_discards в файле /etc/lvm/lvm.conf определяет, будут ли отброшенные сообщения отправляться на базовые физические тома логического тома, когда логический том больше не использует пространство физических томов.

Примечание. Внимательно прочитайте комментарий в файле /etc/lvm/lvm.conf перед изменением параметра issue_discards. Это никоим образом не влияет на запросы TRIM, которые передаются из файловой системы на диск (например, удаление файлов внутри файловой системы), а также не влияет на управление пространством в тонком пуле.

Предупреждение. Включение issue_discards предотвратит восстановление метаданных группы томов с помощью vgcfgrestore. Вариантов восстановления в случае ошибочно введенной команды LVM не будет.

dm-crypt

Максимальная производительность

Размер сектора

Очистка ячейки памяти SSD

Иногда пользователи могут захотеть полностью сбросить ячейки твердотельного накопителя до исходного состояния, в котором они находились на момент установки устройства, чтобы восстановить производительность записи по умолчанию. Известно, что производительность записи со временем ухудшается даже на твердотельных накопителях со встроенной поддержкой TRIM.TRIM защищает только от удаления файлов, а не от замены, такой как добавочное сохранение.

Безопасность

Hdparm показывает "замороженное" состояние

В BIOS некоторых материнских плат при инициализации выдается команда "замораживания безопасности" для подключенных устройств хранения данных. Точно так же некоторые SSD (и HDD) BIOS уже настроены на «замораживание безопасности» на заводе. В обоих случаях настройки защиты паролем устройства замораживаются, как показано в следующем выводе:

На такие операции, как форматирование устройства или установка операционных систем, не влияет "блокировка безопасности".

Приведенный выше вывод показывает, что устройство не заблокировано паролем жесткого диска при загрузке, а замороженное состояние защищает устройство от вредоносных программ, которые могут попытаться заблокировать его, установив для него пароль во время выполнения.

Если вы собираетесь установить пароль на «зависшее» устройство самостоятельно, требуется BIOS материнской платы с его поддержкой. У многих ноутбуков есть поддержка, потому что она требуется для аппаратного шифрования, но поддержка может быть нетривиальной для системной платы для настольных компьютеров/серверов. Для материнской платы Intel DH67CL/BL, например, материнская плата должна быть переведена в «режим обслуживания» с помощью физической перемычки для доступа к настройкам (см. [10], [11]).

Предупреждение. Не пытайтесь изменить указанные выше параметры безопасности блокировки с помощью hdparm, если вы точно не знаете, что делаете.

Аппаратное шифрование

Устранение неполадок

Возможно, проблема, с которой вы столкнулись, связана с ошибкой встроенного ПО, которая не является специфичной для Linux, поэтому, прежде чем пытаться устранить проблему, влияющую на устройство SSD, вы должны сначала проверить, доступны ли обновления для:

Даже если это ошибка микропрограммы, возможно, ее можно избежать, поэтому, если нет обновлений микропрограммы или вы не решаетесь обновить микропрограмму, может помочь следующее.

Устранение ошибок NCQ

Некоторые твердотельные накопители и наборы микросхем SATA неправильно работают со встроенной очередью команд Linux (NCQ). Контрольные ошибки dmesg выглядят следующим образом:

Чтобы отключить NCQ при загрузке, добавьте libata.force=noncq в командную строку ядра в конфигурации загрузчика. Чтобы отключить NCQ только для диска 0 на порту 9, используйте: libata.force=9.00:noncq

Кроме того, вы можете отключить NCQ для определенного диска без перезагрузки через sysfs:

Если это (а также обновление микропрограммы) не решает проблему или вызывает другие проблемы, отправьте отчет об ошибке.

Устранение ошибок, связанных с управлением питанием SATA

Некоторые твердотельные накопители (например, Transcend MTS400) выходят из строя при включении SATA Active Link Power Management, ALPM. ALPM отключен по умолчанию и включается демоном энергосбережения (например, TLP, инструментами режима ноутбука).

Если вы начинаете сталкиваться с ошибками, связанными с SATA, при использовании такого демона, попробуйте отключить ALPM, установив его состояние на max_performance как для профилей с питанием от батареи, так и для профилей с питанием от сети.

Внешний SSD с поддержкой TRIM

Эта статья или раздел нуждается в улучшении языка, синтаксиса вики или стиля. См. Help:Style для справки.

