Como melhorar o desempenho do Windows com um novo sistema de arquivos

Você pode aumentar o desempenho do software e a confiabilidade do armazenamento de seu computador com duas tecnologias: uma configuração de RAID e um novo sistema de arquivos. O único requisito é, pelo menos, duas unidades sobressalentes. O resto é fácil.

Você pode aumentar o desempenho do software e a confiabilidade do armazenamento de seu computador com duas tecnologias: uma configuração de RAID e um novo sistema de arquivos.  O único requisito é, pelo menos, duas unidades sobressalentes.  O resto é fácil.
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Quer reforçar o seu PC com Windows? Você pode aumentar o desempenho do software e a confiabilidade do armazenamento com duas tecnologias: Matriz redundante de unidades independentes O que é armazenamento RAID e posso usá-lo no meu PC doméstico? [Tecnologia Explicada] O que é armazenamento RAID e posso usá-lo no meu PC doméstico? [Technology Explained] RAID é um acrônimo para Redundant Array of Independent Disks, e é uma característica central do hardware do servidor que garante a integridade dos dados. É também uma palavra chique para dois ou mais discos rígidos conectados ... Leia mais (RAID) e o sistema de arquivos resilientes da Microsoft Como você pode experimentar o novo sistema de arquivos resiliente para Windows Como você pode testar o novo sistema de arquivos resiliente para Windows O sistema gerencia os dados armazenados em seu computador. O padrão do Windows é o NTFS. ReFS promete melhor resiliência e eventualmente substituirá o NTFS. Mostramos seus benefícios e como você pode experimentar o ReFS agora. Leia mais (ReFS). O único requisito é, pelo menos, duas unidades sobressalentes.

Você está se perguntando se o ReFS tem desempenho semelhante ao antigo NTFS? Este artigo compara o desempenho do novo sistema de arquivos da Microsoft com RAID1, RAID0 e desempenho de disco único. E discutiremos os possíveis usos do RAID1-ReFS.

Começando com o RAID

Criar um volume RAID agora é realmente fácil usando os Espaços de Armazenamento do Windows . Os usuários apenas digitam Espaços de Armazenamento na barra de pesquisa e iniciam o programa.

janelas de espaços de armazenamento 81

Depois de lançar os Espaços de Armazenamento, você precisará selecionar o botão Alterar configurações .

gerenciar espaços de armazenamento

Você então criará o pool de armazenamento. Selecione Criar um armazenamento . Em seguida, escolha duas unidades sobressalentes para adicionar à matriz. É importante observar que adicionar ou remover uma unidade do volume destruirá todos os dados no disco, por isso, tenha cuidado.

espaços de armazenamento adicionar uma unidade

Você verá opções configuráveis ​​para criar o pool de armazenamento. As duas partes que você precisa prestar atenção são: (1) tipo de resiliência e (2) sistema de arquivos . O tipo de resiliência com duas unidades é limitado a um espelho bidirecional (RAID1) e a simples (RAID0). O tipo de partição inclui NTFS e ReFS. Se você escolher Simples, sua única opção é o NTFS, já que o ReFS foi projetado para duas ou mais unidades.

reutilização de espaços de armazenamento e sistema de arquivos

Depois de criar um volume RAID e atribuir uma letra de unidade, a partição funciona de maneira semelhante a um disco rígido. Os usuários podem compartilhar uma unidade em uma rede, mover arquivos para ela ou configurar software de edição de vídeo ou foto para gravar dados de cache nela. Na última capacidade, o RAID pode melhorar o desempenho de muitos aplicativos comerciais, como o Adobe Premiere e o Photoshop. Como indicado, existem diferentes tipos de software RAID, cada um com vantagens e desvantagens.

Dentro do sistema operacional Windows (OS), existem três tipos principais de RAID de consumidor: RAID1, RAID0 e RAID5 (há muitas outras variações de RAID). Além disso, existem duas maneiras comuns de formatar o RAID: NTFS e Resilient File System (ReFS). O ReFS chegou ao Windows 8.1 e, embora ainda esteja em evolução, oferece confiabilidade e desempenho.

Tipos de RAID do Windows

  • RAID0 : RAID0 é tecnicamente um equívoco. Ele usa duas unidades, mas nada sobre o arranjo é redundante. Cada unidade armazena metade dos dados instalados na montagem. Em vez de fornecer redundância, o RAID0 fornece desempenho puro. O RAID0 não pode ser formatado no ReFS, por isso, ele está praticamente preso ao NTFS.
  • RAID1 : RAID1 ou espelhamento requer duas unidades. Sua desvantagem é que ele fornece a capacidade de armazenamento de apenas uma unidade. Os dados são copiados igualmente em ambas as unidades, o que fornece redundância caso algo aconteça com um dos discos. O RAID1 também acelera as leituras de disco, o que pode levar a programas de inicialização mais rápidos e leituras mais rápidas do cache.
  • RAID5 : Não vou cobrir o RAID5 neste artigo. Requer pelo menos três unidades, mas fornece uma quantidade maior de capacidade de armazenamento disponível do que o RAID1.

