Оптимизация для работы с SSD-дисками

Кратко о Главном

Выравнивание разделов

Суть проблемы в том, что если начало разделов в секторах не кратно размеру кластера файловой системы, то резко падает производительность при чтении/записи с диска, а в случае с SSD диском ещё и увеличивается износ диска. То есть когда разделы не выравнены, то кластер файловой системы занимает несколько секторов и тем самым увеличивается количество операций чтения/записи. При создании раздела его стартовый сектор должен делиться на 8 без остатка!

fdisk -l

Устр-во Загр     Начало       Конец       Блоки   Id  Система
/dev/sda1   *        2048    20000767     9999360   83  Linux
/dev/sda2        20000768   117229567    48614400   83  Linux

Начальные сектора 2048 и 20000768 кратны 8!

P.S. При установки Ubuntu 12.04 и создании разделов стандартными графическими средствами, выравнивание разделов выполнять не пришлось, программа всё сделала сама!

Параметры подключения

в /etc/fstab нужно добавить параметры монтирования диска:

sudo nano /etc/fstab

UUID=04871f6d-9620-4a01-875b-76462d31873d   /    ext4    discard,relatime,nodiratime,errors=remount-ro 0       1

discard — включает работу TRIM (что такое читай ниже)
relatime — разрешает записывать только время изменения
nodiratime — отменяет запись времени доступа к директориям

P.S. вместо relatime есть другой параметр noatime - зарпещает вести запись времени доступа, но его не рекомендуется использовать т.к. может быть нарушена стабильная работа некоторых программ

если логи и временные файлы не нужны, то их можно вынести во временную память, добавив строки:

none /var/log tmpfs size=10M 0 0
none /tmp tmpfs size=100M 0 0
none /var/tmp tmpfs size=20M 0 0

Это позволит избежать лишних операций записи на диск

Планировщик ввода-вывода

В компьютере только SSD

По умолчанию в Ubuntu Linux в качестве файлового планировщика используется CFQ, он старается минимизировать перемещения головок, но у SSD нет движущихся частей и CFQ не нужен.

Если в вашем компьютере установлен только твёрдотельный диск, то достаточно, в файле /etc/default/grub добавить параметр elevator=noop:

sudo nano /etc/default/grub

ищем строку:

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash"

добавляем параметр elevator=noop

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash elevator=noop". 

После выполнить:

sudo update-grub

В компьютере SSD и HDD

В случае если в компьютере одновременно используются твердотельный и шпиндельный винчестер, то очень важно, что бы планировщик noop использовать именно для твердотельного диска!

Для начала нам понадобится узнать id ssd-диска

ls -l /dev/disk/by-id/

Ищем требуемый нам ssd-диск. В моём случае это ata-OCZ-VERTEX3_OCZ-8P32XX0G6Q8B56OT

Далее создаём файл скрипта

sudo nano /bin/ssdnoop.sh

записываем в него следующее:

#!/bin/bash

SSD=(ata-OCZ-VERTEX3_OCZ-8P32XX0G6Q8B56OT)

declare -i i=0
while [ "${SSD[$i]}" != "" ]; do
  NODE=`ls -l /dev/disk/by-id/${SSD[$i]} | awk '{ print $NF }' | sed -e 's/[/\.]//g'`
  echo noop > /sys/block/$NODE/queue/scheduler
  i=i+1
done

где SSD=(указываем id вашего устройства)

делаем файл исполняемым

chmod a+x /bin/ssdnoop.sh

Теперь добавляем наш скрипт в автозагрузку

sudo nano /etc/rc.local

Должно выглядить так:

# By default this script does nothing.

/bin/ssdnoop.sh

exit 0

Сохраняем, перезагружаемся.

Проверяем отработал ли скрипт

cat /sys/block/sdX/queue/scheduler

где X это буква устройства SSD.

[noop] deadline cfq

Если видим noop в квадратных скобках, значит всё хорошо!