Некоторые микросхемы моста USB-SATA (например, VL715, VL716 и т. д.), а также микросхемы моста USB-PCIe (например, JMicron JMS583, используемый во внешних корпусах NVMe, например IB-1817M-C31), поддерживают команды, подобные TRIM. который можно отправить через драйвер USB Attached SCSI (под Linux он называется «uas»).

Но ядро может не обнаружить эту возможность автоматически и, следовательно, не использовать ее. Предполагая, что ваше блочное устройство — это /dev/sdX, вы можете узнать, так ли это, используя команду

Если в его выходных данных вы найдете строку с указанием «Инициализация логического блока: lbpme=0», значит, ядро предполагает, что устройство не поддерживает «Управление инициализацией логического блока», поскольку бит (LBPME) не установлен.< /p>

В этом случае вам следует выяснить, указаны ли на странице «Важные данные о продукте» (VPD) в разделе «Инициализация логического блока» вашего устройства поддерживаемые механизмы для отмены сопоставления данных. Вы можете сделать это с помощью команды:

Найдите строки в выводе, которые выглядят следующим образом:

В этом примере показано, что устройство поддерживает команду "UNMAP".

Посмотрите на результат

Если ядро не обнаружило возможность вашего устройства отменить сопоставление данных, скорее всего, будет возвращено значение «полный». Помимо «полного», драйвер хранилища SCSI ядра в настоящее время знает следующие значения для provisioning_mode:

Для приведенного выше примера теперь вы можете написать "unmap" в "provisioning_mode", чтобы попросить ядро использовать это:

Это должно немедленно позволить вам использовать такие инструменты, как "blkdiscard" на /dev/sdX или "fstrim" на файловых системах, смонтированных на /dev/sdX.

Если вы хотите автоматически включать "provisioning_mode" при подключении внешнего устройства определенного поставщика/продукта, это можно автоматизировать с помощью механизма "udev". Сначала найдите поставщика USB и идентификаторы продукта:

Затем создайте или добавьте в файл правил udev (пример здесь с использованием idVendor 152d и idProduct 0583):

(Вы также можете использовать команду lsusb для поиска соответствующего idVendor/idProduct.)

Прошивка

Если поддерживается производителем устройства, рекомендуется обновить прошивку с помощью утилиты fwupd.

АДАТА

У ADATA есть утилита для Linux (i686) на странице поддержки. Ссылка на последнюю прошивку появится после выбора модели. Последняя утилита обновления Linux поставляется с прошивкой и должна запускаться от имени пользователя root. Возможно, сначала потребуется установить правильные разрешения для двоичного файла.

Важно

Crucial предоставляет возможность обновить прошивку с помощью образа ISO. Эти образы можно найти, выбрав продукт на странице поддержки твердотельных накопителей и загрузив «Файл ручной загрузки».

Примечание. Образы ISO, предоставленные Crucial, не кажутся гибридными. Если вы будете использовать только команду dd для копирования образа на какое-либо устройство, MBR не будет присутствовать, что сделает такое устройство не загружаемым.

Владельцы модели M4 Crucial могут проверить, требуется ли обновление прошивки, с помощью smartctl .

Пользователям, увидевшим это предупреждение, рекомендуется сделать резервную копию всех важных данных и рассмотреть возможность немедленного обновления. Следуйте этим инструкциям, чтобы обновить прошивку Crucial MX100 с помощью образа ISO и Grub.

Интел

У Intel есть средство обновления встроенного ПО на основе операционной системы Linux для операционных систем, несовместимых с ее программным обеспечением Intel® Memory and Storage Tool (GUI) для Windows.

Существует также более новая утилита командной строки для Linux, которая может перепрошивать прошивку под названием Intel Memory and Storage (MAS) Tool, доступная в AUR как intel-mas-cli-tool AUR . Доступно руководство пользователя в формате PDF.

Пример проверки состояния встроенного ПО:

-intelssd 0 можно не указывать, если в системе только один твердотельный накопитель Intel, или 1 передается для второго твердотельного накопителя и т. д.

Если доступно обновление, оно выполняется путем запуска intelmas load -intelssd 0 . Руководство пользователя в формате PDF предполагает, что эту процедуру необходимо выполнить дважды в Linux с промежуточным включением питания. Последняя прошивка для всех устройств распространяется как часть самого MAS Tool, поэтому ее не нужно загружать отдельно.

Кингстон

Инструмент KFU доступен в AUR для дисков на базе Sandforce, kingston_fw_updater AUR .

Мушкин

Менее известные твердотельные накопители марки Mushkin также используют контроллеры Sandforce и имеют утилиту Linux (почти идентичную утилите Kingston) для обновления прошивки.

