rendimiento y mitos de los discos duros

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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor Bebbop » Lun Jun 27, 2011 10:14 am

Vídeo interesante sobre el funcionamiento de los HD's

http://www.engineerguy.com/videos/video-harddrive.htm
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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor Sor_Zitroën » Mié Sep 14, 2011 10:43 am

Por último hablo de un poco de la caché del disco duro y de la caché que implementa una controladora RAID. Todo lo que escribo es de los apuntes que me redacté a partir de una conversación con Jcea. Desde aquí le doy las gracias porque me ayudó a entenderlo.

------------------

FLUSH CACHE

Hace referencia a un comando de escritura en el cual se indica que se tiene que grabar directamente en disco y no en caché.

Existen dos usos típicos de flush cache:

1) -asegurar el orden de algunos cambios en el disco duro. Lo implementan los sistemas de ficheros, aunque no todos.
2) -obedecer directivas SYNC (llamadas al sistema) del sistema operativo


Los discos ante este tipo de escrituras pueden actuar correctamente, de forma que te dan un ACK cuando se ha escrito en disco. La otra posibilidad es devolverte un ACK habiendo escrito los datos en la caché y no en disco; en este segundo caso su respuesta no es veraz.

Se puede comprobar si un disco duro funciona correctamente con flush cache haciendo un programa que escriba datos al disco y haga un sync. Si el disco ha escrito muy rápido la información, es bastante probable que realmente no realice las escrituras sin pasar por la caché.

Si se realiza una escritura flush cache en una controladora RAID, ésta devuelve inmediatamente al sistema de ficheros un ACK como que se ha escrito con seguridad en el disco. A su vez envía comandos flush cache al disco que correspondan, pero guarda los datos en su caché hasta que confirmen su escritura mediante ACK (tiempo de ms). Si no se confirma la escritura y se va la luz, la batería previene la pérdida de datos de la caché de la controladora. Cuando hay corriente de nuevo, entonces la controladora volverá a mandar los comandos de escritura al disco correspondiente.

El uso de flush cache depende del driver y sistema de ficheros. ZFS, por ejemplo, hace uso del mismo.

NOTA: Jcea apunta que no sabe con seguridad si una escritura flush cache es un comando específico de escritura, o uno normal donde se indica mediante un bit. Piensa que es un comando separado.



CACHÉ DISCO DURO

No siempre hay que desactivar la caché para estar seguro de que los datos se escriben correctamente en disco. Si se cumplen dos condiciones:

1) -el disco duro escribe directamente ante flush cache
2) -el sistema de ficheros utiliza flush cache correctamente


La caché de escritura no es un problema, sino una gran ventaja.
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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor Sor_Zitroën » Mié Sep 14, 2011 10:49 am

Aunque mis conocimientos sobre write barriers son mínimos, pego unos pequeños apuntes que tengo sobre el tema.

-----------

Write Barriers: mecanismo del núcleo para asegurar que los metadatos del sistema de ficheros se escriben correctamente.

Para que el journaling funcione de forma consistente, primero necesita escribir en disco el cuerpo de la transacción y luego el commit block; en caso de perder la corriente el sistema de ficheros puede recuperar la transacción ante un fallo de alimentación. Pero es necesario que las escrituras se realicen en ese orden estricto, cosa que no sucede si el disco tiene una caché activa, pues el disco reordena las escrituras a su gusto. Para evitar eso se utiliza barriers, donde se fuerza mediante flush cache a que se escriba en orden (primero el cuerpo y luego el commit block de la transacción).

Existen dos casos en que no es necesario activar write barriers (mount -o nobarrier):

-dispositivos (controladoras RAID, por ejemplo) con batería para la caché de escritura*
-caché de escritura desactivada.


Es importante tener en cuenta que write barriers proporcionan consistencia de datos pero a costa de un peor rendimiento de escritura.

* en este caso los discos tienen que tenen la caché desactivada, o funcionar correctamente ante 'flush cache'.

-----------

Por mi parte doy por zanjado este post que inicié. Espero que le haya servido a alguien.
Saludos
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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor vlan7 » Mar Mar 20, 2012 12:18 pm

Hola Sor,

Hoy en el curro se han detectado unas cabinas asi:

SP Write Cache State Disabled

Y he recurrido a este hilo. Aparte de volver a darte la enhorabuena, ¿esto lo tienes formateado o finalizado en un solo documento? Yo he ido recopilando la info que aparecia a lo largo del hilo y he creado un PDF, pero no se si tienes algo mas definitivo.

