恒写磁盘速度

Question

我正在按顺序将实时数据写入一个空的旋转磁盘。(编辑:它不一定是顺序的，只要我能把它读回来，就好像它是顺序的。)数据以100 MB/s的速率到达，磁盘的平均写入速度为120 MB/s。

有时(特别是当空闲空间开始减少时)，磁盘速度会低于100 MB/s，这取决于磁盘上写入的位置，而我必须删除重要的数据。

是否有任何方法以模式(或其他方式)向磁盘写入，以确保写入速度接近平均速率？不管当前磁盘上有多少数据。

编辑：

关于为什么我认为这是可能的。

当通常写入磁盘时，它从盘的快速部分开始，然后写入较慢的部分。但是，如果我可以将一半的数据写到快部分，一半的数据写到慢部分(即1秒，它可以将50 in写到快部分，50 in写到慢部分)，它们应该在中间相遇。我能达到一个恒定的速度吗？

作为一名程序员，我不知道如何决定在什么地方写数据，甚至是操作系统是否可以实现类似的功能。

Answer 1

将磁盘划分为两个大小相等的分区。在分区之间交替写入几秒钟的数据。这样你就可以得到几乎所有通常的顺序速度，很好地平均。每隔几秒钟就找一个磁盘，几乎没有时间。每秒一次搜索将可用时间从1000 is减少到~990 is，即吞吐量减少了~1%。您可以用于缓冲的RAM越多，您需要寻找的就越少。

使用更多的分区来增加平均效果。

Answer 2

如果我不得不在普通的Windows系统上这样做，我会使用一个平均写入速度更高的设备来给我更多的空间。期望100 to /s的平均写入速度对整个磁盘的额定为120 to/s将给您带来麻烦。旋转硬盘对整个磁盘没有恒定的写入速度。

这个问题的通常解决方案是在RAM中缓冲以掩盖不常见的缓慢下降。用作缓冲区的RAM越多，所能处理的慢度范围就越长。这是你必须做的权衡。如果你的问题是已知的旋转磁盘内部扇区的减速，那么你的设备就不够快了。

另一件可能有帮助的事情是尽可能直接地访问磁盘，并确保它不会被系统的其他部分共享。使用单独的物理设备，不要用文件系统格式化它，直接写入分区空间。是的，您将不得不处理文件系统为您解决的一些问题，但您也跳过了一堆无法控制的代码。即使如此，您的应用程序也可能遇到Windows的调度问题。Windows不是一个RTOS，也没有时间保证。同样，这将有助于更多地解决文件系统清理、刷新脏页等临时减速问题。这可能对“最后100 at写入80 at/s”的问题没有多大帮助。

如果您真的被一个从120 so /s -> 80 so/s到内部的磁盘卡住了(您应该用自己的代码进行测试，而不相信来自制造的规范，这样您就知道自己在处理什么)，那么您将不得不像其他人所建议的那样玩分区游戏。在一个机械磁盘上，这将引入一些严肃的头部寻找，这可能会吞噬你的进步。为了最小化搜索，更重要的是确保它是操作系统没有用于任何其他用途的专用磁盘。此外，在寻找磁盘的末尾之前，请使用大型缓冲区并一次写入多兆字节。与分区不同，您可以直接写入块设备，并控制写入哪些块。我不知道在Windows下该怎么做。

为了在Linux上解决这个问题，我很想在同一个驱动器上的两个分区上测试mdadm的raid0，看看它是否有效。如果是这样的话，那么工作就完成了，您不必编写和测试一些复杂的写入机制。

Answer 3

我担心这比你意识到的要困难得多：

• 如果您的平均120 MB/s写入速度是制造商的值，那么它最有可能是“乐观”的。
• 甚至基准的写入速度通常都是在非分区/格式化驱动器上完成的，并且会比您在实际使用中通常看到的要高(多高是一个好问题)。
• 一个更重要的值是驱动器的最小写入速度。例如，在Tom的硬件2013年HDD基准中，平均为120 MB/s的驱动器的最小容量为76 MB/s。
• 同时被其他应用程序(如Windows)使用的驱动器的写入速度要低得多。
• 一个更重要的值是驱动器实际测量的性能。我将制作一个类似于您的用例的简单应用程序，它尽可能快地将数据写入驱动器，直到它填充驱动器。要获得更真实的平均/最小/最大写入速度，value...it可能会比您预期的低几十次。
• 正如您所指出的，即使您的“实际”平均写入速度高于100 MB/s，如果您在磁盘被填满之前遇到了缓慢的写入速度，则会遇到问题，前提是您没有其他地方可将数据写入。在这种情况下，使用缓冲区是没有帮助的。
• 我不确定这些天你是否真的可以在硬盘上指定要写入的物理位置，而不用进入驱动器的固件程序。即使你可以，这也是我最后的解决方案。

为了解决你的问题，我会考虑一些具体的事情：

• 测量驱动器的“真实”写性能，看看它是否足够快。这让你了解到你的实际差距有多远。
• 将操作系统放在一个单独的驱动器上，以确保数据驱动器不会被应用程序以外的任何东西所使用。
• 获得更快的驱动器( HDD或SDD)。使用制造商的写入速度作为初始指南是很好的，但也要彻底测试它们。
• 获取更多的驱动器，并将它们放入RAID0 (或类似的)配置中，以获得更快的写访问权限。您将再次想要实际测试这个，以确认它对您有用。