Самсунг

Несмотря на то, что Samsung считает методы обновления встроенного ПО за пределами своего программного обеспечения Magician «неподдерживаемыми», они все же могут работать. Программное обеспечение Magician может создать загрузочный USB-накопитель с обновлением прошивки, однако Samsung больше не предоставляет программное обеспечение для потребительских твердотельных накопителей. Samsung также предоставляет готовые загрузочные образы ISO, которые можно использовать для обновления прошивки. Другой вариант — использовать утилиту Samsung magician, предоставляемую samsung_magician-consumer-ssd AUR . Magician поддерживает только твердотельные накопители Samsung; устройства, произведенные Samsung для OEM-производителей (например, Lenovo), не поддерживаются.

Примечание: Samsung не дает понять, что они действительно их предоставляют. Кажется, у них есть 4 разные страницы обновления прошивки, и каждая ссылается на разные способы выполнения действий.

Пользователи, предпочитающие запускать обновление встроенного ПО с работающего USB-накопителя, созданного под Linux (без использования программного обеспечения Samsung Magician под Microsoft Windows), могут обратиться к [12] за дополнительными сведениями.

Обновление под Linux

Прошивку SSD можно обновить изначально (без создания загрузочного USB-накопителя), как показано ниже. Сначала посетите страницу загрузок Samsung, перейдите в раздел «Прошивка твердотельного накопителя Samsung» и загрузите последнюю версию встроенного ПО для вашего твердотельного накопителя — это должен быть образ ISO.

Извлеките образ Linux initrd из образа ISO:

Извлечь root/fumagician/ . Этот каталог содержит файлы обновления прошивки:

Наконец, запустите root/fumagician/fumagician с привилегиями root и перезагрузите систему (если прошивка была успешно обновлена).

Старые SSD

Некоторые ISO-образы встроенного ПО SSD содержат образ FreeDOS вместо образа initrd Linux, поэтому шаги, необходимые для обновления встроенного ПО SSD, отличаются от описанных выше. В следующей таблице перечислены эти SSD (и соответствующие пути):

Модель SSD	Путь к образу FreeDOS	Путь к пакету прошивки
470, 830	BTDSK.IMG	SSR/
840	isolinux/btdsk.img	samsung/DSRD/
840 EVO (mSATA), Pro	ISOLINUX/BTDSK.IMG< /td>	samsung/DSRD/

Сначала извлеките образ FreeDOS из образа ISO:

Смонтируйте образ FreeDOS в /mnt/ :

Получите номер диска SSD в разделе Номер диска в утилите управления Magician SSD:

Обновите микропрограмму SSD для указанного диска, указав путь к пакету микропрограммы:

Наконец, убедитесь, что прошивка была успешно обновлена, проверив версию в разделе Прошивка из вывода magician --list (с привилегиями root). Перезагрузите систему, если это так.

СанДиск

SanDisk создает образы встроенного ПО в формате ISO, чтобы разрешить обновление встроенного ПО SSD в операционных системах, которые не поддерживаются их набором инструментов SanDisk SSD Toolkit.

Необходимо выбрать прошивку для правильной модели SSD и правильной емкости (например, 60 ГБ или 256 ГБ). После записи ISO-образа прошивки просто перезагрузите компьютер, чтобы загрузиться с вновь созданного загрузочного CD/DVD-диска (может работать с USB-накопителя).

ISO-образы содержат только ядро Linux и файл initrd. Извлеките их в раздел /boot и загрузите с помощью GRUB или Syslinux, чтобы обновить прошивку.

При форматировании разделов на ПК с Linux вы увидите множество вариантов файловой системы. Или установка нового SSD на вашем ноутбуке или настольном компьютере с Linux не знает, с какой файловой системой работать. Не волнуйтесь, вот четыре (Btrfs, ext4, XFS, F2FS) лучшая файловая система Linux для SSD со своими плюсами и минусами.

Оглавление

Что такое файловая система Linux?

Файловая система — это логическая коллекция файлов на разделе или диске. Раздел — это контейнер для информации, который при желании может занимать весь жесткий диск. Файловая система Linux начинается с корневого каталога (/). Все файлы и каталоги создаются и управляются в этом (корневом) каталоге. Поскольку корневой каталог находится в верхней части файловой системы, у него нет родительского каталога. Помимо корневого каталога, у каждого каталога есть родительский каталог. Linux позволяет нам создавать столько файлов и каталогов, сколько мы хотим. Мы можем создавать файлы в существующих каталогах или создавать новые каталоги.

