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Ubuntu 针对 SSD 的优化方案,ubuntussd


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首先看下 LZ 的分区情况:

>$ sudo fdisk -l

Disk /dev/sda: 120.0 GB, 120034123776 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders, total 234441648 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x0001cbca

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *        2048      206847      102400   83  Linux
/dev/sda2          206848   234438655   117115904   83  Linux

Disk /dev/sdb: 1000.2 GB, 1000204886016 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 121601 cylinders, total 1953525168 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disk identifier: 0x000a1ddb

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048  1922080767   961039360   83  Linux
/dev/sdb2      1922082814  1953523711    15720449    5  Extended
Partition 2 does not start on physical sector boundary.
/dev/sdb5      1922082816  1953523711    15720448   82  Linux swap / Solaris

两块硬盘,/dev/sda 是固态硬盘,/dev/sdb 是机械硬盘,所以这里只针对 /dev/sda 进行优化。

/dev/sda1 是 /boot 分区,/dev/sda2 是 / 分区。

 

1.针对 /etc/fstab 的优化配置

>$ sudo vim /etc/fstab
# /etc/fstab: static file system information.                                                                                                           
#
# Use 'blkid' to print the universally unique identifier for a
# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices
# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).
#
# <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass>
# / was on /dev/sda2 during installation
UUID=d9a9c636-a561-4b71-acc5-51d3204c75ba /               ext4    noatime,discard,errors=remount-ro 0       1
# /boot was on /dev/sda1 during installation
UUID=1716571d-14c5-4d09-9e69-8c97d5543de1 /boot           ext4    noatime,discard,defaults        0       2
# /home was on /dev/sdb1 during installation
UUID=aa94f45f-8dcb-45c8-bef4-c8adace32a3b /home           ext4    defaults        0       2
# swap was on /dev/sdb5 during installation
UUID=d93e0ac2-c372-470c-9dd6-1e17a9242ee4 none            swap    sw              0       0
tmpfs   /tmp            tmpfs   defaults,noatime,mode=1777      0       0
tmpfs   /var/tmp        tmpfs   defaults,noatime,mode=1777      0       0
tmpfs   /var/log        tmpfs   defaults,noatime,mode=1777      0       0

上面红色和加粗的部分是 LZ 手工添加进去的,下面 LZ 详细解释一下手工添加的部分的含义。

 

noatime 表示访问文件时不更新文件访问时间,这样可以减少对磁盘的写入动作。

Linux 文件系统中有三种时间,想要详细了解可以查阅 LZ 的博文《(三) 一起学 Unix 环境高级编程(APUE) 之 文件和目录》。

 

discard 表示开启 TRIM 功能。

TRIM 的作用主要有两个:1 提高硬盘写入效率;2 根据平均写入算法提高 SSD 寿命。

具体原理各位自行查找资料吧。

Linux 内核从 2.6.33 开始支持 TRIM 指令,所以首先查看内核版本以确定操作系统是否支持 TRIM:

>$ uname -a
Linux yuhuashi-Linux 3.13.0-24-generic #46-Ubuntu SMP Thu Apr 10 19:11:08 UTC 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
>$

LZ 的内核版本是 3.13.0,所以是支持 TRIM 的。

接下来检查 SSD 是否支持 TRIM,虽然现在绝大多数 SSD 都支持 TRIM,但是也并非所有的 SSD 都支持。

$ sudo hdparm -I /dev/sda | grep TRIM
       *    Data Set Management TRIM supported (limit 8 blocks)
$>

显示类似这个信息的表示支持,不同的 SSD 显示的提示可能不一样。

 

当然,上面这两个配置是没有依赖关系的,所以先配置谁或仅配置谁都是可以的。

 

文件的最后将 /tmp、/var/tmp 和 /var/log 三个目录挂载到内存上了,这样做有两个目的:

1)利用内存来加速:内存的速度比硬盘的速度快得多,将这种频繁读写的目录挂载到内存中可以大大提高它们的读写速度。

2)减少对 SSD 的写入次数:因为这种临时目录通常都会保存很多小文件,而且读写频繁,为了提高 SSD 的寿命,把它们挂载到内存中。

注意:上面的 /var/log 目录是系统日志所在的目录,如果挂载到内存中将意味着关机之后这些日志全部都会丢失!当然,对于个人来说通常历史系统日志是没什么用的,所以 LZ 把它们也挂载到内存中了。

 

下面检查一下上面的配置是否生效:

>$ sudo mount -oremount /dev/sda1
>$ mount -l
/dev/sda2 on / type ext4 (rw,noatime,discard,errors=remount-ro)
tmpfs on /tmp type tmpfs (rw,noatime,mode=1777)
tmpfs on /var/tmp type tmpfs (rw,noatime,mode=1777)
tmpfs on /var/log type tmpfs (rw,noatime,mode=1777)
/dev/sda1 on /boot type ext4 (rw,noatime,discard)
/dev/sdb1 on /home type ext4 (rw)
>$

可以看到,/dev/sda1 和 /dev/sda2 已经有 noatime 和 discard 挂载属性了;并且 /tmp、/var/tmp 和 /var/log 也已经被挂载为 tmpfs 了。这说明我们上面的配置成功了。

 

2.减少 SWAP 换出量

LZ 分配了很大的 SWAP,但在实际使用中发现 SWAP 空间实际使用得很少,而且 LZ 从来不使用休眠功能,所以不分配或少分配 SWAP 也是可以的。

当然前提是你的内存足以满足你日常的使用,LZ 是 8GB 内存。

LZ 的 SWAP 是分配在机械硬盘上的,由于平时 SWAP 用得少所以速度慢点也无所谓。

其实这一步通常仅适用于把 SWAP 分配在 SSD 上的童鞋,像 LZ 这种把 SWAP 分配在机械硬盘上的,设不设置都无所谓。

>$ su
Password:
># echo 1 > /proc/sys/vm/swappiness
>#

0 到 100 之间,值越大换出量越大。

 

