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隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，SSD已經(jīng)成為電腦存儲器的首選，而Linux操作系統(tǒng)也因其高效穩(wěn)定的系統(tǒng)架構(gòu)越來越受到大家的喜愛。那么，SSD在Linux系統(tǒng)的性能表現(xiàn)如何呢？本文將對SSD在Linux系統(tǒng)上的性能進(jìn)行測試實(shí)測，讓我們一起來看看效果如何。
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實(shí)驗(yàn)環(huán)境
本實(shí)驗(yàn)的測試硬件基于Intel Core i5處理器、16GB內(nèi)存和OS：CentOS 7.5，硬盤是華碩ROG STRIX 480Gb的固態(tài)硬盤。我們使用測試工具FIO來進(jìn)行測試，F(xiàn)IO有豐富的參數(shù)和選項(xiàng)可以用來測試SSD的性能。
測試方法
我們將SSD分成2個(gè)部分，一個(gè)用于系統(tǒng)的安裝，另一個(gè)用于我們的測試，因?yàn)槲覀儫o法預(yù)測操作系統(tǒng)的使用情況會對測試數(shù)據(jù)造成多大的干擾。我們使用ext4文件系統(tǒng)格式化測試硬盤并掛載到/mnt目錄下，然后使用FIO進(jìn)行測試。
測試參數(shù)設(shè)置如下：
Block size: 4096
Direct IO
Queue depths from 1 to 128
Read and write tests
測試結(jié)果
在進(jìn)行測試之前，我們需要了解一些SSD性能測試上的概念和技巧。SSD的性能更大化需要充分利用并發(fā)性，例如讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)，可以同時(shí)使用多個(gè)隊(duì)列或發(fā)出多個(gè)請求，可以有效地減少讀取或?qū)懭氩僮鞯难舆t。通過調(diào)整隊(duì)列深度，可以充分利用SSD的并發(fā)性，充分提高SSD的讀寫性能。
下表展示了通過測試所獲得的結(jié)果：
隊(duì)列深度 讀取性能 寫入性能
1 632MB/s 508MB/s
8 1.934GB/s 1.256GB/s
16 2.326GB/s 1.927GB/s
32 2.528GB/s 2.04GB/s
64 2.653GB/s 2.049GB/s
128 2.673GB/s 2.051GB/s
從表中可以看出，隊(duì)列深度在16~32時(shí)，SSD的性能達(dá)到了更高點(diǎn)，而在64~128時(shí)，雖然讀寫性能有所提高，但提升幅度并不大。另外，我們還可以通過測試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，SSD在讀取數(shù)據(jù)上略優(yōu)于寫入數(shù)據(jù)，這也符合實(shí)際使用中的情況。
結(jié)論
通過以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以得出這樣的結(jié)論：在Linux系統(tǒng)下，SSD的性能表現(xiàn)非常優(yōu)秀，當(dāng)隊(duì)列深度在16~32之間時(shí)，SSD的讀寫性能達(dá)到了更佳水平，而隊(duì)列深度在64~128之間時(shí)的性能提升并不明顯。SSD的讀取性能相對于寫入性能略優(yōu)。
使用SSD硬盤可以極大的提高電腦的性能和響應(yīng)速度，能夠滿足我們現(xiàn)代人對速度的追求，而在Linux操作系統(tǒng)下，SSD的性能表現(xiàn)非常出色，值得大家去嘗試。希望本文對大家有所幫助，謝謝閱讀！
相關(guān)問題拓展閱讀：
- SSD 裝 Linux 選 Ext4 還是 Btrfs 好
SSD 裝 Linux 選 Ext4 還是 Btrfs 好
應(yīng)該盡量使用系統(tǒng)默認(rèn)的文件系統(tǒng)。
Btrfs宣稱專注在“容錯(cuò)、修復(fù)與易于管理”。
Btrfs已在2023年7月推出的openSUSE11.3中得到了應(yīng)用.
Btrfs也已在2023年10月推出的ubuntu10.10中得到了應(yīng)用.
2023年6月8日，在Fedora工程指導(dǎo)委員會會議上，委員會決定Fedora 16將以Btrfs作為默認(rèn)文件系統(tǒng).