Каталоги файловой системы Linux

/bin: Где находятся основные команды Linux, такие как ls, mv.

/boot: местонахождение загрузчика и загрузочных файлов.

/dev: где все физические диски монтируются как USB-диски DVD.

/etc: содержит конфигурации для установленных пакетов.

/home: где у каждого пользователя будет личная папка для размещения папок с его именем, например /home/like geeks.

/lib: Где находятся библиотеки установленных пакетов, поскольку библиотеки являются общими для всех пакетов, в отличие от Windows, вы можете найти дубликаты в разных папках.

/media: здесь подключены внешние устройства, такие как DVD и USB-накопители, и вы можете получить доступ к их файлам отсюда.

/mnt: Где вы монтируете другие вещи Сетевые папки и некоторые дистрибутивы, вы можете найти смонтированный USB или DVD.

/opt: здесь находятся некоторые необязательные пакеты, которыми управляет менеджер пакетов.

/proc: Поскольку все в Linux является файлом, эта папка для процессов, запущенных в системе, и вы можете получить к ним доступ и просмотреть много информации о текущих процессах.

/root: домашняя папка для пользователя root.

/sbin: аналогично /bin, но двоичные файлы здесь предназначены только для пользователя root.

/tmp: содержит временные файлы.

/usr: Утилиты и файлы, совместно используемые пользователями Linux.

/var: содержит системные журналы и другие переменные данные.

Теперь у вас есть хорошее представление о файловой системе Linux. Давайте обсудим 4 лучшие файловые системы Linux для SSD.

Ext4 (четвертая расширенная файловая система)

Ext4 не просто так является файловой системой по умолчанию в большинстве дистрибутивов Linux. Это улучшенная версия старой файловой системы Ext3, которая включает в себя множество замечательных функций, в том числе для твердотельных накопителей (SSDS).

Причина, по которой Ext4 часто рекомендуется, заключается в том, что на сегодняшний день это наиболее используемая и надежная файловая система в Linux. Используется в массовых центрах обработки данных и на производстве, на всех типах жестких дисков, включая твердотельные. Если вы пользователь, который не особо заботится о файловых системах, используйте этот.

Преимущества использования Ext4

Сегодня Ext4 широко используется почти во всех дистрибутивах Linux, и большинство пользователей Linux знакомы с Ext4, поэтому найти помощь при его использовании на твердотельном накопителе несложно.
Помимо поддержки TRIM, Ext4 также включает множество других оптимизаций SSD (для повышения производительности).
Пользователи могут отключить ведение журнала, чтобы защитить свои твердотельные накопители с ограничениями на чтение и запись.

Недостатки Ext4

Ext4 построен на более старой технологии, поэтому в нем отсутствуют современные функции файловой системы, имеющиеся в таких системах, как E2FS и BtrFS.
В Ext4 ведение журнала включено по умолчанию, и новые пользователи, скорее всего, не будут знать, как отключить его, чтобы сохранить операции чтения/записи на своих твердотельных накопителях.

BtrFS (файловая система B-дерева)

Если говорить о твердотельных накопителях, то Btrfs — довольно надежная файловая система для базового использования.Первоначально разработанная корпорацией Oracle для использования в Linux, Btrfs представляет собой файловую систему нового типа, созданную для устранения проблем, повышения производительности системы и упрощения восстановления.

Одна из причин, по которой многие считают BtrFS твердотельным накопителем, заключается в том, что она не использует журнал файловой системы. Отсутствие журналирования позволяет сэкономить место для записи (которое ограничено на твердотельных накопителях). Кроме того, он имеет более современную архитектуру, что делает его достаточно быстрым при доступе к данным. Кроме того, BtrFS также имеет надежную функцию моментальных снимков, которая позволяет пользователям мгновенно создавать (и откатывать) изменения в системе.

Как и следовало ожидать, BtrFS поддерживает обычные функции SSD, такие как TRIM, и другие оптимизации SSD (например, дефрагментацию и т. д.).

Преимущества использования BtrFS

В BtrFS ведение журнала по умолчанию не включено, поэтому, в отличие от Ext4, вам не нужно отключать его, если вы не хотите, чтобы журналы файловой системы снижали скорость чтения/записи.
Файловая система новая и находится в стадии разработки, поэтому новые функции добавляются регулярно.
BtrFS имеет функцию дефрагментации SSD, которая позволяет пользователям очищать данные на своем диске.

