如何为SSD优化操作系统？

Question

如何为SSD优化操作系统？

performancessd

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在安装Ubuntu到固态硬盘之前/期间/之后，有哪些步骤可以优化性能并确保驱动器的最大耐用性？

- Lars Haugseth

13个回答

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SSD 寿命

一般来说，我不会太在意 - 关于 SSD 寿命的担忧被夸大了。你可以阅读这篇详细文章，解释为什么你真的不用担心。简而言之，现代 SSD 内部的电路会自动进行磨损均衡管理，他们比你更懂如何做得更好。

文章中计算了一个以每秒 80M 的连续写入速率接收写入的 SSD 的寿命。寿命为51年。这是基于2007年的技术 - 现在的 SSD 寿命会更长。而且你几乎肯定不会以每秒 80M 的速度全天候地写入你的 SSD。

SSD 性能

然而，随着时间的推移，性能下降可能成为一个问题，而TRIM就是解决方案。有两个选项：

自动/在线 TRIM，也称为丢弃
手动 TRIM

你必须自己启用自动TRIM。（基本上，将discard选项添加到您的挂载选项中，前提是您正在使用ext4。）我找到了一篇博文报告说在删除文件时，discard选项会减慢您的系统速度。您可以偶尔使用fstrim手动执行（或在cron作业中执行）。如果您只有一个分区，您所需做的就是：

sudo fstrim /

请注意，fstrim只适用于11.10及更高版本的系统。对于旧版本的系统，您需要使用wiper.sh脚本。我在我的系统上找到了该脚本，路径为/usr/share/doc/hdparm/contrib/wiper.sh.gz。

如果您想知道TRIM解决的问题，请参考维基百科中的描述（described by Wikipedia）。

SSD将数据存储在被分组成页的闪存单元中，每个页通常为4 kB，这些页又被分组成块，每个块通常包含128个页，总计512 kB。当NAND闪存单元为空时，才能直接对其进行写入操作。如果认为它们包含数据，则在可靠地执行写入操作之前，首先需要擦除其内容。在SSD中，可以在页级别上进行写入操作，但由于硬件限制，擦除命令总是影响整个块。因此，只要可以使用空白页，向SSD媒体写入数据非常快速，但一旦需要覆盖以前写入的页，速度就会显著降低。由于在再次写入之前需要擦除页面中的单元，但只能擦除整个块，所以覆盖操作将启动一个读-擦除-修改-写入循环：必须将整个块的内容存储在缓存中，然后在闪存介质上有效地擦除，然后在缓存中修改被覆盖的页，使得缓存块保持最新状态，最后才将整个块（带有更新的页）写入闪存介质。这种现象被称为写放大。

- Hamish Downer

8我希望我能投多次票。这将是其中一个答案。那个链接解决了我长期以来的一个担忧。非常感谢，Hamish。 - Luis Alvarado

storagesearch.com的有趣文章。但希望它能提供日期！上述答案是否意味着SSD所有者不需要理会第一个答案中的建议，除非是TRIM？我对文件访问时间没有太大需求，但是拥有2G内存时，在运行一些照片编辑软件以及同时运行几个其他占用内存的程序（如Chrome）时，拥有交换分区可能仍然有用。 - Lawrence I. Siden

@lsiden：这篇文章确实在中途提到了“后来：- 2008年5月”。你说得对，你不必担心第一篇文章中的其他内容。只需启用TRIM功能，享受速度吧 :) - Hamish Downer

3这篇文章提到了企业级固态硬盘：它具有200万次的写入耐久循环。而消费级固态硬盘大约只有3000-5000次的循环寿命。一个拥有3000次循环寿命的128GB固态硬盘可以连续以80MB/s的速度写入数据57天。 - LeartS

2и‡ҒUbuntu 14.10иµ·пәЊз”±fstrimж”ҮжЊЃзљ„ж‰Ђжњ‰SSDйѓҢдәљжҮЏе‘Ёи‡ҒеЉЁиү›иҰЊTRIMж“ҚдҢњгЂ‚еЏ‚иЂѓй“ңжҺӨ - KrisWebDev

