Как измерить скорость жесткого диска. Проверка жесткого диска в Linux Тесты реальных SSD
It requires reading the manual (man fio) but it will give you accurate results. Note that for any accuracy, you need to specify exactly what you want to measure. Some examples:
Sequential READ speed with big blocks
Fio --name TEST --eta-newline=5s --filename=fio-tempfile.dat --rw=read --size=500m --io_size=10g --blocksize=1024k --ioengine=libaio --fsync=10000 --iodepth=32 --direct=1 --numjobs=1 --runtime=60 --group_reporting
Sequential WRITE speed with big blocks (this should be near the number you see in the specifications for your drive):
Fio --name TEST --eta-newline=5s --filename=fio-tempfile.dat --rw=write --size=500m --io_size=10g --blocksize=1024k --ioengine=libaio --fsync=10000 --iodepth=32 --direct=1 --numjobs=1 --runtime=60 --group_reporting
Random 4K read QD1 (this is the number that really matters for real world performance unless you know better for sure):
Fio --name TEST --eta-newline=5s --filename=fio-tempfile.dat --rw=randread --size=500m --io_size=10g --blocksize=4k --ioengine=libaio --fsync=1 --iodepth=1 --direct=1 --numjobs=1 --runtime=60 --group_reporting
Mixed random 4K read and write QD1 with sync (this is worst case number you should ever expect from your drive, usually less than 1% of the numbers listed in the spec sheet):
Fio --name TEST --eta-newline=5s --filename=fio-tempfile.dat --rw=randrw --size=500m --io_size=10g --blocksize=4k --ioengine=libaio --fsync=1 --iodepth=1 --direct=1 --numjobs=1 --runtime=60 --group_reporting
Increase the --size argument to increase the file size. Using bigger files may reduce the numbers you get depending on drive technology and firmware. Small files will give "too good" results for rotational media because the read head does not need to move that much. If your device is near empty, using file big enough to almost fill the drive will get you the worst case behavior for each test. In case of SSD, the file size does not matter that much.
However, note that for some storage media the size of the file is not as important as total bytes written during short time period. For example, some SSDs may have significantly faster performance with pre-erased blocks or it might have small SLC flash area that"s used as write cache and the performance changes once SLC cache is full. As an another example, Seagate SMR HDDs have about 20 GB PMR cache area that has pretty high performance but once it gets full, writing directly to SMR area may cut the performance to 10% from the original. And the only way to see this performance degration is to first write 20+ GB as fast as possible. Of course, this all depends on your workload: if your write access is bursty with longish delays that allow the device to clean the internal cache, shorter test sequences will reflect your real world performance better. If you need to do lots of IO, you need to increase both --io_size and --runtime parameters. Note that some media (e.g. most flash devices) will get extra wear from such testing. In my opinion, if any device is poor enough not to handle this kind of testing, it should not be used to hold any valueable data in any case.
In addition, some high quality SSD devices may have even more intelligent wear leveling algorithms where internal SLC cache has enough smarts to replace data in place that is being re-written during the test if it hits the same address space (that is, test file is smaller than total SLC cache). For such devices, the file size starts to matter again. If you need your actual workload it"s best to test with file sizes that you"ll actually see in real life. Otherwise your numbers may look too good.
Note that fio will create the required temporary file on first run. It will be filled with random data to avoid getting too good numbers from devices that cheat by compressing the data before writing it to permanent storage. The temporary file will be called fio-tempfile.dat in above examples and stored in current working directory. So you should first change to directory that is mounted on the device you want to test.
If you have a good SSD and want to see even higher numbers, increase --numjobs above. That defines the concurrency for the reads and writes. The above examples all have numjobs set to 1 so the test is about single threaded process reading and writing (possibly with a queue set with iodepth). High end SSDs (e.g. Intel Optane) should get high numbers even without increasing numjobs a lot (e.g. 4 should be enough to get the highest spec numbers) but some "Enterprise" SSDs require going to 32 - 128 to get the spec numbers because the internal latency of those devices is higher but the overall throughput is insane.