Недостатки использования BtrFS

BtrFS крайне нестабильна и может привести к сбою и повреждению данных, если что-то пойдет не так.
BtrFS имеет функцию копирования при записи, которая, возможно, так же плоха, как ведение журнала файловой системы, и может (потенциально) исчерпать лимит чтения/записи SSD.

XFS (расширенная файловая система)

Файловая система XFS хорошо известна своей способностью надежно, высокопроизводительно и быстро обрабатывать значительные объемы данных и управлять ими. Безусловно, XFS может обрабатывать большие данные лучше, чем любая другая файловая система в этом списке, и делает это надежно. Итак, если у вас много данных, вам нужен быстрый доступ к ним и вы планируете хранить их на SSD, XFS — отличный выбор. Когда вы устанавливаете ОС Linux в XFS на SSD, вы получаете функции, сравнимые с Ext4, такие как TRIM и другие оптимизации. Вы также получите функцию дефрагментации SSD.

Преимущества использования XFS

XFS хорошо известна своей способностью легко обрабатывать большие объемы данных. Используя XFS на вашем SSD, вы можете быть уверены, что ваши файлы в безопасности.
Преимущества производительности XFS на SSD означают, что вы сможете передавать и получать доступ к файлам и данным намного быстрее, чем в других файловых системах.
В XFS есть функция дефрагментации SSD, которая очень полезна и поможет сохранить работоспособность вашего диска.

Недостатки использования XFS

XFS — это журналируемая файловая система, и отключить эту функцию невозможно. Невозможность отключить ведение журнала – это повод для беспокойства, если вас беспокоит ограничение на чтение/запись SSD.

F2FS (файловая система для Flash)

Flash-Friendly File System (F2FS) – это файловая система, разработанная Samsung специально для устройств хранения данных на базе NAND в Linux и других операционных системах, которые ее поддерживают. F2FS фокусируется только на флэш-памяти, поэтому имеет десятки оптимизаций для SSD в Linux. Однако многие пользователи Linux избегают этого, поскольку не каждый дистрибутив Linux поддерживает его в своем инструменте установки.

Преимущества использования F2FS

F2FS специально разработана для твердотельных накопителей и других флэш-накопителей, поэтому ваша ОС будет работать эффективно и быстро.
F2FS — современная и относительно новая система, поэтому со временем она, скорее всего, получит новые функции.

Недостатки использования F2FS

F2FS — это очень новая файловая система. Несмотря на то, что многие дистрибутивы Linux начинают его поддерживать, нельзя сказать, что все существующие ОС Linux упрощают его установку.

Надеемся, что этот пост поможет вам выбрать лучшую файловую систему Linux для SSD на вашем ноутбуке или настольном компьютере с Linux. Какую файловую систему вы используете на своем компьютере с Linux, поделитесь в комментариях ниже.

Также читайте:

сообщить об этом объявлении

Основная боковая панель

сообщить об этом объявлении

Как преобразовать любое изображение или документ Word Excel в PDF в Windows 10

Исправить код ошибки устройства 10. Это устройство не запускается в Windows 10

Шаги по установке Firefox Developer Edition на Linux Ubuntu 2022

Как восстановить iPhone или iPad из резервной копии iCloud или iTunes?

Решено: предложения приложений Siri не работают после обновления до iOS 12!

сообщить об этом объявлении

ПАРТНЕРСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ. Некоторые ссылки на продукты на этом веб-сайте являются партнерскими ссылками. Это просто означает, что без каких-либо дополнительных затрат для вас мы будем получать комиссию, если вы перейдете по ссылке и купите какой-либо продукт.

В Интернете было много дискуссий о старых магнитных жестких дисках (HDD) и твердотельных жестких дисках (SSD). Основной обсуждаемый вопрос - скорость движения.
Твердотельные накопители стоят дороже, чем старые жесткие диски. Емкость SSD-диска в два раза превышает емкость самого большого жесткого диска. Недавно появился SSD на 30 ТБ и HDD на 16 ТБ. SSD-диск емкостью 7,68 ТБ может стоить до 6700 долларов; тогда как жесткий диск на 16 ТБ может стоить около 400 долларов США.

