Soukaku's HENA-CHOKO Blog

root@vhost01:~# smartctl --info /dev/sda -d sat

smartctl 6.6 2016-05-31 r4324 [x86_64-linux-4.17.0-rc7-amd64] (local build)

Copyright (C) 2002-16, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org



=== START OF INFORMATION SECTION ===

Model Family:     Hitachi Deskstar E7K1000

Device Model:     Hitachi HDE721010SLA330

Serial Number:    STN****S0UWL1K

LU WWN Device Id: 5 000cca 35ecbc4d1

Firmware Version: ST6OA3AA

User Capacity:    1,000,204,886,016 bytes [1.00 TB]

Sector Size:      512 bytes logical/physical

Rotation Rate:    7200 rpm

Device is:        In smartctl database [for details use: -P show]

ATA Version is:   ATA8-ACS T13/1699-D revision 4

SATA Version is:  SATA 2.6, 3.0 Gb/s

Local Time is:    Thu Jul 19 22:50:48 2018 JST

SMART support is: Available - device has SMART capability.

SMART support is: Enabled

root@vhost01:~# smartctl --info /dev/sdb -d sat

smartctl 6.6 2016-05-31 r4324 [x86_64-linux-4.17.0-rc7-amd64] (local build)

Copyright (C) 2002-16, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org



=== START OF INFORMATION SECTION ===

Model Family:     Hitachi Ultrastar 7K3000

Device Model:     Hitachi HUA723020ALA640

Serial Number:    MK0****FJ4XZVA

LU WWN Device Id: 5 000cca 223de6d56

Firmware Version: MK7OAA10

User Capacity:    2,000,398,934,016 bytes [2.00 TB]

Sector Size:      512 bytes logical/physical

Rotation Rate:    7200 rpm

Form Factor:      3.5 inches

Device is:        In smartctl database [for details use: -P show]

ATA Version is:   ATA8-ACS T13/1699-D revision 4

SATA Version is:  SATA 2.6, 6.0 Gb/s (current: 6.0 Gb/s)

Local Time is:    Thu Jul 19 22:50:41 2018 JST

SMART support is: Available - device has SMART capability.

SMART support is: Enabled

測定方法

今回測定に使用したツールは、fio というもので Windows でよく使われる CrystalDiskMark のような測定ができるもの。と言っても、細かくオプションをしていてコマンドラインから実行するものなのですけど。
今回は、バッファサイズを 4KB 、 32KB 、 256KB 、 2MB 、16MB と変化させて、内蔵 SATA 側と USB3.1 側をそれぞれ測定するようにしました。

複数回テストを実行したり、何度もテストを行う機会があるような場合は、テストの共通パラメータをファイルに記述して置くことができるので、それを storage_check-20180719.job というファイル名で作成。内容は、以下の通り。

soukaku@vhost01:[~]$ more ./storage_check-20180719.job

[[base_parms01]

runtime=120             # テストの継続時間。120秒を指定。

ioengine=libaio         # テストに利用するI/O方式。libaioを指定。

direct=1                # non-bufferd I/Oを有効化。

size=128M               # テストに利用するファイルのザイズを指定。128MBを指定。

name=testfiles          # テストに利用するファイルの名称。testfilesを指定。

numjobs=16              # テスト時のプロセス/スレッド数を指定。

group_reporting         # numjobsで指定した並列処理の結果を集約して表示。

unit_base=8             # 結果の単位を指定。8（Byte）を指定。

各オプションの詳細は "man fio" で確認してもらうとして、このファイルを読み込んで fio を 多重ループでぶん回すというシェルスクリプトを用意。

soukaku@vhost01:[~]$ more HDD_perf.sh

#!/bin/bash



# 全体を20回ループ

for loop in {1..20} ; do

    # テストパターン別

    for i in read write ; do

        # バッファサイズ別

        for j in 4 32 256 2048 16384 ; do

            # インターフェース別

            for k in SATA USB3 ; do

                # インターフェース別にディレクトリを指定

                case "${k}" in

                    "SATA" ) testDir="/tmp" ;;

                    "USB3" ) testDir="/backup/TM01/timemachine";;

                esac

                fio ./storage_check-20180719.job --rw=${i} --bs=${j}k --output=./fio_results/${k}-`date +%Y%m%d-%H%M`-${j}k -directory=$testDir 2>&1 > /dev/null

                sleep 30

            done

        done

    done

done

あとは、これが終わるのを待てば良い、というわけです。

測定結果

で、上のスクリプトぶん回して取得した測定した結果から、秒あたりのデータ転送量を抜き出して集計した結果が、以下のもの。各パターン 20 回実行した結果の平均値になっています。）

上の表をグラフ化したのが、こちら。

見てもらえばわかるのですが、 バッファサイズに関係なく USB3.1 側の HDD のほうが秒あたりのデータ転送量が多いという結果になりました。

気になるのは、 USB3.1 、バッファサイズ 256KB の read のパターンで、転送量に落ち込みが見えること。20 回分のデータを個々に見ても、ほぼ平均値通りなので、計測ミスという言うこともなさそうなので、インターフェースボードの問題なのか、 HDD 自体の特性なのか…。

とりあえずは、USB3.1 インタフェースのほうがパフォーマンス的には良さそう、ということがわかったので、今回はここまで。
機会があったら、測定対象を揃えたり、バッファサイズも細かく変化させて、測定してみましょうかね。

なお、 fio の使い方については、以下を参考にしています。

• fioを使ってストレージの性能を計測してみた
• fioコマンド - 新宿区で働くプロジェクトマネージャーのブログ