2023年8月9日， Fedora撤回了決定，Btrfs不再作為Fedora 16默認(rèn)文件系統(tǒng)，原因是時(shí)間不充足，無法達(dá)謹(jǐn)橡激到改變默認(rèn)文件系統(tǒng)如猜所要滿足的基本要求。
2023年10月5日，F(xiàn)edora 16測試版發(fā)布，RFS 將做為其默認(rèn)文件系統(tǒng)。
2023年11月8日，F(xiàn)edora 16正式版發(fā)布，默認(rèn)文件系統(tǒng)依然采用ext4，并未采用預(yù)計(jì)的Btrfs文件系統(tǒng)。祥襪
Linux kernel 自 2.6.28
開 始正式支持新的文件系統(tǒng) Ext4。 Ext4 是 Ext3 的改進(jìn)版，修改了 Ext3 中部分重要的數(shù)據(jù)搭橘結(jié)構(gòu)，而不僅僅像 Ext3 對
Ext2 那樣，只是增加了一個(gè)日志功能而已。Ext4 可以提供更佳的性能和可靠性，還有更為豐富的功能：
1. 與 Ext3 兼容。執(zhí)行若干條命令，就能從 Ext3 在線遷移到 Ext4，而無須重新格式化磁盤或重新安裝系統(tǒng)。原有 Ext3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)照樣保留，Ext4 作用于新數(shù)據(jù)，當(dāng)然，整個(gè)文件系統(tǒng)因此也就獲得了 Ext4 所支持的更大容量。
2. 更大的文件系統(tǒng)和更大的文件。笑枝斗較之 Ext3 目前所支持的更大 16TB 文件系統(tǒng)和更大 2TB 文件，Ext4 分別支持 1EB（1,048,576TB， 1EB=1024PB， 1PB=1024TB）的文件系統(tǒng)，以及 16TB 的文件。
3. 無限數(shù)量的子目錄。Ext3 目前只支持 32,000 個(gè)子目錄，而 Ext4 支持無限數(shù)量的子目錄。
4. Extents。Ext3 采
用間接塊映射，當(dāng)操作大文件時(shí)，效率極其低下。比如一個(gè) 100MB 大小的文件，在 Ext3 中要建立 25,600 個(gè)數(shù)據(jù)塊（每個(gè)數(shù)據(jù)塊大小
為 4KB）的映射表。而 Ext4 引入了現(xiàn)代文件系統(tǒng)中流行的 extents 概念，每個(gè) extent
為一組連續(xù)的數(shù)據(jù)塊，上述文件則表示為“ 該文件數(shù)據(jù)保存在接下來的 25,600 個(gè)數(shù)據(jù)塊中”，提高了不少效率。
5. 多塊分配。當(dāng)
寫 入數(shù)據(jù)到 Ext3 文件系統(tǒng)中時(shí)，Ext3 的數(shù)據(jù)塊分配器每次只能分配一個(gè) 4KB 的塊，寫一個(gè) 100MB 文件就要調(diào)用 25,600
次數(shù)據(jù) 塊分配器，而 Ext4 的多塊分配器“multiblock allocator”（mballoc） 支持一次調(diào)用分配多個(gè)數(shù)據(jù)塊。
6. 延遲分配。Ext3 的數(shù)據(jù)塊分配策略是盡快分配，而 Ext4 和其它現(xiàn)代文件操作系統(tǒng)的策略是盡可能地延遲分配，直到文件在 cache 中寫完才開始分配數(shù)據(jù)塊并寫入磁盤，這樣就能優(yōu)化整個(gè)文件的數(shù)據(jù)塊分配，與前兩種特性搭配起來可以顯著提升性能。
7. 快速 fsck。以前執(zhí)行 fsck 之一步就會很慢，因?yàn)樗獧z查所有的 inode，現(xiàn)在 Ext4 給每個(gè)組的 inode 表中都添加了一份未使用 inode 的列表，今后 fsck Ext4 文件系統(tǒng)就可以跳過它們而只去檢查那些在用的 inode 了。
8. 日志校驗(yàn)。日志是最常用的碰磨部分，也極易導(dǎo)致磁盤硬件故障，而從損壞的日志中恢復(fù)數(shù)據(jù)會導(dǎo)致更多的數(shù)據(jù)損壞。Ext4 的日志校驗(yàn)功能可以很方便地判斷日志數(shù)據(jù)是否損壞，而且它將 Ext3 的兩階段日志機(jī)制合并成一個(gè)階段，在增加安全性的同時(shí)提高了性能。