Оборудование SSD

Твердотельный накопитель хранит информацию намного быстрее, чем жесткий диск. Кэш и оперативная память в системе работают за наносекунды. Жесткие диски работают в миллисекундах. Жесткие диски очень медленные по сравнению с остальной частью любого нового ПК. Жесткий диск является узким местом в системе и сильно ограничивает систему, обрабатывающую большие объемы данных, например доступ к базе данных.
Твердотельные накопители хранят информацию так же, как оперативная память (ОЗУ), за исключением того, что данные не теряются при отключении питания.
Твердотельный накопитель может замедляться, когда он заполняется, и жесткий диск тоже. Данные хранятся в блоках. Размер блока зависит от емкости SSD.
Чтобы узнать размер блока, вы можете использовать следующую команду в Терминале:

Возвращаемое значение находится в килобайтах (КБ). Эти блоки могут хранить данные из файла. Несколько файлов могут храниться в одном блоке, который называется страницей. При удалении файла страницы помечаются как неиспользуемые. Когда страница необходима для записи нового файла, страница читается и перезаписывается с удаленными страницами как пустыми. Затем пустые страницы используются для записи нового файла.

Файловые системы

В большинстве случаев проблема заключается не в том, какой объем диска вы можете купить, а в том, как оптимизировать его производительность.
С любым диском файловая система, используемая для форматирования этого диска, будет определять его возможности.
Чтобы оптимизировать возможности Linux, в данном случае Ubuntu, нам нужно установить дополнительную поддержку различных файловых систем. При первой установке Ubuntu по умолчанию устанавливается несколько драйверов. Эти поддерживаемые файловые системы показаны на рисунке 1.

Как видите, существуют ограничения на количество поддерживаемых файловых систем. Используйте следующую команду, чтобы увеличить поддержку, которая должна быть больше линии Рисунок 2.

Некоторые файловые системы не разрешают загрузку с устройства, отформатированного в файловой системе. Они жестко устанавливаются во время установки, но их можно изменить позже. Пока поддержка файловой системы есть в ядре, формат можно использовать при загрузке. Вы можете увидеть список загруженных в данный момент модулей файловой системы с помощью команды:

Чтобы проверить производительность различных файловых систем, я установил все файловые системы, как указано выше.
Я приобрел внешний твердотельный накопитель SanDisk емкостью 250 ГБ и подключил его к своей системе Ubuntu. Я использовал Gparted для форматирования диска по мере необходимости. Я использовал метку диска, такую как «SSD», после каждого формата. Я закрыл Gparted, удалил и снова подключил SSD к моему USB-порту, чтобы он смонтировался.
На своем ноутбуке я использовал папку под названием «SSD». В этой папке я создал файл случайных символов размером 1 ГБ (или 1000 МБ). Для создания папки я использовал команду:

При этом был создан файл Sample.txt, необходимый для выполнения тестов. Если вы откроете файл в текстовом редакторе, то увидите, что он состоит из случайных символов.
После каждого форматирования SSD и повторного монтирования я запускал следующее:

ПРИМЕЧАНИЕ. Вы не можете форматировать файловую систему F2FS с помощью Gparted. Вы должны использовать команду «mkfs.f2fs /dev/sdx1 -l SSD -f». Убедитесь, что вы указали правильный раздел для «sdx». Кроме того, вместо «SSD» укажите желаемую метку диска.

Команда «time» запустит другую команду, в данном случае команду «cp». Файл «sample.txt» копируется из текущей папки на диск с надписью «SSD». Время указывается после завершения выполнения команды. Время в секундах, заданное командой, указано ниже для каждой проверенной файловой системы.

EXT2 1,662 602 МБ/с
EXT3 1,074 931 МБ/с
EXT4 .772 1295 МБ/с
F2FS 1,060 943 МБ/с
FAT32 3,085 324 МБ/с
HFS+ .946 1057 МБ/с
JFS 1.370 730 МБ/с
NTFS 7.637 131 МБ/с
ReiserFS 1.310 763 МБ/с
UDF 2.194 456 МБ/с с
XFS .4935 2026 МБ/с

Как видно из результатов, файловая система XFS обеспечивает лучшие возможности записи на устройство SSD. При пропускной способности около 2026 МБ/с файловая система XFS обеспечивает наилучшую скорость записи. Давайте посмотрим, что произойдет, если мы увеличим объем копируемых данных примерно до 5 ГБ.

EXT2 44,207 113,1 МБ/с
EXT3 45,412 110,1 МБ/с
EXT4 50,184 99,6 МБ/с
F2FS 47,803 104,6 МБ/с
FAT32 не поддерживает файл размером 5 ГБ размер
HFS+ 44,197 113,1 МБ/с
JFS 43,562 114,8 МБ/с
NTFS 55,138 90,7 МБ/с
ReiserFS 42,816 116,8 МБ/с
UDF 48,329 103,5 МБ/с с
XFS 58,414 85,6 МБ/с

Если вы собираетесь хранить файлы большего размера, лучше всего использовать формат ReiserFS.

