Ubuntu 针对 SSD 的优化方案

.

.

.

.

.

首先看下 LZ 的分区情况：

>$ sudo fdisk -lDisk /dev/sda: 120.0 GB, 120034123776 bytes255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders, total 234441648 sectorsUnits = sectors of 1 * 512 = 512 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0x0001cbca   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System/dev/sda1   *        2048      206847      102400   83  linux/dev/sda2          206848   234438655   117115904   83  LinuxDisk /dev/sdb: 1000.2 GB, 1000204886016 bytes255 heads, 63 sectors/track, 121601 cylinders, total 1953525168 sectorsUnits = sectors of 1 * 512 = 512 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytesI/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytesDisk identifier: 0x000a1ddb   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System/dev/sdb1            2048  1922080767   961039360   83  Linux/dev/sdb2      1922082814  1953523711    15720449    5  ExtendedPartition 2 does not start on physical sector boundary./dev/sdb5      1922082816  1953523711    15720448   82  Linux swap / Solaris

两块硬盘，/dev/sda 是固态硬盘，/dev/sdb 是机械硬盘，所以这里只针对 /dev/sda 进行优化。

/dev/sda1 是 /boot 分区，/dev/sda2 是 / 分区。

1.针对 /etc/fstab 的优化配置

>$ sudo vim /etc/fstab# /etc/fstab: static file system information.                                                                                                           ## Use 'blkid' to PRint the universally unique identifier for a# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).## <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass># / was on /dev/sda2 during installationUUID=d9a9c636-a561-4b71-acc5-51d3204c75ba /               ext4    noatime,discard,errors=remount-ro 0       1# /boot was on /dev/sda1 during installationUUID=1716571d-14c5-4d09-9e69-8c97d5543de1 /boot           ext4    noatime,discard,defaults        0       2# /home was on /dev/sdb1 during installationUUID=aa94f45f-8dcb-45c8-bef4-c8adace32a3b /home           ext4    defaults        0       2# swap was on /dev/sdb5 during installationUUID=d93e0ac2-c372-470c-9dd6-1e17a9242ee4 none            swap    sw              0       0tmpfs   /tmp            tmpfs   defaults,noatime,mode=1777      0       0tmpfs   /var/tmp        tmpfs   defaults,noatime,mode=1777      0       0tmpfs   /var/log        tmpfs   defaults,noatime,mode=1777      0       0

上面红色和加粗的部分是 LZ 手工添加进去的，下面 LZ 详细解释一下手工添加的部分的含义。

noatime 表示访问文件时不更新文件访问时间，这样可以减少对磁盘的写入动作。

Linux 文件系统中有三种时间，想要详细了解可以查阅 LZ 的博文《(三) 一起学 Unix 环境高级编程(APUE) 之 文件和目录》。

discard 表示开启 TRIM 功能。

TRIM 的作用主要有两个：1 提高硬盘写入效率；2 根据平均写入算法提高 SSD 寿命。

具体原理各位自行查找资料吧。

Linux 内核从 2.6.33 开始支持 TRIM 指令，所以首先查看内核版本以确定操作系统是否支持 TRIM：

>$ uname -aLinux yuhuashi-Linux 3.13.0-24-generic #46-Ubuntu SMP Thu Apr 10 19:11:08 UTC 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux>$

LZ 的内核版本是 3.13.0，所以是支持 TRIM 的。

接下来检查 SSD 是否支持 TRIM，虽然现在绝大多数 SSD 都支持 TRIM，但是也并非所有的 SSD 都支持。

$ sudo hdparm -I /dev/sda | grep TRIM       *    Data Set Management TRIM supported (limit 8 blocks)$>

显示类似这个信息的表示支持，不同的 SSD 显示的提示可能不一样。

当然，上面这两个配置是没有依赖关系的，所以先配置谁或仅配置谁都是可以的。

文件的最后将 /tmp、/var/tmp 和 /var/log 三个目录挂载到内存上了，这样做有两个目的：

1）利用内存来加速：内存的速度比硬盘的速度快得多，将这种频繁读写的目录挂载到内存中可以大大提高它们的读写速度。

2）减少对 SSD 的写入次数：因为这种临时目录通常都会保存很多小文件，而且读写频繁，为了提高 SSD 的寿命，把它们挂载到内存中。

注意：上面的 /var/log 目录是系统日志所在的目录，如果挂载到内存中将意味着关机之后这些日志全部都会丢失！当然，对于个人来说通常历史系统日志是没什么用的，所以 LZ 把它们也挂载到内存中了。

下面检查一下上面的配置是否生效：

>$ sudo mount -oremount /dev/sda1>$ mount -l/dev/sda2 on / type ext4 (rw,noatime,discard,errors=remount-ro)tmpfs on /tmp type tmpfs (rw,noatime,mode=1777)tmpfs on /var/tmp type tmpfs (rw,noatime,mode=1777)tmpfs on /var/log type tmpfs (rw,noatime,mode=1777)/dev/sda1 on /boot type ext4 (rw,noatime,discard)/dev/sdb1 on /home type ext4 (rw)>$

可以看到，/dev/sda1 和 /dev/sda2 已经有 noatime 和 discard 挂载属性了；并且 /tmp、/var/tmp 和 /var/log 也已经被挂载为 tmpfs 了。这说明我们上面的配置成功了。