Ya diras!
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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor Sor_Zitroën » Mar Mar 20, 2012 5:45 pm

Me alegro que te haya servido el hilo. Y gracias por las felicitaciones :)

No, la info de este hilo no la tengo maquetada ni nada por el estilo. No estaría de más hacerlo, pero ahora mismo voy liado con varias cosas y no es mi prioridad. Además, cada vez que maqueto algo en LaTeX me lleva bastante tiempo porque hay que revisar que la info que das es fiable, que no hay nada mal escrito, que la presentación es aceptable, ... Lleva unas cuantas horas, aunque no se aprecia, y ahora no quiero dedicarle ese tiempo al tema de los discos duros. Tengo otros en el tintero desde hace mucho.

Si quieres, cuelga tú el pdf y al menos la información se hace pública para que llegue a más personas.
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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor vlan7 » Mar Mar 20, 2012 6:50 pm

Hola,

Lo que queria saber era si tenias toda esta informacion junta en algun documento, no estaba pidiendote maquetarlo en LaTeX :D

Bueno, me tomo tu palabra y subo el PDF que hice esta mañana. Tampoco es LaTeX, hice copy&paste de cachos esta mañana y con Libreoffice lo exporte a PDF. Acabo de subirlo a Megaupload :embudito:

Un saludo.
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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor konquet » Mar Mar 20, 2012 6:57 pm

Adoro este hilo! Me voy a empapar todo! Gracias de nuevo :D
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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor Sor_Zitroën » Mar Mar 20, 2012 11:30 pm

@konquet: de nada. Parece que al final le ha resultado útil a más gente de la que pensaba. Bueno es saberlo :)

@vlan7: si finalmente publicara un pdf y lo maquetara en condiciones, ya reemplazaremos el pdf colgado por el otro. Gracias por hacerlo público ;)
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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor vlan7 » Mar Mar 27, 2012 9:26 pm

Hola,

¿Crees que serian fiables ciertas salidas del comando hdparm?

Por ejemplo, ¿me puedo fiar mas de esto que de lo que me diga el fabricante? Imagino que si, pero con tanto mito suelto...

Código: Seleccionar todo
# hdparm -t /dev/sda

/dev/sda:
 Timing buffered disk reads:  382 MB in  3.01 seconds = 126.91 MB/sec

Por cierto, segun se ve con hdparm la tasa de transferencia no depende de la cache tal y como comentas.
Código: Seleccionar todo
# hdparm -t --direct /dev/sda1

/dev/sda1:
 Timing O_DIRECT disk reads:  384 MB in  3.01 seconds = 127.69 MB/sec

man hdparm escribió:--direct
Use the kernel O_DIRECT flag when performing a -t timing test.
This bypasses the page cache, causing the reads to go directly
from the drive into hdparm's buffers, using so-called "raw" I/O.
In many cases, this can produce results that appear much faster
than the usual page cache method, giving a better indication of
raw device and driver performance.

El modelo que tengo seria este:
Código: Seleccionar todo
# hdparm -i /dev/sda

/dev/sda:

 Model=ST31000528AS, FwRev=CC34, SerialNo=*****
 Config={ HardSect NotMFM HdSw>15uSec Fixed DTR>10Mbs RotSpdTol>.5% }
 RawCHS=16383/16/63, TrkSize=0, SectSize=0, ECCbytes=4
 BuffType=unknown, BuffSize=0kB, MaxMultSect=16, MultSect=off
 CurCHS=16383/16/63, CurSects=16514064, LBA=yes, LBAsects=1953523055
 IORDY=on/off, tPIO={min:120,w/IORDY:120}, tDMA={min:120,rec:120}
 PIO modes:  pio0 pio1 pio2 pio3 pio4
 DMA modes:  mdma0 mdma1 mdma2
 UDMA modes: udma0 udma1 udma2 udma3 udma4 udma5 *udma6
 AdvancedPM=no WriteCache=enabled
 Drive conforms to: unknown:  ATA/ATAPI-4,5,6,7

 * signifies the current active mode

#

Y gracias a ti tio, yo solo hice copy&paste. Tremendo hilo.
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Re: rendimiento y mitos de los discos duros

Notapor Sor_Zitroën » Vie Mar 30, 2012 9:56 pm

Del fabricante sí que no me fiaría, porque siempre hacen las pruebas en condiciones óptimas. hdparm debería ser más fiable de lejos que el fabricante.

Sobre lo que comentas de la tasa de transferencia sin hacer uso de caché... no sabría decirte. No he jugado con hdparm lo suficiente, y lo que te pueda decir no es del todo fiable. Sorry
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