dd: Como calcular o tamanho ideal do bloco? [fechadas]

Como você calcula o tamanho ideal do bloco ao executar um dd? Eu pesquisei um pouco e não encontrei nada sugerindo como isso seria realizado.

Estou com a impressão de que um tamanho de bloco maior resultaria em um mais rápido dd... isso é verdade?

Estou prestes a dddois HDDs Hitachi idênticos de 500 gb que rodam a 7200 rpm em uma caixa executando um Intel Core i3 com 4 GB de DDR3 1333 mhz de RAM, então estou tentando descobrir qual tamanho de bloco usar. (Vou iniciar o Ubuntu 10.10 x86 a partir de uma unidade flash e executá-lo a partir disso.)

O tamanho ideal do bloco depende de vários fatores, incluindo o sistema operacional (e sua versão) e os vários barramentos e discos de hardware envolvidos. Vários sistemas do tipo Unix (incluindo Linux e pelo menos alguns tipos de BSD) definem o st_blksizemembro no struct statque fornece o que o kernel pensa que é o tamanho ideal do bloco:

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

int main(void)
{
    struct stat stats;

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

A melhor maneira pode ser experimentar: copie um gigabyte com vários tamanhos de bloco e tempo. (Lembre-se de limpar os caches do buffer do kernel antes de cada execução:) echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches.

No entanto, como regra geral, descobri que um tamanho de bloco grande o suficiente permite ddfazer um bom trabalho, e as diferenças entre, digamos, 64 KiB e 1 MiB são menores, em comparação com 4 KiB versus 64 KiB. (Embora, reconhecidamente, já tenha sido um tempo desde que eu fiz isso. Eu uso um mebibyte por padrão agora, ou deixo ddescolher o tamanho.)

Como outros já disseram, não há tamanho de bloco universalmente correto; o que é ideal para uma situação ou uma peça de hardware pode ser terrivelmente ineficiente para outra. Além disso, dependendo da integridade dos discos, pode ser preferível usar um tamanho de bloco diferente do que é "ideal".

Uma coisa que é bastante confiável no hardware moderno é que o tamanho padrão do bloco de 512 bytes tende a ser quase uma ordem de magnitude mais lenta que uma alternativa mais ideal. Na dúvida, descobri que 64K é um padrão moderno bastante sólido. Embora 64K geralmente não seja o tamanho ideal de bloco, na minha experiência, ele tende a ser muito mais eficiente que o padrão. O 64K também tem um histórico bastante sólido de desempenho confiável: Você pode encontrar uma mensagem na lista de discussão Eug-Lug, por volta de 2002, recomendando um tamanho de bloco de 64K aqui: http://www.mail-archive.com/eug- [email protected]/msg12073.html

Para determinar o tamanho ideal do bloco de saída, escrevi o seguinte script que testa a gravação de um arquivo de teste de 128M com dd em um intervalo de tamanhos de bloco diferentes, do padrão de 512 bytes a um máximo de 64M. Esteja avisado, este script usa dd internamente, portanto, use com cuidado.

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 no GitHub

Eu testei esse script apenas em um sistema Debian (Ubuntu) e no OSX Yosemite, portanto, provavelmente será necessário algum ajuste para fazer funcionar outros tipos de Unix.

Por padrão, o comando criará um arquivo de teste chamado dd_obs_testfile no diretório atual. Como alternativa, você pode fornecer um caminho para um arquivo de teste personalizado, fornecendo um caminho após o nome do script:

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

A saída do script é uma lista dos tamanhos de bloco testados e suas respectivas taxas de transferência da seguinte forma:

$ ./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: a unidade das taxas de transferência variará de acordo com o sistema operacional)

Para testar o tamanho ideal do bloco de leitura, você pode usar mais ou menos o mesmo processo, mas em vez de ler de / dev / zero e gravar no disco, você deve ler do disco e gravar em / dev / null. Um script para fazer isso pode ser assim:

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 no GitHub

Uma diferença importante nesse caso é que o arquivo de teste é um arquivo gravado pelo script. Não aponte este comando para um arquivo existente ou o arquivo existente será substituído por zeros!

Para meu hardware em particular, descobri que 128K era o tamanho de bloco de entrada mais ideal em um HDD e 32K era o melhor em um SSD.

Embora esta resposta cubra a maioria das minhas descobertas, já me deparei com essa situação várias vezes em que escrevi uma postagem sobre o blog: http://blog.tdg5.com/tuning-dd-block-size/ Você pode encontrar mais detalhes nos testes que realizei lá.

Descobri que meu tamanho ideal de bloco é de 8 MB (igual ao cache do disco?). Precisava limpar (alguns dizem: lavar) o espaço vazio em um disco antes de criar uma imagem compactada. Eu usei:

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

Eu experimentei valores de 4K a 100M.

Depois de deixar o dd rodar por um tempo, eu o matei (Ctlr + C) e li a saída:

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

Como o dd exibe a taxa de entrada / saída (19,1 MB / s neste caso), é fácil ver se o valor que você escolheu está executando melhor que o anterior ou pior.

Minhas pontuações:

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 qual é o tamanho do cache / buffer do disco, você pode usar sudo hdparm -i /dev/sda

Isso depende totalmente do sistema. Você deve tentar encontrar a solução ideal. Tente começar com bs=8388608. (Como os HDDs da Hitachi parecem ter 8 MB de cache).

• para obter melhor desempenho, use o maior tamanho de bloco que a RAM puder acomodar (enviará menos chamadas de E / S para o sistema operacional)
• para obter melhor precisão e recuperação de dados, defina o tamanho do bloco para o tamanho do setor nativo da entrada

Como o dd copia os dados com a opção conv = noerror, sync, qualquer erro encontrado resulta na substituição do restante do bloco por zero bytes. Tamanhos maiores de blocos serão copiados mais rapidamente, mas sempre que um erro é encontrado, o restante do bloco é ignorado.

fonte