dd:¿Cómo calcular el tamaño de bloque óptimo?

Descubrí que mi tamaño de bloque óptimo es de 8 MB (¿igual a la memoria caché del disco?) Necesitaba borrar (algunos dicen:lavar) el espacio vacío en un disco antes de crear una imagen comprimida del mismo. Utilicé:

cd /media/DiskToWash/
dd if=/dev/zero of=zero bs=8M; rm zero

Experimenté con valores de 4K a 100M.

Después de dejar que dd se ejecutara por un tiempo, lo eliminé (Ctrl+C) y leí el resultado:

36+0 records in
36+0 records out
301989888 bytes (302 MB) copied, 15.8341 s, 19.1 MB/s

Como dd muestra la velocidad de entrada/salida (19,1 MB/s en este caso), es fácil ver si el valor que ha elegido está funcionando mejor que el anterior o peor.

Mis puntuaciones:

bs=   I/O rate
---------------
4K    13.5 MB/s
64K   18.3 MB/s
8M    19.1 MB/s <--- winner!
10M   19.0 MB/s
20M   18.6 MB/s
100M  18.6 MB/s   

Nota:para verificar cuál es el tamaño de la memoria caché/búfer de su disco, puede usar sudo hdparm -i /dev/sda

Como han dicho otros, no existe un tamaño de bloque universalmente correcto; lo que es óptimo para una situación o una pieza de hardware puede ser terriblemente ineficiente para otra. Además, según el estado de los discos, puede ser preferible utilizar un tamaño de bloque diferente al "óptimo".

Una cosa que es bastante confiable en el hardware moderno es que el tamaño de bloque predeterminado de 512 bytes tiende a ser casi un orden de magnitud más lento que una alternativa más óptima. En caso de duda, descubrí que 64K es un valor predeterminado moderno bastante sólido. Aunque 64K generalmente no es EL tamaño de bloque óptimo, en mi experiencia tiende a ser mucho más eficiente que el predeterminado. 64K también tiene un historial bastante sólido de rendimiento confiable:puede encontrar un mensaje de la lista de correo de Eug-Lug, alrededor de 2002, recomendando un tamaño de bloque de 64K aquí:http://www.mail-archive.com/example@ unixlinux.online/msg12073.html

Para determinar EL tamaño de bloque de salida óptimo, he escrito el siguiente script que prueba la escritura de un archivo de prueba de 128M con dd en un rango de diferentes tamaños de bloque, desde el valor predeterminado de 512 bytes hasta un máximo de 64M. Tenga cuidado, este script usa dd internamente, así que utilícelo con precaución.

dd_obs_test.sh:

#!/bin/bash

# Since we're dealing with dd, abort if any errors occur
set -e

TEST_FILE=${1:-dd_obs_testfile}
TEST_FILE_EXISTS=0
if [ -e "$TEST_FILE" ]; then TEST_FILE_EXISTS=1; fi
TEST_FILE_SIZE=134217728

if [ $EUID -ne 0 ]; then
  echo "NOTE: Kernel cache will not be cleared between tests without sudo. This will likely cause inaccurate results." 1>&2
fi

# Header
PRINTF_FORMAT="%8s : %s\n"
printf "$PRINTF_FORMAT" 'block size' 'transfer rate'

# Block sizes of 512b 1K 2K 4K 8K 16K 32K 64K 128K 256K 512K 1M 2M 4M 8M 16M 32M 64M
for BLOCK_SIZE in 512 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536 131072 262144 524288 1048576 2097152 4194304 8388608 16777216 33554432 67108864
do
  # Calculate number of segments required to copy
  COUNT=$(($TEST_FILE_SIZE / $BLOCK_SIZE))

  if [ $COUNT -le 0 ]; then
    echo "Block size of $BLOCK_SIZE estimated to require $COUNT blocks, aborting further tests."
    break
  fi

  # Clear kernel cache to ensure more accurate test
  [ $EUID -eq 0 ] && [ -e /proc/sys/vm/drop_caches ] && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

  # Create a test file with the specified block size
  DD_RESULT=$(dd if=/dev/zero of=$TEST_FILE bs=$BLOCK_SIZE count=$COUNT conv=fsync 2>&1 1>/dev/null)

  # Extract the transfer rate from dd's STDERR output
  TRANSFER_RATE=$(echo $DD_RESULT | \grep --only-matching -E '[0-9.]+ ([MGk]?B|bytes)/s(ec)?')

  # Clean up the test file if we created one
  if [ $TEST_FILE_EXISTS -ne 0 ]; then rm $TEST_FILE; fi

  # Output the result
  printf "$PRINTF_FORMAT" "$BLOCK_SIZE" "$TRANSFER_RATE"
done

Ver en GitHub

Solo probé este script en un sistema Debian (Ubuntu) y en OSX Yosemite, por lo que probablemente necesitará algunos ajustes para que funcione en otras versiones de Unix.