При наличии некоторого количества жестких дисков, а так же флеш-накопителей (флешек) , возникает необходимость определить их производительность, для того что бы определится для каких целей использовать то или иное запоминающее устройство. Проверку скорости чтения/записи жестких дисков обычно проводят с помощью hdparm .
hdparm - консольная утилита (ранее входила в состав пакета hwtools) предназначенная для просмотра и регулировки параметров жестких дисков с интерфейсом ATA (параллельный интерфейс подключения накопителей, жестких дисков и оптических накопителей, к компьютеру) .
Параметры жестким дискам задаются с уклоном на надёжность работы, даже на не очень качественном оборудовании, а на большинстве современных материнских плат и жестких дисков можно заметно увеличить производительность IDE подсистемы, без уменьшения надёжности.
В настоящее время нет надёжных методов для определения оптимальных параметров для устройств (кроме осторожных проб и наблюдений) , а так же не существует никакой централизованной базы данных (в которой была бы собрана информация о наблюдениях опытных пользователей) , то самым безопасным остаётся осуществление сравнения некоторых параметров "по умолчанию " и на основе них выбора устройства с наиболее оптимальными параметрами. Проще всего это сделать с помощью hdparm тем более что она входит в состав практически всех современных дистрибутивов Linux .
Хоть основное назначение hdparm настройка и оптимизация, её можно использовать как постой инструмент для проведения тестов, для этого достаточно выполнить (для работы hdparm требует прав администратора / root ) :
Sudo hdpam -t "имя устройства"
К примеру:
Sudo hdpam -t /dev/sda
Узнать имя диска можно выполнив:
Fdisk -l
Тест желательно проводить при отсутствии заметной дисковой активности. Опция "-t " позволяет отображать скорость последовательного чтения данных с диска, без задержек вызванных работой файловой системы.
Проведённый тест покажет самую высокую скорость передачи данных для тестируемого диска. Проверка чтения/записи происходит в самом начале диска, на самом быстром его участке, поэтому полученные цифры мало соответствуют реальной скорости работы диска. Наиболее реальный результат можно получить при проверке диска в произвольных точках, в случайном порядке... Провести такой тест можно с помощью консольной утилиты seeker .
seeker - консольная утилита которая проводит проверку скорости чтения/записи жестких дисков произвольно, с доступом к диску в случайном порядке. При этом методе тестирования головка диска быстро перемещается из одного места в другое, считывая небольшие фрагменты данных. Процесс включает в себя механические операции и доступ к диску гораздо медленнее чем тест при последовательном доступе.
Произвольный метод проверки используемый в seeker гораздо ближе к реальной работе жесткого диска и получаемые результаты тестов выглядят более правдоподобными. Поэтому используя seeker очень важно тестировать диск целиком (/dev/sda) , а не отдельный его раздел (/dev/sda1, /dev/sda2, /dev/sda3 и прочее) :
Sudo seeker "имя диска"
Утилита проста в использовании, запускается без дополнительных опций, тестирование диска проводится в течении тридцати секунд, а для более полного доступа к диску утилиту лучше запускать с правами администратора (root ) . Помимо жестких дисков с помощью seeker можно провести сравнительное тестирование имеющихся флеш-накопителей (например для использования самого быстрого устройства в качестве LiveUSB) .
Чтобы определить скорость записи на диск, необходимо выполнить следующую команду в консоли:
Sync; dd if=/dev/zero of=tempfile bs=1M count=1024; sync
Команда записывает временный файл размером в 1мб 1024 раза и результат ее работы будет вывод таких данных
1024+0 записей получено 1024+0 записей отправлено скопировано 1073741824 байта (1,1 GB), 15,4992 c, 69,3 MB/c
Чтобы определить скорость чтения с диска, необходимо выполнить следующую команду в консоли:
Временный файл, который был сгенерирован предыдущей командой, закеширован в буфер, что само собой повысит скорость его чтения и она будет намного выше чем реальная скорость чтения непосредственно с самого жесткого диска. Для того чтобы получить реальную скорость, необходимо предварительно очистить этот кэш.