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有几个要点：

对齐：

经常提到的是分区的正确对齐。这应该等于SSD的块大小。为了安全起见，将您的分区对齐到MiB边界。请注意，您无法使用Ubuntu安装程序的分区工具来实现这一点（它使用MB而不是MiB），但您可以启动Live CD，使用Gparted（它使用MiB），然后点击安装以使用您设置的分区。

正确的调度程序：

一个重要的要点是调度程序应该是noop。您可以通过内核参数elevator=noop或通过在rc.local中输入echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler来设置此调度程序。

挂载标志：

我建议使用noatime和discard Tmpfs

将tmp放在ramdisk上可以延长固态硬盘的使用寿命。要使用此功能，请在fstab中添加以下行：none /tmp tmpfs defaults 0 0

一般来说，如果你想深入了解这个话题，我推荐阅读this优秀的维基文章。

- Sebastian Rühl

请注意，自此文写作以来，我们已经进行了大量工作，使默认的IO调度程序（现在是CFQ）在SSD上表现良好，phoronix的一些测试结果显示它现在更快。此外，现代SSD每秒能够执行如此多的操作，以至于你将不再注意到调度程序之间的任何差异，这在驱动器速度较慢时更为必要。 - thomasrutter

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在Ubuntu上为您的SSD快速调整课程：

文件系统

Arch wiki提到了几个适合SSD的文件系统选项 - 其中一个不稳定，其他是ext*系列。我认为ext4是其中最好的选择之一。
注意：对于ext4，您可能希望使用discard挂载选项。

fstab

# <file system> <mount point> <type> <options>                                  <dump>  <pass>
proc            /proc         proc   nodev,noexec,nosuid                        0       0
tmpfs           /tmp          tmpfs  nodev,nosuid,noatime,mode=1777             0       0
/dev/sda1       /             ext4   defaults,noatime,discard,errors=remount-ro 0       1
/dev/sda2       /home         ext4   defaults,noatime,discard,user_xattr        0       2
/dev/sda3       /windows      ntfs   defaults,noatime,discard,umask=007,gid=46  0       0

这里有几个重要的事项：

对于内存大于等于2GB的系统，将/tmp目录定位到RAM中是可取的。
不需要swap分区。现代机器的内存容量很大，只有在休眠时才需要swap分区。
使用noatime和discard选项。相关信息请参考这里。

调度程序

考虑将默认调度程序从cfq（完全公平队列）切换到noop或deadline调度程序以适应SSD。例如，使用noop调度程序只是按照请求接收的顺序处理数据，而不考虑数据在磁盘上的物理位置。这个选项被认为对于SSD是有优势的，因为SSD上的寻道时间对所有扇区都是相同的。

在/etc/rc.local中添加以下内容：

# SSD performance tuning
echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler

信息

一二

- Andrejs Cainikovs

2没有交换空间，并且将/tmp放在内存中，很容易出现内存不足的情况，因为许多程序使用/tmp作为存储空间（例如用于存储DVD映像的Brasero）。 - arrange

5不完全正确。tmpfs 默认是 RAM 的 10%。但是可以使用 size 选项来调整大小。 - Andrejs Cainikovs

1Brasero是一个不好的例子，它本来就不应该这样做，正如Lennart Poettering在他的博客http://0pointer.de/blog/projects/tmp.html中所解释的那样。 - LiveWireBT

8

4) 启用自动 TRIM

如果您的固态硬盘支持，您还应该启用自动 TRIM（如此处所述）。

- Uli

4

需要 UPS。在 /etc/sysctl.conf 文件中

vm.dirty_writeback_centisecs = 15000
vm.swappiness = 10

找到配置文件守护进程，通常是/etc/syslog.conf或/etc/rsyslog.d/，并将所有形式为/var/log/的路径改写为在路径前面写一个减号（"-"）。在修改之前，mail.err。

