测试探究SSD固态硬盘性能下降的谜题

基准测试方法和设置

在很多时候，除了可以提供比厂商宣传资料更多的信息外，基准测试没什么用，我会遵循一些原则提高基准测试质量，如：

　　解释基准测试背后的动机。

　　使用相关且有用的存储基准测试。

　　尽可能详细描述基准测试。

　　这些测试持续运行时间将超过60秒。

　　每个测试执行10次，计算出平均值和标准偏差。

遵循这些原则可以使基准测试变得更有用。

测试系统的配置如下：

　　GigaByte MAA78GM-US2H 主板

　　一颗AMD Phenom II X4 920 CPU

　　内存8GB (DDR2-800)

　　Linux 内核2.6.34 (只提供了bcache补丁)

　　操作系统和启动盘位于一块IBM DTLA-307020硬盘上 (20GB，Ultra ATA/100)

　　/home位于一块希捷ST1360827AS硬盘上

　　两块临时数据存储硬盘，希捷ST3500641AS-RK，缓存16MB，操作系统识别为/dev/sdb和/dev/sdc。

　　一块英特尔X25-E SLC SSD硬盘(64GB)连接到一个SATA端口 (操作系统识别为/dev/sdd)。

我使用的系统是CentOS 5.4，但内核是用的我自己的编译的2.6.34版本，打了一些补丁，本文后面的部分将称之为2.6.34+，选择2.6.34内核是因为它支持TRIM命令，文件系统使用ext4，因为它也支持TRIM命令，创建ext4文件系统的细节很重要，下面专门用一小结的内容来描述。

创建ext4文件系统

在研究如何在SSD上创建ext4文件系统时，我发现了ext4主要维护者(Theodore Ts'o)的博客，Theodore Ts'o的博客详细介绍了如何将英特尔SSD格式化成ext4文件系统，第一步是分区，命令如下：

　　[root@test64 ~]# fdisk -H 224 -S 56 /dev/sdd

这里的-H参数指的是“磁头”数量，-S参数指的是每磁道的扇区数量，fdisk总是把任何硬盘当作旋转机械硬盘对待，因此有些参数对SSD硬盘来说是没有任何意义的，根据Theodore的建议，我使用下面的命令创建了一个ext4文件系统：

　　[root@test64 ~]# mke2fs -t ext4 -E stripe-width=32 resize=500G /dev/sdd1

“stripe-width=32”是Theodore推荐的，据说对性能有帮助，“resize=500G”将文件系统大小限制在500GB以内，因为文件系统超过500GB空间浪费就很大（编者注：Intel X25-E的容量目前之后32GB和64GB两种），至于文件系统，当然选择了ext4。

我从以下三个方面测试了这块SSD：

　　1、 吞吐量
　　2、 IOPS
　　3、 元数据

第一个测试侧重于SSD的带宽容量，第二个测试侧重于响应I/O请求的速度，第三个测试更侧重于文件系统。测试吞吐量和IOPS我选择了IOzone，测量元数据性能我使用了Metarates。