3.使用 noop I/O 调度算法

noop 相当于实现了一个最简单的 FIFO 队列,由于 SSD 不需要像机械硬盘一样寻址,所以采用最简单的调度算法也能相应的提高效率。

>$ su
Password: 
# 查看当前的调度算法,下面被中括号选中的表示当前的调度算法
># cat /sys/block/sda/queue/scheduler
noop [deadline] cfq 
# 修改调度算法再重新查看
># echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler
># cat /sys/block/sda/queue/scheduler
[noop] deadline cfq 
# LZ 发现这种方式只能临时设置,下次重启又变回去了,所以需要修改系统启动脚本
># vim /etc/rc.local
# 在最下面(exit 0 的上面) 添加这句,保存退出,可重启后用上面的 cat(1) 指令验证
echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler
>#

 

4.关闭 EXT4 日志功能

把这步放在最后是因为需要进入 LiveCD 才能做,所以装完系统之后首次进入系统还是先把其它的优化工作做完吧,不然先做这步的话一会儿还要再重启一次再做前面的优化。

关闭文件系统日志是为了减少 I/O 操作对 SSD 的写入次数,从而提高 SSD 的寿命。

但是,关闭文件系统的日志更容易导致文件系统的损坏,比如发生突然断电的情况等。不过 LZ 使用的是笔记本电脑,不怕突然断电哈。为了提高 SSD 的寿命,还是值得一试的。

1)重启进入 LiveCD。

2)在 shell 中执行命令:

# 修改 root 密码,因为命令要在 root 下运行,所以需要先取得 LiveCD 的 root 权限。
>$ sudo passwd root
输入新的 UNIX 密码: 
重新输入新的 UNIX 密码: 
passwd:已成功更新密码
>$ su
密码: 

# 查看分区的设备文件,还好设备文件名与在系统中查看的是一样的,这样大家就不用费力气的重新对照了。
># fdisk -l

Disk /dev/sda: 120.0 GB, 120034123776 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders, total 234441648 sectors
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x0001cbca

   设备 启动      起点          终点     块数   Id  系统
/dev/sda1   *        2048      206847      102400   83  Linux
/dev/sda2          206848   234438655   117115904   83  Linux

Disk /dev/sdb: 1000.2 GB, 1000204886016 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 121601 cylinders, total 1953525168 sectors
Units = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disk identifier: 0x000a1ddb

   设备 启动      起点          终点     块数   Id  系统
/dev/sdb1            2048  1922080767   961039360   83  Linux
/dev/sdb2      1922082814  1953523711    15720449    5  扩展
分区 2 未起始于物理扇区边界。
/dev/sdb5      1922082816  1953523711    15720448   82  Linux 交换 / Solaris

# 关闭 /boot 分区的文件系统日志,这个是针对分区的,所以要在每一个 SSD 分区上做。
># tune2fs -O ^has_journal /dev/sda1 
tune2fs 1.42.9 (4-Feb-2014)
# 关闭 / 分区的文件系统日志
># tune2fs -O ^has_journal /dev/sda2 
tune2fs 1.42.9 (4-Feb-2014)
# 运行文件系统检测,据说不运行可能会导致文件系统出错,LZ 没有亲自挑战过,所以还是乖乖的运行比较好。这个也是针对分区的,所以要在每一个关闭了文件系统日志的分区上做。
># e2fsck -f /dev/sda1 
e2fsck 1.42.9 (4-Feb-2014)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/sda1: 301/25688 files (1.0% non-contiguous), 38564/102400 blocks
># e2fsck -f /dev/sda2 
e2fsck 1.42.9 (4-Feb-2014)
第一步: 检查inode,块,和大小
第二步: 检查目录结构
第3步: 检查目录连接性
Pass 4: Checking reference counts
第5步: 检查簇概要信息
/dev/sda2: 182739/7323648 files (0.2% non-contiguous), 1599116/29278976 blocks
# 在 LiveCD 上面的工作就做完了,重启进入系统
># reboot
>#

 

由于上面的内容比较多,所以 LZ 把需要手工执行的命令用红色加粗标记出来了。

3)重启进入系统之后,验证一下是否成功了:

>$ dmesg | grep EXT4
[    3.787513] EXT4-fs (sda2): mounted filesystem without journal. Opts: (null)
[    4.194035] EXT4-fs (sda2): re-mounted. Opts: discard,errors=remount-ro
[    4.362051] EXT4-fs (sda1): mounted filesystem without journal. Opts: discard
[    4.382329] EXT4-fs (sdb1): mounted filesystem with ordered data mode. Opts: (null)
>$

 

出现了类似上面加粗字体的提示表示配置成功了,如果出现了上面蓝色字体的内容就说明没有生效。当然对于 LZ 来说配置是生效了的,因为 LZ 仅关闭了 sda1 和 sda2 的文件系统日志。sdb1 本来就不是固态硬盘,LZ 根本没有关闭它的文件系统日志。

 

参考文献:

1. Ubuntu系统SSD硬盘优化全记录

2. SSD的TRIM功能有什么作用?

3. 小结一下linux 2.6内核的四种IO调度算法

 

www.bkjia.comtruehttp://www.bkjia.com/Linuxjc/997324.htmlTechArticleUbuntu 针对 SSD 的优化方案,ubuntussd . . . . . 首先看下 LZ 的分区情况: $ sudo fdisk - lDisk /dev/sda: 120.0 GB, 120034123776 bytes 255 heads, 63 sectors/track,...

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