/var/log/mail.err

在

/var/log/mail.err上有一个错误的邮件。

使用FS btrfs并使用-o ssd选项。

更多信息请参考http://vasilisc.com/speedup_ubuntu_eng#speedup_fs。

- Василий Алексеенко

3

TRIM允许操作系统通知SSD哪些数据块不再使用，并可以在内部擦除。修剪使得SSD能够提前处理垃圾收集开销，否则将会显著减慢未来对相关块的写入操作速度。¹ 在Ubuntu 14.04中，util-linux软件包新增了一个功能，可以自动定期修剪SSD，但只有Intel和Samsung的SSD默认启用了TRIM，因为一些廉价的SSD在运行TRIM时甚至可能变砖。² Ubuntu 14.04中/etc/cron.weekly/fstrim的内容如下：

#!/bin/sh
# call fstrim-all to trim all mounted file systems which support it
set -e

# This only runs on Intel and Samsung SSDs by default, as some SSDs with faulty
# firmware may encounter data loss problems when running fstrim under high I/O
# load (e. g.  https://launchpad.net/bugs/1259829). You can append the
# --no-model-check option here to disable the vendor check and run fstrim on
# all SSD drives.
exec fstrim-all

¹_{https://en.wikipedia.org/wiki/Trim_%28computing%29}
²_{如何启用Trim？}

- karel

3

我不会将这行添加到你的fstab文件中，var/tmp文件夹是为了在重启后保留数据的，这可能会给你带来问题。

tmpfs /var/tmp tmpfs defaults,noatime,mode=1777 0 0

当我配置新系统时，我会将所有的tmp文件夹注释掉，这样如果发生任何问题，我可以查看日志和其他内容。然后一旦我设置好主要系统，我会取消注释它们，但我从不添加上述行，以下是我使用的内容：

tmpfs /tmp tmpfs defaults,noatime,mode=1777 0 0
tmpfs /var/log tmpfs defaults,noatime,mode=0755 0 0 
tmpfs /var/log/apt tmpfs defaults,noatime 0 0

如果我在使用系统时遇到任何问题，我会将这些问题注释掉，以便在重新启动或强制重启后仍然能够检查一切。

另外，你不需要nodiratime，noatime选项可以自行处理这两个功能。

至于TRIM，如果你的硬件/软件支持它，那是必须的，我不在fstab中使用discard。我创建了一个每日定时任务，因为我的电脑始终保持开启状态，方法如下：

gksu gedit /etc/cron.daily/trim

然后将其添加到文件并保存（如果您在SSD上没有单独的/home分区，或者还有其他在SSD上的部分，您应该知道如何修改这个）。

#!/bin/sh
LOG=/var/log/trim.log
echo "*** $(date -R) ***" >> $LOG
fstrim -v / >> $LOG
fstrim -v /home >> $LOG

然后通过以下方式使文件可执行：

sudo chmod +x /etc/cron.daily/trim

我也像这样编辑我的rc.local文件：

gksu gedit /etc/rc.local

在“exit 0”之上和最后一个#之下添加以下内容：

# Modification for SSD
# you may want to add more folders to be checked/created to this list
for dir in apparmor apt ConsoleKit cups dist-upgrade fsck gdm installer news ntpstats samba speech-dispatcher unattended-upgrades; do
  if [ ! -e /var/log/$dir ] ; then
    mkdir /var/log/$dir
  fi
done

你可以从这里复制粘贴，这样就不会出错，对于外行来说可能看起来有些不协调，但实际上并非如此。

我还读到过，保留固态硬盘10%的未格式化空间可以延长其使用寿命，但尚未得到证实。我对此了解不多，无法保证是否有意义这样做。

这是最全面的指南，他不是在谷歌上草草搜索一天然后写出来的，你应该看看这里。

- JohnRB

将所有/var/log目录添加到/etc/rc.local是一个好主意吗？如果不添加这些目录会发生什么？我猜如果安装了新的软件包，可能需要添加更多的目录。在关机期间更新/etc/rc.local以在下次启动时创建所有目录是否可行？ - jarno

在 Ubuntu 14.04 及以后的版本中，默认设置了一个 cron 任务 /etc/cron.weekly/fstrim，用于每周修整文件系统。关于 14.04 版本，请参考这里。而 Ubuntu 15.10 在 fstrim 脚本中使用了 /sbin/fstrim --all || true 命令。 - jarno

至少在Xubuntu 15.10中，目录/var/log/installer下有一个名为ubiquity-apt-clone的子目录。您是否应该递归地创建子目录？ - jarno

2

很明显，由于其内容需要在重新启动之后得到保留，所以/var/tmp不应该在tmpfs中：

TMP和VarTMP的区别

- user95602

2

这里有一些关于如何调整和优化Ubuntu、Linux Mint上的SSD的好信息，你可能会感兴趣。你可以在http://namhuy.net/1563/how-to-tweak-and-optimize-ssd-for-ubuntu-linux-mint.html找到更多相关内容。

使用preload

要在Ubuntu、Linux Mint或基于debian的发行版上安装preload：

# apt-get update && apt-get install preload

关闭交换空间

要更改swappiness设置：

$ su -
# nano /etc/sysctl.conf

将此行添加到sysctl.conf文件中。

vm.swappiness = 10

- Sue Russell

相关问题
22 最新的Ubuntu版本需要进行哪些SSD优化？

- practicalli-john · Accepted Answer

我成功地使用了几种不同的技术来改善Ubuntu对存储设备（无论是固态还是传统硬盘）的使用方式。

对于固态硬盘（SSD），您需要尽量减少写入次数，因为读取操作不会对硬盘造成磨损。

1) 管理交换文件

如果您不休眠计算机，并且有足够的RAM内存来运行所有应用程序，理论上您不需要交换分区。

如果您同时使用SSD和传统硬盘，请将交换分区放在传统硬盘上。

2) 读取时间戳时不进行写入（适用于SSD和传统硬盘）

使用选项“noatime”和“nodiratime”挂载分区可以阻止在读取文件和文件夹时进行时间戳写入。除非您使用本地邮件服务器客户端（如mutt），否则通常不需要这些时间戳写入。之所以通常不建议这样做，是因为每次读取都会在更新时间戳时产生写入操作，从而缩短SSD的寿命。

请谨慎编辑您的/etc/fstab配置文件（务必备份以确保安全，因为破坏fstab配置可能导致系统无法正常工作）。

cp /etc/fstab ~/fstab-backup
gksudo gedit /etc/fstab

编辑您的分区挂载选项，通过在定义根（/）和其他分区（如果有的话，/home）的行中添加noatime和nodiratime文本来实现- 注意：如果您有一个/home分区，请从那里开始，只更改该分区，以防止破坏任何内容。

# / was on /dev/sda2 during installation
UUID=587e0dc5-2db1-4cd9-9792-a5459a7bcfd2 /               ext4    noatime,nodiratime,errors=remount-ro 0       1

# /home was on /dev/sda3 during installation
UUID=2c919dc4-24de-474f-8da0-14c7e1240ab8 /home           ext4    noatime,nodiratime,defaults        0       2

在这些更改生效之前，您需要重新启动您的机器。

3) 减少操作系统和应用程序的写入

假设您不在运行关键任务的产品服务器上，大多数人在出现问题时不会查看日志（尤其是对于大多数Ubuntu用户来说，严重错误很少发生）。因此，您可以配置Ubuntu，使所有日志都写入RAM内存而不是SSD。

注意：只有在安装了您要使用的所有软件（特别是像Apache Web服务器这样的东西）之后，才进行以下更改，否则您可能会遇到/var/log中缺少目录的一些问题

有关此方法的背景，请参见在ubuntu-eee.com上延长闪存驱动器的寿命

使用编辑器打开/etc/fstab文件（假设您已备份/etc/fstab文件）

gksudo gedit /etc/fstab

在fstab文件的末尾添加以下行并保存：

# Uncomment these after all server based applications installed - eg. apache
#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=0755 0 0 
#tmpfs /var/log/apt tmpfs defaults,noatime 0 0
# none /var/cache unionfs dirs=/tmp:/var/cache=ro 0 0

在这些更改生效之前，您需要重新启动计算机。

另请参阅：

- 如何启用 TRIM？（链接：How to enable TRIM?）