Instruktor: W tej lekcji porozmawiamy
o kwestiach związanych z wydajnością
dysku, a konkretnie o inteligentnym narzędziu diagnostycznym
i metryce znanej jako operacje
wejścia/wyjścia na sekundę.
Po pierwsze, porozmawiajmy o SMART.
Teraz SMART jest akronimem, a SMART oznacza
Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology.
Jest on wbudowany w większość dysków
twardych, z których będziesz korzystać na co dzień.
Ta inteligentna technologia jest w rzeczywistości
programem autodiagnostycznym, który ostrzega
system operacyjny, jeśli wykryje,
że wystąpiła awaria lub jeśli
awaria jest nieuchronna.
Inteligentny system istnieje już
od około 20-30 lat, a jego początki sięgają
dysków twardych, ale został również
przeniesiony do urządzeń półprzewodnikowych.
Ta technologia SMART to coś, co będzie uzupełnieniem
systemu operacyjnego, BIOS-u, UEFI i innych
podobnych systemów.
Cała idea SMART polega na tym,
że może on monitorować dysk twardy i być
w stanie zrozumieć stan zdrowia
tego konkretnego dysku.
W trakcie analizy będzie sprawdzać takie rzeczy,
jak temperatura dysku, ogólny stan dysku, szybkość jego
wirowania w przypadku dysku
twardego, liczbę uszkodzonych
bloków w przypadku urządzenia półprzewodnikowego
i tym podobne.
Ważną rzeczą, o której należy pamiętać w przypadku
SMART, jest to, że nie jest on przeznaczony do utrzymywania zdrowych dysków.
Zamiast tego ma na celu zidentyfikowanie,
kiedy mają problemy i kiedy
mogą zawieść w przyszłości.
Należy o tym pamiętać.
Ich celem nie jest naprawienie dysku, ale po prostu monitorowanie
i wykrywanie, kiedy coś złego może
się wydarzyć.
Ta technologia samodzielnego monitorowania,
analizy i raportowania została zaprojektowana do pomiaru
wielu różnych atrybutów dysku twardego i urządzeń
półprzewodnikowych.
Na przykład może monitorować takie rzeczy,
jak wskaźnik błędów odczytu, czas rozruchu dysku twardego, liczbę
ponownie przydzielonych sektorów, wskaźnik błędów wyszukiwania, godziny
włączenia zasilania, alerty wysokiej temperatury i inne
podobne rzeczy.
Monitorując wszystkie te różne informacje, narzędzie
SMART jest w stanie powiadomić system operacyjny o wszelkich oczekujących
problemach lub problemach,
które mogą wystąpić w przyszłości.
Jedną z metryk monitorowanych
przez narzędzie SMART są operacje wejścia/wyjścia
na sekundę (IOPS).
IOPS jest naprawdę ważnym wskaźnikiem,
który można sprawdzić w systemie.
Ponieważ mierzymy, jak szybko rzeczy mogą być wprowadzane lub wyprowadzane
na urządzenie pamięci masowej, jest to jeden
z kluczowych wskaźników wydajności, które należy zrozumieć,
gdy mamy do czynienia z pamięcią masową.
Porównując dysk twardy z urządzeniem półprzewodnikowym,
generalnie liczba operacji wejścia/wyjścia
na sekundę na dysku twardym będzie znacznie niższa niż
na urządzeniu półprzewodnikowym.
Wynika to z faktu, że urządzenie półprzewodnikowe
ma znacznie szybsze czasy wyszukiwania, ponieważ
nie musi przesuwać talerza, aby móc odczytać te informacje,
ale nie zawsze tak jest.
Istnieją bardzo niedrogie i tanie
dyski SSD, które mają znacznie niższą liczbę operacji wejścia/wyjścia na sekundę
niż niektóre naprawdę szybkie dyski twarde.
Należy więc pamiętać, że nie wszystko jest jasne, gdzie urządzenia
półprzewodnikowe są zawsze szybsze niż dyski
twarde, ale jest to dobra ogólna zasada.
Należy o tym pamiętać.
Jeśli pracujesz w chmurze, w rzeczywistości
nie masz dostępu do podstawowej pamięci masowej.
Tak więc jedynym sposobem pomiaru wydajności jest pomiar
IOPS, czyli operacji wejścia/wyjścia
na sekundę, ponieważ nie wiadomo, czy pod warstwą
pamięci masowej znajdują się dyski twarde, czy urządzenia
półprzewodnikowe, ponieważ są one abstrahowane od użytkownika
podczas korzystania z wirtualizacji i przetwarzania
w chmurze.
Właśnie dlatego lubimy patrzeć na liczbę IOPS lub operacje
wejścia/wyjścia na sekundę, ponieważ jest to
najlepsza miara wydajności, jaką mamy podczas odczytu
i zapisu danych na określonym urządzeniu
pamięci masowej.
Teraz, jeśli zaczniesz widzieć, że ogólna
wydajność spada, gdy mówisz o urządzeniach pamięci
masowej i mierzysz IOPS i
widzisz, że liczba ta również spada, oznacza
to, że masz jakieś wąskie gardło odczytu
i zapisu na tych urządzeniach pamięci masowej.
Może to być problem ze sprzętem
lub oprogramowaniem.