Отложенная запись

Обычно рекомендуют для нетбуков с ssd дисками, насколько актуально для рабочей станции, не знаю, но на всякий случай что бы было.

В случае отложенной записи ядро будет копить данные, ожидающие записи на диск, и записывать их либо при острой необходимости, либо по истечении таймаута. В данном случае таймаут 60 секунд

Для этого открываем /etc/sysctl.conf и добавляем параметры

sudo nano /etc/sysctl.conf

vm.laptop_mode = 5 
vm.dirty_writeback_centisecs = 6000

Включение поддержки TRIM

Что такое TRIM Если в кратце, то штука нужная и обязательная!

Для включения поддержки TRIM в /etc/fstab нужно добавить параметр discard:

sudo nano /etc/fstab

по умолчанию страка выглядит так:

   UUID=b49c6a96-ee65-4c12-9aca-66f5ea927aab / ext4 errors=remount-ro 0 1 

меняем на:

   UUID=b49c6a96-ee65-4c12-9aca-66f5ea927aab / ext4 discard,relatime,nodiratime,errors=remount-ro 0 1

! TRIM не работает с «виртуальными» дисками, хранящимися в виде образов, что не ограничивает использование команды в виртуальной среде.
! TRIM не всегда поддерживается в RAID-массивах

Проверка работы TRIM

Проверить работу TRIM можно с помощью следующей последовательности команд исполняемых в консоли: 1. создаем временный файл заполненный случайными данными:

cd /

sudo dd if=/dev/urandom of=tmpfile count=10 bs=512k oflag=direct

2. находим номер сектора диска содержащего данные этого файла (нам нужно любое число из колонки begin_LBA):

sudo hdparm --fibmap tmpfile

3. проверяем содержимое этого сектора:

sudo hdparm --read-sector 17179648 /dev/sda

(вместо 17179648 подставьте номер сектора показанный командой из п.2 и вместо /dev/sda устройство которым обозначен SSD диск) будет показан набор случайных данных похожий на:

   …
   adb1 0d7a e027 042e 84ad 3231 2f6c 85f1
   58ee feb6 cac0 d403 5df0 46db 2cfe 531c
   3cbd 5a21 e0b6 9b57 799a 7ac8 dd15 3883 

4. удаляем файл:

sudo rm tmpfile

sudo sync

5. проверяем содержимое файла еще раз:

sudo hdparm --read-sector 17179648 /dev/sda

при включенной поддержке TRIM вывод будет содержать нули:

   …
   0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
   0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
   0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 

если вывод содержит не нули, а данные из п. 3, то поддержка TRIM не осуществляется и нужно: Включить поддержку TRIM

Подкачка на твердотельном диске

Большинству современных компьютеров с объёмом оперативной памяти больше 2 гигабайт подкачка обычно не требуется, но компьютерам которые используют спящий режим, swap необходим!

На SSD всё же можно использовать swap.

Для этого рекомендуется использования уменьшив значение "swapiness" (значение по умолчанию: 60)

swappiness управляет интенсивностью перемещения данных из ОЗУ в swap-память. Этот параметр может принимать значения от 0 до 100. Если параметр установлен в 0, то ядро будет пытаться не использовать swap-память насколько это возможно, если swappiness=100, то наоборот ядро будет с максимально возможной интенсивностью использовать swap-память.

в /etc/sysctl.conf добавляем следующие строки:

vm.swappiness=1
vm.vfs_cache_pressure=50

swappiness т.е. при загурзке памяти 99% начнется сбрасывание в swap

vfs_cache_pressure - уровень выделяемой памяти под кэш.

про swappiness и fs_cache_pressure: http://analitick.livejournal.com/2593.html

ещё больше про SSD и "тюнинг" https://wiki.archlinux.org/index.php/Solid_State_Drives#Tips_for_Maximizing_SSD_Performance