Tipos de sistema de arquivos do Windows

Os dois sistemas de arquivos importantes (o que é um sistema de arquivos? O que um sistema de arquivos é e como você pode descobrir o que funciona em suas unidades? Resilient File System (ReFS) e o “Novo” Sistema de Arquivo de Tecnologia (NTFS) usado no tempo. O NTFS é o sistema de arquivos padrão no Windows, mas se você tiver dois ou mais discos de reposição (idênticos ou muito semelhantes), considere o uso do ReFS. O ReFS reduz o bit-rot, tornando-o ideal para formatar sistemas de armazenamento. E produz desempenho semelhante a uma partição RAID1 formatada em NTFS. Embora o ReFS seja relativamente novo e potencialmente sofra de bugs, minha experiência com ele tem sido excelente.

Os benchmarks de RAID

O desempenho do disco pode afetar várias tarefas de computação diferentes no Windows. Em particular, navegar na Internet muitas vezes lê e grava dados em um cache de navegador Tudo o que você precisa saber Sobre o cache do navegador [MakeUseOf Explains] Tudo o que você precisa saber Sobre o cache do navegador [MakeUseOf Explains] Sempre que você tiver um problema com um site, Uma das primeiras sugestões que você ouvirá do suporte de TI é "tente limpar o cache do seu navegador" junto com "e exclua seus cookies". Então, o que é ... Leia mais. Se o cache residir em um disco lento, o navegador parecerá menos rápido do que se habitasse uma unidade de estado sólido (o que é um SSD? Como funcionam as unidades de estado sólido? Como funcionam as unidades de estado sólido? Neste artigo, você Aprenderemos exatamente o que são os SSDs, como os SSDs realmente funcionam e operam, por que os SSDs são tão úteis e o principal ponto negativo dos SSDs. Leia mais), e é por isso que comparamos os discos rígidos.

imagem da matriz de ataque

Para determinar que tipo de array e sistema de arquivos é o mais rápido, eu montei uma máquina de teste com um dock SATA e conectei dois SSDs Onyx OCZ. Eu testei quatro configurações de RAID: RAID1 (NTFS), RAID1 (ReFS), RAID0 e como uma única unidade formatada em NTFS. Eu usei o AS-SSD para todos os benchmarks sintéticos e comparei-os com o CrystalDiskMark CrystalDiskMark e CrystalDiskInfo - valiosos diagnósticos de disco de graça [Windows] CrystalDiskMark e CrystalDiskInfo - valiosos diagnósticos de disco de graça [Windows] Houve uma época em que eu era um garoto ingênuo um desktop que nunca considerou que eu teria que acompanhar a saúde do meu disco rígido. Saltando do mundo ... Leia Mais, como um meio secundário de validar os resultados do AS-SSD. Finalmente, eu corri vários testes do mundo real usando 7-Zip e Handbrake (5 usa para Handbrake 5 coisas inteligentes que você pode fazer com HandBrake 5 coisas inteligentes que você pode fazer com HandBrake HandBrake é uma ferramenta poderosa, projetada para ajudá-lo a obter o A maioria dos seus meios digitais. Nós compilamos alguns dos usos mais engenhosos do HandBrake. Confira! Leia Mais). Um teste usando o Android Studio como um compilador falhou completamente.

Leituras Aleatórias e Escritas Aleatórias (4KB)

Matrizes RAID não lidam muito bem com profundidades de fila curtas (o que a maioria dos usuários exige). Portanto, aconselho não usar o RAID para navegação ou produtividade no escritório. Há uma vantagem de ~ 9% em usar uma única unidade para leituras aleatórias sobre outras configurações de disco.

leituras aleatórias Para velocidades de gravação, o RAID0 domina a concorrência. É quase 50% mais rápido que os concorrentes. Isso faz sentido, considerando que as unidades RAID1 e simples simplesmente copiam os dados igualmente entre todas as unidades, enquanto as divisões RAID0 são gravadas entre as duas unidades.

escritas aleatórias

Leituras Sequenciais e Gravações Sequenciais (4KB)

Velocidades de leitura sequenciais são geralmente indicativas de atividades de cópia de disco. Sempre que você mover arquivos, melhor desempenho deve se traduzir em transferência mais rápida de arquivos. O RAID1 melhora drasticamente em leituras de disco seqüenciais em discos únicos e RAID0. Em teoria, o RAID0 também deveria melhorar as leituras de disco sequenciais, mas por alguma razão o benchmark sintético não assumiu essa suposição.