Musiałbyś się temu przyjrzeć i być w stanie to ustalić
za pomocą narzędzi takich jak SMARt, aby
móc określić, czy dysk odczytuje i zapisuje z odpowiednią
prędkością, czy też system operacyjny
faktycznie spowalnia i nie jest w stanie odczytywać i zapisywać na urządzeniu tak szybko,
jak to konieczne?
Właśnie dlatego ważne jest, aby patrzeć
na rzeczy całościowo, ponieważ niska liczba operacji wejścia/wyjścia
na sekundę może być problemem ze sprzętem lub może to
być coś z aplikacją lub ogólnymi zasobami systemowymi,
które są przeciążone z powodu wielu innych rzeczy, które
dzieją się w tym konkretnym systemie.
Jeśli doświadczasz niskiej wydajności,
jeśli chodzi o pamięć masową,
niektóre z rzeczy, które
chcesz sprawdzić na dysku twardym,
to to, czy pliki uległy fragmentacji.
A jeśli tak, będziesz
chciał uruchomić narzędzie do defragmentacji.
Będzie on w stanie pobrać wszystkie fragmenty
tych plików i złożyć je z powrotem,
co następnie skróci czas odczytu do tego urządzenia.
Dzieje się tak dlatego, że podczas zapisu na dysku
twardym plik, który próbujesz
zapisać, zostanie
podzielony na mniejsze części.
Każdy z tych elementów zostanie umieszczony na dysku twardym,
zaczynając od początku i przesuwając
się w kierunku końca w dowolnym dostępnym miejscu.
Chcę więc, abyś pomyślał o dysku
twardym jak o książce.
Powiedzmy, że dałem ci pustą książkę, która ma 200 stron.
To wszystko, co masz do przechowywania, ale masz ołówek i
piszesz w książce, zaczynasz
od pierwszej strony i piszesz, aż dojdziesz
do strony 50.
Teraz wróciłeś do strony trzeciej i zdecydowałeś,
że nie potrzebujesz rzeczy na tej stronie.
Więc wymazujesz to.
Teraz masz trochę pustego miejsca w tej książce.
Zrobiłeś to samo na stronie siódmej, dwunastej i piętnastej, przejrzałeś
książkę i wymazałeś rzeczy,
których nie potrzebowałeś.
Teraz, gdy będziesz chciał zapisać
coś innego, nie zaczniesz od strony 51,
ale wrócisz do strony 3, gdzie wymazałeś to i wypełnisz
puste miejsce.
Teraz, gdy zabraknie miejsca,
przejdziesz do następnej strony, na której
znajdują się puste miejsca,
i będziesz to robić, aż wrócisz do strony 51, a następnie
będziesz pisać ponownie.
Tak właśnie działa dysk twardy.
Jeśli więc masz wiele małych plików,
które usuwasz, masz
teraz wiele małych dziur na całym dysku.
Następnym razem, gdy zaczniesz coś pisać,
zacznie wypełniać te dziury.
Ale ponieważ trzeba szukać w tych różnych miejscach,
aby ponownie uzyskać cały plik, może to
prowadzić do zbyt długich czasów odczytu i zapisu.
Aby móc skrócić ten czas, należy wykonać
tak zwaną defragmentację.
Gdzie przechodzi i umieszcza wszystkie te pliki z powrotem w odpowiedniej
kolejności na tych samych stronach.
I może przenosić rzeczy na dysku
i tasować je, aż wszystko znów będzie
ładne i uporządkowane.
Z biegiem czasu jednak dysk ten zostanie ponownie pomieszany
z powodu całego tego usuwania i
przepisywania, które ma miejsce,
i właśnie tam dochodzi do fragmentacji.
Gdy dysk staje się bardziej pofragmentowany,
oznacza to niższą wydajność podczas
wyszukiwania lub odczytu danych z dysku.
Teraz, na szczęście, gdy przechodzimy na urządzenie półprzewodnikowe,
fragmentacja nie jest już problemem, ponieważ
możemy uzyskać dostęp do wszystkiego na tym dysku
w dowolnym momencie, ponieważ
nie musimy przesuwać talerza,
aby uzyskać dostęp do określonej części
tego dysku i odzyskać dane.
Tak więc fragmentacja nie jest już problemem w przypadku urządzeń
półprzewodnikowych i nie
ma potrzeby uruchamiania narzędzi do defragmentacji na urządzeniu
półprzewodnikowym.
Ale trzeba to zrobić na dysku twardym.
Z drugiej strony, w przypadku urządzeń półprzewodnikowych,
jeśli zacznie brakować miejsca
i zmniejszy się pojemność, zauważysz, że dysk zacznie zwalniać.
Aby przyspieszyć działanie dysku, należy
przenieść niektóre z tych plików
z urządzenia półprzewodnikowego i zwolnić dodatkowe miejsce.
Wynika to ze sposobu, w jaki działa urządzenie półprzewodnikowe,
że gdy zaczyna się zapełniać
i prawie nie ma wolnego miejsca, urządzenie
to znacznie spowolni pod względem
wydajności.
Dlatego zawsze zalecam utrzymywanie co
najmniej 10% pustego i wolnego urządzenia półprzewodnikowego,
co zapewni wysoką wydajność.