Теория перед расчетом Производительности Дисков Windows/Linux

Мониторинг Железа
Датчики температур
Кулера
Диски
Напряжение
и т.д.
Аватара пользователя
Артём Мамзиков
Admin
Сообщения: 367
Стаж: 2 года 9 месяцев
Откуда: Вологодская область
Контактная информация:

Теория перед расчетом Производительности Дисков Windows/Linux

Сообщение Артём Мамзиков »

Немного теории и примеров.

Cамые распространение варианты Дисков на 2021 г. это на магнитных дисках (HDD) и Твердотельные накопители (SSD)

Есть разновидности для HDD:

Форм-фактор 3.5 и 2.5
sata2-5i3-5
sata2-5i3-5
Варианты подключения:
IDE_SATA
IDE_SATA
Виды дисков
Виды дисков
это IDE - старый интерфейс почти уже не применяется
Скорость передачи IDE/ATA и их разновидности примерно от 2.1 до 33.3 (66) МВ/сек

SATA - интерфейс.
Скорость передачи:
SATA 1.0 до 1,5 Гбит/с
SATA 2.0 до 3 Гбит/с
SATA 2.5
SATA 2.6
SATA 3.0 до 6 Гбит/с
SATA 3.1
SATA 3.2

Для длительной работы чаще в серверах используются SAS диски.
жесткий-диск-sas
жесткий-диск-sas
SSD диски формата 2.5 на интерфейсе SATA, mSATA, с ограничениями скорости по sata и M.2 NVM Express (NVMe) формата.
Несмотря на похожий конструктив накопители M.2 SATA нельзя установить вместо M.2 NVMe и M.2 NVMe нельзя установить вместо M.2 SATA, они несовместимы друг с другом. Внешне их можно различить по количеству вырезов на контактах платы накопителя и соответствующих ключевых вставок на ответном разъёме: у M.2 SATA их два, а у M.2 NVMe — один.
M.2
M.2
M.2 разъемы
M.2 разъемы
Виды SSD
Виды SSD
SSD sata 2.5 M2 NVME
SSD sata 2.5 M2 NVME
M.2 - Интерфейс
AHCI (Advanced Host Controller Interface) имеется наверное во всех ОС, был разработан в эпоху жестких дисков,
ограничения на обработку команд из-за физических параметров передачи данных. 1 очереди с 32 командами!
Система команд и драйверов NVMe (энергонезависимая память). Обеспечивает до 65 536 очередей и 65 536 команд на очередь.

SATA 3.0 SSD до 600 Мбайт/с (6 Гбит/с (750 Мбайт/с)
PCIe 2.0 x2 до 800 Мбайт/с (8 Гбит/с 1 Гбайт/с)
PCIe 2.0 x4 до 1,6 Гбайт/с (16 Гбит/с 2 Гбайт/с)
PCIe 3.0 x4 до 3,2 Гбайт/с (32 Гбит/с 4 Гбайт/с)
PCI-Express 4.0
M.2 SATA PCI-Express (NVME)
Пропускная способность PCI E
Пропускная способность PCI E
Немного Видео по данной теме
Адаптер PCI-e x4 - USB 3.1 - обзор и тест с M.2 PCI-e NVMe SSD
Переходник PCI-e x1 - M.2 NVMe на примере SSD TLC V-Nand
Типы накопителей M2 SSD, NVMe, HDD или mSATA - Как выбрать и в чем разница

Так же существуют Гибридный жёсткий диск (SSHD)

Ну вот немного с Видами Характеристиками железа подразобрались.
Дальше нас интересует в какой компановке установлено на Хост (сервер или ПК).

1.Простой обычный вариант 1 любой из видов дисков. Тут все относительно просо для расчетов знаем характеристики диска, как он подключен характеристики железа какая пропускная способность. Диск может быть разбит на несколько Логических дисков или создан 1 раздел для всего Физического диска. Самый простой вариант.

2. Подключено 2 диска тут вариантов уже больше.
2.1 HDD и SSD самый наверное распространённый для обычных ПК на 1 ПО на другом данные. так же нужно учитывать характеристики подключения пропускные способности как дисков так и самих интерфейсов через которые они подключены.
2.2 HDD и HDD может быть RAID массив т.е. ц нас 2 диска настроены в биос как 1 диск второй копия зеркало.
2.3 HDD и HDD просто 2 физических далее это все можно объединить в 1 логический или же на оборот разбить все на Логические разделы.
2.4 Все аналогично с SSD и так же в перемешу НDD.
3.Raid массивы разных версий в операционной системе мы видим как 1 физический диск хотя по факту например RAID-5 у нас 4 диска и данные пишутся сразу на все 4 диска и тут же зеркалируются, пропускная способность больше в 4 раза но опять же стоит учитывать ограничения железа как самого рейда так и интерфейса.
Далее решили что нам мало места и подключили еще 1 диск но уже без Raid и он может быть ssd или hdd например для каких то бекапов или данных (возможно это внешний жесткий). На таких хостах самое муторное рассчитать пропускную способность так как шаблон применятся ко всему узлу и множитель для дисков задается в протоип триггеров, например там 4 диска умножить на 4, а как быть с 1 диском.
RAID-1
RAID-1
RAID-5
RAID-5
И другие виды RAID.
Raid
Raid
Аналогичная ситуация и с логическими дисками можно как несколько физических объединить в 1 Логический, так и на оборот 1 Физический разбить на несколько Логических.
Логические разделы
Логические разделы
А теперь представим Windows Server с каким то RAID массивом, с разбитыми логическими дисками, на нем установлен hyper v сама программа на диске C далее указан Другой логический диск для виртуальных машин например F поставлена виртуальная машина в ней сделаны логические разделы и нужно посчитать производительность диска. Нужно отследить всю цепочку и знать все характеристики.

Еще пример запускаем тест диска на C диске где OS загрузка идёт 100% Логического диска C, а D диск тот же физический что и C на нем 0%.
Запускаем тест для D диска программа на C где OS , и получаем диск C 80% а диск D - 100% выходит что программа через себя пропускает данные а так как она находится на C в месте с OS он так же нагружается хотя логически это 1 и тот же диск.

Стоит учесть что например для диска M.2 ssd пропускная способность меньше на Windows 7 , а на Windows 10 больше хотя используется 1 и то же железо видимо сами драйвера и ограничения ОС!

На разных дисках производители применяю различные технологии которые так же влияют на производительность.
даже та же UEFI c GPT таблицами должна работать чуть быстрее, таблиц MBR Legacy.

Итог Перед расчетами узнаем какие диски установлены, в какой компоновке, как подключены через какой интерфейс, какие характеристики дисков, характеристики железа какая пропускная способность.

Переходим к Производительность Диска Linux и Производительность Диска Windows
количество слов: 263

Вернуться в «Аппаратное обеспечение»