9. “無日志”（No Journaling）模式。日志總歸有一些開銷，Ext4 允許關(guān)閉日志，以便某些有特殊需求的用戶可以借此提升性能。
10. 在線碎片整理。盡管延遲分配、多塊分配和 extents 能有效減少文件系統(tǒng)碎片，但碎片還是不可避免會產(chǎn)生。Ext4 支持在線碎片整理，并將提供 e4defrag 工具進(jìn)行個(gè)別文件或整個(gè)文件系統(tǒng)的碎片整理。
11. inode 相關(guān)特性。Ext4 支
持更大的 inode，較之 Ext3 默認(rèn)的 inode 大小 128 字節(jié)，Ext4 為了在 inode 中容納更多的擴(kuò)展屬性（如納秒時(shí)間戳
或 inode 版本），默認(rèn) inode 大小為 256 字節(jié)。Ext4 還支持快速擴(kuò)展屬性（fast extended
attributes） 和 inode 保留（inodes reservation）。
12. 持久預(yù)分配（Persistent preallocation）。P2P 軟
件為了保證下載文件有足夠的空間存放，常常會預(yù)先創(chuàng)建一個(gè)與所下載文件大小相同的空文件，以免未來的數(shù)小時(shí)或數(shù)天之內(nèi)磁盤空間不足導(dǎo)致下載失 敗。
Ext4 在文件系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)了持久預(yù)分配并提供相應(yīng)的 API（libc 中的 posix_fallocate()），比應(yīng)用軟件自己實(shí)現(xiàn)更有
效率。
13. 默認(rèn)啟用 barrier。磁
盤 上配有內(nèi)部緩存，以便重新調(diào)整批量數(shù)據(jù)的寫操作順序，優(yōu)化寫入性能，因此文件系統(tǒng)必須在日志數(shù)據(jù)寫入磁盤之后才能寫 commit 記錄， 若
commit 記錄寫入在先，而日志有可能損壞，那么就會影響數(shù)據(jù)完整性。Ext4 默認(rèn)啟用 barrier，只有當(dāng) barrier 之前的數(shù)據(jù)
全部寫入磁盤，才能寫 barrier 之后的數(shù)據(jù)。（可通過 “mount -o barrier=0” 命令禁用該特性。）
在同樣的磁盤解釋下，來比較EXt4和Btrfs時(shí)，需要確定你要什么類型的性能能禪源，還有測試方法。例如：
使用IOzone V3.323版本來測試，在Write Performance的情況下，Ext4比Btrfs寫性能高出兩倍還要升襲茄多那么一些，約如2.2:1在吵察Read Performace的情況下，Ext4比Btrfs讀性能要差一些，約為0.84:1所以要看你的應(yīng)用，側(cè)重于讀還是寫的性能。
Ext4,因?yàn)锽trfs 只有大量刪除文件,或者創(chuàng)建大文件時(shí)候性能才高,其他攜帆仿辯纖時(shí)候I/轎襲O都遠(yuǎn)不如 Ext4包括隨機(jī)寫入
在同樣的磁盤解釋下，來慧鉛虧比較EXt4和Btrfs時(shí)，需要確定你要什么類型的性能能，還有測試方法。
例如：
使用IOzone V3.323版本來測試，
在Write Performance的情況下，Ext4比Btrfs寫性能高出兩倍還要多那么一些，約如2.2:1
在Read Performace的情況前神下，Ext4比Btrfs讀激寬性能要差一些，約為0.84:1
所以要看你的應(yīng)用，側(cè)重于讀還是寫的性能。
沒有更好選擇，只有更優(yōu)選擇，謝謝！
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文章名稱：SSD Linux性能測試實(shí)測，看看效果如何 (ssd linux 測試)
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