2.减少 SWAP 换出量

LZ 分配了很大的 SWAP，但在实际使用中发现 SWAP 空间实际使用得很少，而且 LZ 从来不使用休眠功能，所以不分配或少分配 SWAP 也是可以的。

当然前提是你的内存足以满足你日常的使用，LZ 是 8GB 内存。

LZ 的 SWAP 是分配在机械硬盘上的，由于平时 SWAP 用得少所以速度慢点也无所谓。

其实这一步通常仅适用于把 SWAP 分配在 SSD 上的童鞋，像 LZ 这种把 SWAP 分配在机械硬盘上的，设不设置都无所谓。

>$ suPassWord:># echo 1 > /proc/sys/vm/swappiness>#

0 到 100 之间，值越大换出量越大。

3.使用 noop I/O 调度算法

noop 相当于实现了一个最简单的 FIFO 队列，由于 SSD 不需要像机械硬盘一样寻址，所以采用最简单的调度算法也能相应的提高效率。

>$ suPassword: # 查看当前的调度算法，下面被中括号选中的表示当前的调度算法># cat /sys/block/sda/queue/schedulernoop [deadline] cfq # 修改调度算法再重新查看># echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler># cat /sys/block/sda/queue/scheduler[noop] deadline cfq # LZ 发现这种方式只能临时设置，下次重启又变回去了，所以需要修改系统启动脚本># vim /etc/rc.local# 在最下面(exit 0 的上面) 添加这句，保存退出，可重启后用上面的 cat(1) 指令验证echo noop > /sys/block/sda/queue/scheduler>#

4.关闭 EXT4 日志功能

把这步放在最后是因为需要进入 LiveCD 才能做，所以装完系统之后首次进入系统还是先把其它的优化工作做完吧，不然先做这步的话一会儿还要再重启一次再做前面的优化。

关闭文件系统日志是为了减少 I/O 操作对 SSD 的写入次数，从而提高 SSD 的寿命。

但是，关闭文件系统的日志更容易导致文件系统的损坏，比如发生突然断电的情况等。不过 LZ 使用的是笔记本电脑，不怕突然断电哈。为了提高 SSD 的寿命，还是值得一试的。

1）重启进入 LiveCD。

2）在 shell 中执行命令：

# 修改 root 密码，因为命令要在 root 下运行，所以需要先取得 LiveCD 的 root 权限。>$ sudo passwd root输入新的 UNIX 密码： 重新输入新的 UNIX 密码： passwd：已成功更新密码>$ su密码： # 查看分区的设备文件，还好设备文件名与在系统中查看的是一样的，这样大家就不用费力气的重新对照了。># fdisk -lDisk /dev/sda: 120.0 GB, 120034123776 bytes255 heads, 63 sectors/track, 14593 cylinders, total 234441648 sectorsUnits = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytesI/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytesDisk identifier: 0x0001cbca   设备 启动      起点          终点     块数   Id  系统/dev/sda1   *        2048      206847      102400   83  Linux/dev/sda2          206848   234438655   117115904   83  LinuxDisk /dev/sdb: 1000.2 GB, 1000204886016 bytes255 heads, 63 sectors/track, 121601 cylinders, total 1953525168 sectorsUnits = 扇区 of 1 * 512 = 512 bytesSector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytesI/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytesDisk identifier: 0x000a1ddb   设备 启动      起点          终点     块数   Id  系统/dev/sdb1            2048  1922080767   961039360   83  Linux/dev/sdb2      1922082814  1953523711    15720449    5  扩展分区 2 未起始于物理扇区边界。/dev/sdb5      1922082816  1953523711    15720448   82  Linux 交换 / Solaris# 关闭 /boot 分区的文件系统日志，这个是针对分区的，所以要在每一个 SSD 分区上做。># tune2fs -O ^has_journal /dev/sda1 tune2fs 1.42.9 (4-Feb-2014)# 关闭 / 分区的文件系统日志># tune2fs -O ^has_journal /dev/sda2 tune2fs 1.42.9 (4-Feb-2014)# 运行文件系统检测，据说不运行可能会导致文件系统出错，LZ 没有亲自挑战过，所以还是乖乖的运行比较好。这个也是针对分区的，所以要在每一个关闭了文件系统日志的分区上做。># e2fsck -f /dev/sda1 e2fsck 1.42.9 (4-Feb-2014)第一步: 检查inode,块,和大小第二步: 检查目录结构第3步: 检查目录连接性Pass 4: Checking reference counts第5步: 检查簇概要信息/dev/sda1: 301/25688 files (1.0% non-contiguous), 38564/102400 blocks># e2fsck -f /dev/sda2 e2fsck 1.42.9 (4-Feb-2014)第一步: 检查inode,块,和大小第二步: 检查目录结构第3步: 检查目录连接性Pass 4: Checking reference counts第5步: 检查簇概要信息/dev/sda2: 182739/7323648 files (0.2% non-contiguous), 1599116/29278976 blocks# 在 LiveCD 上面的工作就做完了，重启进入系统># reboot>#

由于上面的内容比较多，所以 LZ 把需要手工执行的命令用红色加粗标记出来了。

3）重启进入系统之后，验证一下是否成功了：

>$ dmesg | grep EXT4[    3.787513] EXT4-fs (sda2): mounted filesystem without journal. Opts: (null)[    4.194035] EXT4-fs (sda2): re-mounted. Opts: discard,errors=remount-ro[    4.362051] EXT4-fs (sda1): mounted filesystem without journal. Opts: discard[    4.382329] EXT4-fs (sdb1): mounted filesystem with ordered data mode. Opts: (null)>$

出现了类似上面加粗字体的提示表示配置成功了，如果出现了上面蓝色字体的内容就说明没有生效。当然对于 LZ 来说配置是生效了的，因为 LZ 仅关闭了 sda1 和 sda2 的文件系统日志。sdb1 本来就不是固态硬盘，LZ 根本没有关闭它的文件系统日志。

参考文献：

1.Ubuntu系统SSD硬盘优化全记录

2.SSD的TRIM功能有什么作用？

3.小结一下linux 2.6内核的四种IO调度算法