Для определения скорости чтения с диска с буфера, нужно выполнить следующую команду в консоли:
Dd if=tempfile of=/dev/null bs=1M count=1024
Вывод предыдущей команды:
1024+0 записей получено 1024+0 записей отправлено скопировано 1073741824 байта (1,1 GB), 15,446 c, 69,5 MB/c
Чтобы измерить реальную скорость чтения с диска очищаем кеш:
Sudo /sbin/sysctl -w vm.drop_caches=3
Вывод команды:
Vm.drop_caches = 3
Производим тест скорости чтения после очистки кеша:
Dd if=tempfile of=/dev/null bs=1M count=1024 1024+0 записей получено 1024+0 записей отправлено скопировано 1073741824 байта (1,1 GB), 16,5786 c, 64,8 MB/c
Выполнение теста скорости чтения/записи на внешнем накопителе
Для тестирования скорости какого-либо Внешнего HDD, USB Флэшки либо иного съемного носителя либо файловой системы удаленной машины(vps/vds), необходимо перейти в точку монтирования и выполнить приведенные выше команды.
Либо, вместо tempfile, можно конечно же прописать путь к точке монтирования, как приведено ниже:
Sync; dd if=/dev/zero of=/media/user/USBFlash/tempfile bs=1M count=1024; sync
Также следует указать, что приведенные выше команды используют временный файл tempfile. Не забудьте удалить его после окончания тестов.
Тест скорости HDD при помощи утилиты hdparm
hdparm — это Linux утилита, которая позволяет быстро узнать скорость чтения с вашего hdd.
Для запуска измерения скорости чтения с вашего жесткого диска необходимо выполнить следующую команду в консоли:
Sudo hdparm -Tt /dev/sda
Вывод команды в консоли:
/dev/sda: Timing cached reads: 6630 MB in 2.00 seconds = 3315.66 MB/sec Timing buffered disk reads: 236 MB in 3.02 seconds = 78.17 MB/sec
На этом все. Таким образом мы смогли узнать производительность нашего жесткого диска и дать примерную оценку его возможностям.
Если и есть то, с чем вы очень не хотите столкнуться в вашей операционной системе, то это точно неожиданный выход из строя жестких дисков. С помощью резервного копирования и технологии хранения RAID вы можете очень быстро вернуть все данные на место, но потеря аппаратного устройства может очень сильно сказаться на бюджете, особенно если вы такого не планировали.
Чтобы избежать таких проблем можно использовать smartmontools. Это программный пакет для управления и мониторинга устройств хранения данных с помощью технологии Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology или просто SMART.
Большинство современных ATA / SATA, SCSI / SAS накопителей информации предоставляют интерфейс SMART. Цель SMART - мониторинг надежности жесткого диска, для выявления различных ошибок и своевременного реагирования на их появление. Smartmontools состоит из двух утилит - smartctl и smartd. Вместе они представляют мощную систему мониторинга и предупреждения о возможных поломках HDD в Linux. Дальше будет подробно рассмотрена проверка жесткого диска linux.
Пакет smartmontools есть в официальных репозиториях большинства дистрибутивов Linux, поэтому установка сводится к выполнению одной команды. В Debian и основанных на нем системах выполните:
aptitude install smartmontools
А для Red Hat:
yum install smartmontools
Теперь можно переходить к диагностике жесткого диска linux.
Проверка жесткого диска в smartctl
Сначала узнайте какие жесткие диски подключены к вашей системе:
ls -l /dev | grep -E "sd|hd"
В выводе будет что-то подобное:
Здесь - sdx - имя устройства HDD подключенного к компьютеру.
Для отображения информации о конкретном жестком диске (модель устройства, S/N, версия прошивки, версия ATA, доступность интерфейса SMART) Запустите smartctl с опцией info и именем жесткого диска. Например, для /dev/sda:
smartctl --info /dev/sda
Хотя вы можете и не обратить внимание на версию ATA, это один из самых важных факторов при поиске замены устройству. Каждая новая версия ATA совместима с предыдущими. Например, старые устройства ATA-1 и ATA-2 прекрасно будут работать на ATA-6 и ATA-7 интерфейсах, но не наоборот. Когда версии ATA устройства и интерфейса не совпадают, возможности оборудования не будут полностью раскрыты. В данном случае для замены лучше всего выбрать жесткий диск ATA-7.
Запустить проверку жесткого диска ubuntu можно командой:
smartctl -s on -a /dev/sda
Здесь опция -s включает флаг SMART на указном устройстве. Вы можете его убрать если поддержка SMART уже включена. Информация о диске разделена на несколько разделов, В разделе READ SMART DATA находится общая информация о здоровье жесткого диска.