Твердотельные накопители могут значительно повысить скорость доступа к данным по сравнению со стандартными магнитными носителями. В качестве теста я скопировал данные с SSD-накопителя на магнитный жесткий диск EXT4. Скорость составила 341 МБ/с для файла размером 1 ГБ. При копировании файла размером 5 ГБ пропускная способность составила 75,2 МБ/с.
В соответствии с вашими требованиями вы можете выполнить некоторые тесты с примерами данных или приложений, чтобы проверить наилучшую скорость. Перед запуском в производство тесты можно было выполнять на временном сервере.
В целом помните о разнице в скорости. Результаты, которые я получил, будут отличаться от других результатов, полученных в разных системах, а также с использованием разных моделей твердотельных накопителей.

Я работаю дома, и у меня дома четверо детей: Эйлли, Элис, Морган и Грант. Трое детей, достаточно взрослых, чтобы жить самостоятельно: Девин, Логан и Калеб.

Когда мы форматируем жесткий диск в Windows, обычно используется известная файловая система, такая как FAT32 (редкая сегодня из-за ее ограничений), exFAT для тех, кто ищет совместимость без ограничений FAT32, или самый полный и лучший для работы в системах Microsoft, NTFS. Однако, если мы пользователи Linux , помимо возможности работать с ними, мы можем найти еще одну разновидность файловых систем. В чем разница между ними? Как лучше? Посмотрим.

На что обратить внимание при выборе файловой системы для Linux

Драйверы для основных файловых систем включены в ядро. Это означает, что, если разработчики не удалили их намеренно, любой дистрибутив должен без проблем распознавать основные файловые системы Linux. Однако не все системы предназначены для одного и того же.

Конечно, наиболее распространенным, который мы можем найти для общего использования (то есть, например, для установки дистрибутива), является EXT . Конкретно версия 4. Однако, если мы являемся продвинутыми пользователями и хотим максимально оптимизировать диски, нас все же интересует ставка на более полную файловую систему, такую как BtrFS. Или, если мы хотим получить максимальную отдачу от SSD, мы можем использовать F2FS, систему, разработанную специально для твердотельных накопителей. Или, если мы собираемся смонтировать RAID, мы должны использовать файловую систему, специально разработанную для этого типа конфигурации.

Конечно, нужно иметь в виду, что не все файловые системы служат одной и той же цели. Например, дистрибутив (например, Ubuntu) может не загружаться из некоторых файловых систем, а сам загрузчик может не загружаться из-за использования полной файловой системы.

Чтобы выбрать лучшую файловую систему, далее мы рассмотрим, какие из них наиболее важны, чем они отличаются и каково их идеальное использование.

Основные файловые системы

EXT4 (рядом с EXT2 и EXT3)

Extended4, четвертая расширенная файловая система, или более известная как EXT4, — это файловая система, используемая в большинстве дистрибутивов. Вообще говоря, это NTFS Linux. Эта файловая система пришла на смену EXT3, включая множество функций и возможностей, включая поддержку твердотельных твердотельных накопителей.

Среди его функций мы можем выделить лучшую производительность и надежность данных, чем его предшественник, поддержку ведения журнала и меры безопасности, чтобы избежать потери данных в случае отключения электроэнергии. Кроме того, функции расширенного и отложенного распределения повышают производительность и уменьшают фрагментацию диска.

Это наиболее часто используемая файловая система.
Он поддерживает SSD и такие функции, как TRIM.
Возможность отключить ведение журнала для защиты циклов чтения и записи твердотельных накопителей.

В нем используется старая технология, являющаяся обновлением EXT, EXT2 и EXT3.
Ведение журнала включено по умолчанию.

Поскольку он включен в ядро, нам не нужна дополнительная настройка для его использования.

Эта файловая система изначально была создана для специализированных рабочих станций 3D-рендеринга. Однако, несмотря на то, что ей уже три десятилетия, XFS является одной из самых любимых файловых систем самых преданных пользователей.

Этот формат специально разработан для систем, которые часто читают и записывают данные на диски.Он обеспечивает выдающуюся производительность даже в ситуациях максимальной рабочей нагрузки и имеет системы проверки данных, чтобы избежать потери информации, хранящейся на дисках. Кроме того, благодаря своим расширенным функциям, таким как динамически назначаемые индексные дескрипторы и расширенные алгоритмы, а также группы хранения, которые позволяют нам объединять блоки для увеличения их пространства, достигается более чем превосходная производительность, производительность, которая улучшается по мере увеличения размера блока. .