De forma predeterminada, el comando creará un archivo de prueba llamado dd_obs_testfile en el directorio actual. Como alternativa, puede proporcionar una ruta a un archivo de prueba personalizado proporcionando una ruta después del nombre del script:

$ ./dd_obs_test.sh /path/to/disk/test_file

El resultado del script es una lista de los tamaños de bloque probados y sus respectivas transferencias, así:

$ ./dd_obs_test.sh
block size : transfer rate
       512 : 11.3 MB/s
      1024 : 22.1 MB/s
      2048 : 42.3 MB/s
      4096 : 75.2 MB/s
      8192 : 90.7 MB/s
     16384 : 101 MB/s
     32768 : 104 MB/s
     65536 : 108 MB/s
    131072 : 113 MB/s
    262144 : 112 MB/s
    524288 : 133 MB/s
   1048576 : 125 MB/s
   2097152 : 113 MB/s
   4194304 : 106 MB/s
   8388608 : 107 MB/s
  16777216 : 110 MB/s
  33554432 : 119 MB/s
  67108864 : 134 MB/s

(Nota:la unidad de las tasas de transferencia variará según el sistema operativo)

Para probar el tamaño óptimo del bloque de lectura, podría usar más o menos el mismo proceso, pero en lugar de leer desde /dev/zero y escribir en el disco, leería desde el disco y escribiría en /dev/null. Una secuencia de comandos para hacer esto podría verse así:

dd_ibs_test.sh:

#!/bin/bash

# Since we're dealing with dd, abort if any errors occur
set -e

TEST_FILE=${1:-dd_ibs_testfile}
if [ -e "$TEST_FILE" ]; then TEST_FILE_EXISTS=$?; fi
TEST_FILE_SIZE=134217728

# Exit if file exists
if [ -e $TEST_FILE ]; then
  echo "Test file $TEST_FILE exists, aborting."
  exit 1
fi
TEST_FILE_EXISTS=1

if [ $EUID -ne 0 ]; then
  echo "NOTE: Kernel cache will not be cleared between tests without sudo. This will likely cause inaccurate results." 1>&2
fi

# Create test file
echo 'Generating test file...'
BLOCK_SIZE=65536
COUNT=$(($TEST_FILE_SIZE / $BLOCK_SIZE))
dd if=/dev/urandom of=$TEST_FILE bs=$BLOCK_SIZE count=$COUNT conv=fsync > /dev/null 2>&1

# Header
PRINTF_FORMAT="%8s : %s\n"
printf "$PRINTF_FORMAT" 'block size' 'transfer rate'

# Block sizes of 512b 1K 2K 4K 8K 16K 32K 64K 128K 256K 512K 1M 2M 4M 8M 16M 32M 64M
for BLOCK_SIZE in 512 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536 131072 262144 524288 1048576 2097152 4194304 8388608 16777216 33554432 67108864
do
  # Clear kernel cache to ensure more accurate test
  [ $EUID -eq 0 ] && [ -e /proc/sys/vm/drop_caches ] && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

  # Read test file out to /dev/null with specified block size
  DD_RESULT=$(dd if=$TEST_FILE of=/dev/null bs=$BLOCK_SIZE 2>&1 1>/dev/null)

  # Extract transfer rate
  TRANSFER_RATE=$(echo $DD_RESULT | \grep --only-matching -E '[0-9.]+ ([MGk]?B|bytes)/s(ec)?')

  printf "$PRINTF_FORMAT" "$BLOCK_SIZE" "$TRANSFER_RATE"
done

# Clean up the test file if we created one
if [ $TEST_FILE_EXISTS -ne 0 ]; then rm $TEST_FILE; fi

Ver en GitHub

Una diferencia importante en este caso es que el archivo de prueba es un archivo escrito por el script. ¡No apunte este comando a un archivo existente o el archivo existente se sobrescribirá con ceros!

Para mi hardware en particular, descubrí que 128 000 era el tamaño de bloque de entrada más óptimo en un HDD y 32 000 era el más óptimo en un SSD.

Aunque esta respuesta cubre la mayoría de mis hallazgos, me he encontrado con esta situación tantas veces que escribí una publicación de blog al respecto:http://blog.tdg5.com/tuning-dd-block-size/ Puede encontrar más detalles en las pruebas que realicé allí.

Esto es totalmente dependiente del sistema. Debe experimentar para encontrar la solución óptima. Intente comenzar con bs=8388608 . (Como los HDD de Hitachi parecen tener 8 MB de caché).

El tamaño de bloque óptimo depende de varios factores, incluido el sistema operativo (y su versión) y los diversos buses y discos de hardware involucrados. Varios sistemas similares a Unix (incluido Linux y al menos algunas variantes de BSD) definen el st_blksize miembro en el struct stat eso da lo que el núcleo cree que es el tamaño de bloque óptimo:

#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    struct stat stats;

    if (!stat("/", &stats))
    {
        printf("%u\n", stats.st_blksize);
    }
}

La mejor manera puede ser experimentar:copiar un gigabyte con varios tamaños de bloque y tiempo. (Recuerde borrar los cachés del búfer del kernel antes de cada ejecución:echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches ).

Sin embargo, como regla general, descubrí que un tamaño de bloque lo suficientemente grande permite dd hacen un buen trabajo y las diferencias entre, digamos, 64 KiB y 1 MiB son menores, en comparación con 4 KiB frente a 64 KiB. (Aunque, es cierto, ha pasado un tiempo desde que hice eso. Ahora uso un mebibyte por defecto, o simplemente dejo dd elige el tamaño.)