START OF READ SMART DATA SECTION ===
SMART overall-health self-assessment rest result: PASSED
Этот тест может быть пройден (PASSED ) или нет (FAILED ). В последнем случае сбой неизбежен, начинайте резервное копирование данных с этого диска.
Следующая вещь которую можно посмотреть, когда нужна диагностика HDD в linux, это таблица SMART атрибутов.
В SMART таблице записаны параметры, определенные для конкретного диска разработчиком, а также порог отказа для этих параметров. Таблица заполняется автоматически и обновляется на основе прошивки диска.
- ID # - ID атрибута, как правило, десятичное число между 1 и 255;
- ATTRIBUTE_NAME - Название атрибута;
- FLAG - флаг обработки атрибута;
- VALUE - это поле представляет нормальное значение для состояния данного атрибута в диапазоне от 1 до 253, 253 - лучшее состояние, 1 - худшее. В зависимости от свойств, начальное значение может быть от 100 до 200;
- WORST - худшее значение value за все время;
- THRESH - самое низкое значение value, после перехода за которое нужно сообщить что диск непригоден для эксплуатации;
- TYPE - тип атрибута, может быть Pre-fail или Old_age. Все атрибуты по умолчанию считаются критическими, то-есть если диск не прошел проверку по одному из атрибутов, то он уже считается не пригодным (FAILED) но атрибуты old_age не критичны;
- UPDATED - показывает частоту обновления атрибута;
- WHEN_FAILED - будет установлено в FAILING_NOW если значение атрибута меньше или равно THRESH, или в "-" если выше. В случае FAILING_NOW, лучше как можно скорее выполнить резервное копирование, особенно если тип атрибута Pre-fail.
- RAW_VALUE - значение, определенное производителем.
Сейчас вы думаете, да smartctl хороший инструмент, но у меня нет возможности запускать его каждый раз вручную, было бы неплохо автоматизировать все это дело чтобы программа запускалась периодически и сообщала мне о результатах проверки. И это возможно, с помощью smartd.
Настройка smartd и smartctl для диагностики и мониторинга в реальном времени
Диагностика hdd в linux в реальном времени настраивается очень просто. Сначала отредактируйте файл конфигурации smartd - /etc/smartd.conf. Добавьте следующую строку:
nano /etc/smartd.conf
/dev/sda -m [email protected] -M test
- -m
- -M - частота отправки писем. once - отправлять только одно сообщение о проблемах с диском. daily - отправлять сообщения каждый день если была обнаружена проблема. diminishing - отправлять сообщения через день если была обнаружена проблема. test - отправлять тестовое сообщение при запуске smartd. exec - выполняет указанную программу в место отправки почты.
Сохраните изменения и перезапустите smartd. Вы должны получить на электронную почту письмо подобного содержания:
Также можно запланировать тесты по своему графику, для этого используйте опцию -s и регулярное выражение типа "T/MM/ДД/ДН/ЧЧ", где:
- T - тип теста:
- L - длинный тест;
- S - короткий тест;
- C - тест перемещение (ATA);
- O - оффлайн (тест).
Остальные символы определяют дату и время теста:
- ММ - месяц в году;
- ДД - день месяца;
- ЧЧ - час дня;
- ДН - день недели (от 1 - понедельник 7 - воскресенье;
- MM, ДД и ЧЧ - указываются с двух десятичных цифр.
Точка означает все возможные значения, выражение в скобках (A|B|C) - означает один из трех вариантов, выражение в квадратных скобках означает диапазон (от 1 до 5).
Например, чтобы выполнять полную проверку жесткого диска linux каждый рабочий день в час дня добавьте следующую строку в smartd.conf:
DEVICESCAN -s (L /../../ / 13)
Выводы
Если вы хотите быстро проверить механическую работу жесткого диска, посмотреть его физическое состояние или выполнить более-менее полное сканирование поверхности диска используйте smartmontools. Не забывайте выполнять регулярное сканирование, потом будете себя благодарить. Вы уже делали это раньше? Будете делать? Или используете другие методы? Напишите в комментариях!
Источник перевода.