Отличная производительность в очень больших отрядах или группах отрядов.
Оптимизировано для работы с SSD-накопителями. TRIM и функции дефрагментации для них.

В нем есть ведение журнала, и его нельзя отключить.
Его сложнее настроить, он не подходит для новых пользователей.

Он также включен в ядро и не требует настройки, хотя установить дистрибутив в XFS может быть сложно, поскольку по умолчанию это не рекомендуется.

Эта файловая система изначально была создана для работы с накопителями на основе NAND, такими как USB-накопители или, особенно, с накопителями SSD. Эта файловая система была разработана компанией Samsung, хотя и заслужила доверие сообщества благодаря своей отличной производительности. Когда мы форматируем диск с его помощью, пространство делится на очень маленькие части, поэтому вместо повторного использования одного и того же сектора снова и снова данные хранятся в разных частях, что продлевает срок службы дисков. Кроме того, он поддерживает определенные технологии SSD, такие как TRIM или FITRIM.

Специально разработан для использования в твердотельных накопителях.
Современный и новый, совместимый с новейшими технологиями.

Ничего не выделяется. Ни по производительности, ни по скорости, ни по безопасности данных.
Не рекомендуется для механических устройств.

Несмотря на то, что некоторые дистрибутивы его поддерживают, эта система доступна не во всех дистрибутивах.

БтрФС

Акроним для «файловой системы b-tree», BtrFS был разработан Oracle с намерением заменить EXT. Однако пока это не удалось. Эта файловая система имеет множество расширенных функций, повышающих общую производительность всех типов дисков, таких как расширенная дефрагментация и сжатие данных. Кроме того, он позволяет активировать теневые копии данных таким образом, чтобы повысить их устойчивость и безопасность. Он даже поддерживает моментальные снимки, позволяя реплицировать данные, переносить их на другие устройства или создавать добавочные резервные копии очень простым и эффективным способом.

Поддерживает RAID, хотя для него это не особо тяжело, особенно для сложных конфигураций. Кроме того, многие пользователи используют его на своих твердотельных накопителях, потому что, хотя он и поддерживает ведение журнала, он по умолчанию отключает его на этих дисках. Также поддерживаются TRIM и расширенные функции дефрагментации.

Оптимизировано для SSD. Он не активирует ведение журнала по умолчанию и имеет TRIM и другие функции.
Новая, современная и постоянно развивающаяся система.
Функция дефрагментации встроенного и защищенного SSD.

Он не предназначен специально для RAID.
Что-то нестабильное, и в случае сбоя мы можем потерять данные.
Некоторые из его функций могут привести к повреждению твердотельных накопителей.

Эта файловая система поддерживается в большинстве дистрибутивов, которые мы можем установить сегодня, и даже некоторые из них, такие как OpenSUSE, используют ее по умолчанию для установки ОС.

ОткрытьZFS

OpenZFS — это ответвление файловой системы Zettabyte ( ZFS ), разработанное Sun. После многих проблем с лицензированием, наконец, в 2010 году началась разработка этой новой файловой системы. А с 2016 года многие дистрибутивы, такие как Ubuntu, поддерживают его в качестве стандарта.

OpenZFS — это файловая система, специально разработанная для работы в системах RAID. Эта файловая система не только совместима со всеми конфигурациями RAID, но и поддерживает RAIDZ, конфигурацию, которая улучшает избыточность и уменьшает потерю данных в случае неожиданного отключения питания.

Оптимизировано для RAID.
Потеря данных при почти полном отсутствии электропитания.

Не рекомендуется для пользователей без знаний, а также когда RAID не планируется настраивать.
RAIDZ потребляет большое количество ресурсов.

Что лучше?

Как мы видим, каждая файловая система имеет свои преимущества и недостатки. Если мы хотим перестраховаться, то мы должны сделать ставку на EXT4. Эта файловая система является той, которую большинство дистрибутивов рекомендуют использовать по умолчанию, и она предлагает нам стабильность и производительность, которые мы хотим, без осложнений.

Если вы хотите максимально эффективно использовать SSD-накопитель и продлить срок его службы, выберите файловую систему BtrFS.

Наконец, в серверах (например, в NAS), где мы собираемся настроить RAID дисков, если мы хотим максимально использовать его и иметь наименьшие возможные проблемы, то мы должны форматировать с помощью ZFS или OpenZFS. , а затем смонтировать устройства в RAIDZ, что уже является вашим лучшим выбором.

Читайте также: