Отслеживание метрик SSD на Linux и какой софт для этого пригодится

Моя цель - предложение широкого ассортимента товаров и услуг на постоянно высоком качестве обслуживания по самым выгодным ценам.

Привет, Хабр! Любой, кто хоть раз сталкивался с неожиданной смертью флешки, жесткого диска или SSD-накопителя, расскажет вам, насколько важно отслеживать SMART-параметры и замерять скорость в бенчмарках. Независимо от системы. И если с Windows достаточно вбить в поиске CrystalMark, то пользователям Linux подобный лайфхак не подойдет. Зато подойдет этот текст, где вся история пропитана поисками.



Почему память не вечна?


Углубляться в физику производства чипов памяти и объем работ по литографии — удел отдельных энциклопедических записей. Нам достаточно вспомнить, как сильно нагревались некоторые металлические USB-флешки при записи больших архивов. Это было горячо, но многие твердотельные накопители работают без остановки, при температурах свыше 70°С. Ожидать, что такая нагрузка не скажется на долговечности SSD–накопителя, весьма опрометчиво.

За реальным примером износа далеко идти не нужно. В работающем 24/7 ноутбуке, заводской конфиг изначально включал лишь медленный жесткий диск. Пустой M.2 слот был заполнен самым доступным SSD на 240 Гигов, исправно служащим и по сей день в роли системного. С момента покупки прошло уже два года, а по данным CrystalDiskInfo остаток ресурса составляет всего 87%.



По ошибкам – критических значений пока не выявлено, но куда интереснее информация, полученная при запущенном фоном бенчмарке CrystalDiskMark. Результаты измерения скорости при стандартных значениях ячеек и объема данных вполне соответствуют SATA-SSD. Но температура платы достигала 70°С в пиковые моменты, что много для чипов памяти. Тем более, этот M.2–накопитель установлен в адаптере под слот форм-фактора 2.5”.

На скриншоте температуры системного диска вы могли заметить второй, существенно более холодный носитель. Это представитель бюджетной линейки NVMe PCIe SSD-накопителей в форм-факторе M.2, поддерживающий до 4-х линий по шине PCIe Gen 3.0. Всего в линейке есть три разновидности по объему: 250, 500 и 1000 ГБ, но младшая ограничена по скорости чтения и записи. Поэтому выгоднее брать одну из старших, как 500 ГБ модификацию в данном случае. Кстати, а как она себя проявит под нагрузкой?



До 60°С Kingston A2000 подобрался буквально пару раз при выполнении тестов на чтение. А вот запись сумела разогреть его до 69°С без особых проблем. Со второго прогона, выставив размер файла 0.5 ГБ, диск показал практически паспорт. Этот M.2-накопитель приобретался как раз для переноса на него системы Windows, но прежде стало интересно взглянуть, какие ощущения подарит работа операционной системы на быстром 2-х гигабайтном NVMe–накопителе, и насколько велика окажется разница в сравнении с диском SATA.

А для этого на свежий Kingston A2000 была установлена актуальная версия Ubuntu, скачанная с официального сайта и смонтированная на USB–флешку.



О параметрах S.M.A.R.T.


Сама аббревиатура S.M.A.R.T. литературно расшифровывается как система контроля и самодиагностики диска. Она выполняется контроллером памяти, который нередко указывается в спецификациях SSD–диска. Одна из задач контроллера в распределении нагрузки на ячейки памяти, для равномерного заполнения ресурса по операциям записи. А вообще причина в том, что жесткие диски и твердотельные накопители смертны.

Причем “смертны неожиданно”, если цитировать Воланда. Но так было раньше, до появления стандартизированных инструментов самодиагностики S.M.A.R.T., без которых трудно представить современную диагностику и прогнозирование износа оборудования. В пакет собираемой информации входят ошибки по чтению и записи на каждый блок, и еще около полусотни параметров, названных атрибутами.

Именно атрибуты S.M.A.R.T. позволяют утилите CrystalDiskInfo выводить остаток ресурса, температуру, общее число записанных на диск данных, а также суммарную наработку по часам. Для Ubuntu этот софт не выпускается, но владельцам компьютеров под управлением данной системы он и не требуется.

Бенчмарк и просмотр S.M.A.R.T. на Ubuntu


Классическая проверка жестких дисков и просмотр параметров S.M.A.R.T. в Ubuntu выполняются через терминал, с использованием Smartmontools. Ровно тем же инструментарием SmartCtl можно проверить данные с диска, не вводя команды в терминале. Для этого достаточно установить графическое приложение GSmartControl, находящееся в свободном доступе на популярных репозиториях.



По первоначальной задумке тут должен был оказаться блок с описанием результатов проверки, но в этом приложении набор доступных параметров слегка отличается от данных в CrystalDiskInfo. Как такового отчета увидеть не получится, лишь набор общей справочной информации, которую теоретически можно направить разработчику приложения тикетом на github. Данные S.M.A.R.T. попросту недоступны.



Зато при подключении SSD-диска 3-х летней давности, в меню приложения GSmartControl вся информация из S.M.A.R.T. доступна буквально парой кликов. Тут и актуальная температура, и счетчик исполнений циклов, и общее время работы. Подробнее о значениях каждого из параметров можно прочитать в постах у хабровчан, вбив аббревиатуру в поиск.



Сразу вопрос: а почему свежий NVMe–накопитель Kingston A2000 не распознается приложением GSmartControl? И главное, почему установленный через терминал Smartmontools выдает ту же ошибку доступа к данным самодиагностики?

Проблема в Ubuntu или диске?


В нашем случае, для Ubuntu актуальная версия Smartmontools датирована версией 7.1 из конца 2019 года. Под Windows и Linux, типа Fedora, доступна версия 7.2 от конца октября 2020 года. Но причина оказалась даже не в этом, а в отсутствии информации об SSD–диске Kingston A2000 в самой свежей версии базы драйверов под Linux-системы.



Для проверки, та же операция по обновлению базы была проведена на свежем дистрибутиве Fedora 33. В таблице релизов Smartmontools для этой системы заявлена актуальная версия приложения 7.2. А ручное обновление базы дисков, используемое GsmartTools, также выполняется через терминал, вводом команды: sudo/usr/sbin/update-smart-drivedb

Результат ожидаемо не привел к положительному результату. С одной стороны, разработчиков можно понять, но пользоваться хочется современным SSD–накопителем, не привязывая себя к определенной операционной системе. А в случае с Linux остается только попробовать другую актуальную модель из доступной линейки дисков: модель Kingston A400. Этот SATA-SSD выполнен в форм-факторе 2.5”, так что есть шанс узнать еще и данные по температуре у подобного твердотельника.



Получится у Linux прочитать S.M.A.R.T.–параметры диска Kingston A400?


Момент установки был волнителен как никогда. Прежде чем было принято решение брать другой диск для проверки, были испробованы различные команды в терминале и бесчисленные попытки обновления софта. Порой казалось, что вот сейчас все получится, но результата не удавалось достичь. Надежды на успех были минимальны.



Ура, победа! Твердотельный накопитель Kingston A400 распознается без каких-либо ограничений и все данные самодиагностики S.M.A.R.T. доступны в полном объеме. Значения ошибок и температура доступна к просмотру, причем и в классическом приложении Диски. Там же можно запустить бенчмарк чтения и записи, с ручным выставлением параметров объема ячейки и количества операций. В сочетании с GsmartControl получается удобное средство для контроля производительности дисковой подсистемы, в частности температурного.



В случае с твердотельным накопителем Kingston A400 емкостью 480 ГБ, пиковые значения температуры, по данным приложения GSmatControl, не превышали 60 °С. Результат действительно интересный. Согласно ему, выходит, что системный Kingston A400 выглядит предпочтительнее для Linux, как раз благодаря низкому тепловыделению. NVMe–накопитель грелся в Windows до 70-ти градусов и лучше использовать его с операционкой Microsoft.



Что интересно, за пару месяцев подготовки этого материала, не только разрушились надежды обнаружить с обновлением драйвера и поддержку Kingston A2000 в Linux, но и потерял свою актуальность дистрибутив из репозиториев Fedora для утилиты KDiskMark. Еще в феврале-марте никаких проблем с его установкой из штатного магазина не возникало, а теперь увы.



А жаль, ведь результаты записи в этом бенчмарке гораздо адекватнее значений, выводимых штатными “Дисками”, независимо от введенных значений. Запись упорно держится в районе 300 МБ/с, хотя визуально предпосылок к обрезанной скорости нет.

Какие итоги мы смогли вынести из увиденного?


Первый и самый очевидный вывод, по итогам поиска утилит мониторинга твердотельных дисков на Linux, оказался довольно очевиден: для новинок железа и подробного тестирования куда лучше подходит Windows. Операционка от Microsoft хорошо заточена под обновление драйверов отдельных компонентов, на нее ориентируются производители игрового железа и даже среди дисковых утилит там есть, из чего выбрать.

С Linux-системами все несколько сложнее. Там меньше конкуренция и ниже фокус внимания разработчиков софта. В нашей конкретной ситуации два SSD-накопителя, выпущенные в схожее время, проявили себя по-разному. Модель A400 распознается системами Ubuntu и Fedora, в утилитах Диски и GSmartControl доступен полный отчет по S.M.A.R.T. – параметрам, а вот модель A2000 так и не получила системных драйверов на апрель 2021 года. Узнать, как проявит себя ваш SSD-накопитель на актуальной сборке, получится лишь на практике. С другой стороны, даже SATA-SSD A400 хватает для быстрой и комфортной работы в качестве системного диска, а ощутить разницу с NVMe в прикладных задачах не так и просто.

Но объективная оценка и субъективное восприятие скорости работы системы и отдельных приложений – это тема отдельного материала. Например, сравнения Windows и Linux по части требовательности к ресурсам аппаратных компонентов и более внимательным сравнением нагрузки на дисковую подсистему. А заодно можно будет сравнить важность системных драйверов для SSD и их влияние на итоговые результаты. Подопытные для наших тестов уже под рукой, о результатах расскажем совсем скоро.



Для получения дополнительной информации о продуктах Kingston обращайтесь на официальный сайт компании.
Источник: https://habr.com/ru/company/kingston_technology/blog/569952/

Интересные статьи

Интересные статьи

В прошлом году популярный сервис мониторинга Zabbix представил Agent 2, призванный сократить число TCP-подключений и обеспечить удобную расширяемость за счёт плагинов на ...
И вновь мы приготовили для вас много инсайтов, мероприятий, книжек и шпаргалок. Оставайтесь с нами – станьте частью DevNation! Читать дальше: Пишем 'Hello W...
Как-то к нам пришел один прогрессивный заказчик из города N, что в средней полосе России, и сказал: «Хотим чтобы дата-центр на 100% фрикулинге работал круглый год. М...
Как известно, у /dev/random, криптографически стойкого генератора псевдослучайных чисел (CSPRNG), имеется одна неприятная проблема – блокировки. В данной статье рассказывается, каким образом можн...
Оптимальная производительность PostgreSQL зависит от правильно определенных параметров операционной системы. Плохо настроенные параметры ядра ОС могут привести к снижению производительности серв...