leituras sequenciais

Leituras e gravações sequenciais são emblemáticas da cópia de arquivos. Como esperado, o RAID1-ReFS executa o pior porque executa somas de verificação em dados copiados. No entanto, o impacto no desempenho não é muito significativo. Por outro lado, o RAID0 tem um desempenho muito abaixo da expectativa, embora seja um pouco mais rápido do que uma única unidade e o RAID1-NTFS.

escritas sequenciais

Leituras Aleatórias e Gravações Aleatórias (4KB, 64 Queue Depth)

Os benchmarks que usam profundidade de fila profunda, combinados com leituras e gravações aleatórias, devem prever o desempenho do servidor e outros aplicativos comerciais. Em teoria, o RAID0 deve oferecer (e oferece) o desempenho de disco mais rápido dentre os quatro tipos de arranjos de disco. Mas o RAID1 chega muito perto em termos de velocidade de leitura e oferece redundância de dados. Se o RAID1 for formatado no ReFS, perderá muito pouca velocidade de leitura, em comparação com o NTFS.

leitura aleatória 4kb qd64

Para desempenho de gravação em uma fila profunda, o RAID0 domina. E tanto o RAID1-NTFS quanto o RAID1-ReFS sofrem uma penalidade de desempenho insignificante devido à sobrecarga associada à manutenção do array.

aleatório escreve 4kb qd64

Real World Performance

Em termos de desempenho no mundo real, os resultados são bem menos interessantes. Tanto na codificação do Handbrake quanto no 7-Zip (unzip), o RAID0 tinha aproximadamente 2-3% de vantagem no desempenho. Para compactar uma grande pasta de 300MB de fotos, todas as matrizes tiveram desempenho pior do que uma única unidade, com uma diferença de 7% entre uma única unidade e o RAID1-ReFS.

7zip

Infelizmente, tive que lançar alguns dados. Por exemplo, a compilação do código-fonte resultou em uma tremenda vantagem de desempenho em favor do RAID1-ReFS. A diferença era tão grande que tenho certeza absoluta de que minha metodologia está seriamente falha. O RAID1 foi executado quase duas vezes mais rápido que uma única unidade e o RAID0 ofereceu um aumento de desempenho de 20% em uma única unidade. Não estou incluindo um gráfico, já que preciso executar novamente os testes para confirmar. Pode ser que haja algo errado com meu ambiente de criação ou metodologia de teste.

Possíveis aplicativos para RAID no Windows

Com base nos benchmarks, os aplicativos adequados para RAID são os seguintes:

  • Unidade de cache / scratch para edição de fotos e vídeos.
  • Criando uma unidade de armazenamento de rede Como construir e usar seu próprio armazenamento conectado à rede usando um Netbook Ubuntu Como construir e usar seu próprio armazenamento conectado à rede usando um Netbook Ubuntu Leia mais com redundância de dados e proteção contra a podridão de bits.
  • Unidade de armazenamento de software.

Unidade de cache / scratch : os drivers RST (Rapid Storage Technology) da Intel permitem que os usuários designem outra unidade como unidade de cache. Nesta capacidade, muitas leituras e gravações são feitas na unidade. Uma matriz RAID0 oferece - no papel - a maior vantagem. Embora os benchmarks do mundo real indiquem que um único SSD provavelmente ofereceria os maiores ganhos em desempenho.

Unidade de armazenamento em rede : o uso óbvio do ReFS é como uma unidade de armazenamento. Suas propriedades de integridade de dados combinadas com os grandes buffs de velocidade de leitura o tornam excelente para streaming de mídia em uma rede rápida (por que você precisa de 5GHz Como roteadores de banda dupla podem resolver seus problemas sem fio Como roteadores de banda dupla podem resolver seus problemas sem fio usando um roteador que suporta o padrão de banda dupla pode aumentar significativamente suas velocidades de Wi-Fi em muitas circunstâncias.

Unidade de Armazenamento de Software : Neste arranjo, os usuários simplesmente instalam o software na partição RAID1. Devido à sua vantagem de velocidade de leitura, redundância de dados e proteção contra a podridão de bits, o RAID1 formatado com o ReFS é uma grande atualização em relação ao RAID1 formatado com o NTFS. Embora seja preciso um menor impacto no desempenho em relação ao RAID1-NTFS, os ganhos em integridade de dados compensam suas deficiências. E em um ambiente de produção, o buff de integridade de dados pode valer a pena.

RAID1-ReFS é realmente bom

Uma matriz RAID formatada no ReFS incorre apenas em um pequeno impacto no desempenho sobre o NTFS - que claramente vale a compensação. Embora eu não tenha o número de discos necessários para testar outras configurações de RAID (como o RAID5), os resultados para o RAID1 são animadores. Eu presumo que o ReFS funcionaria pelo menos tão bem em outros tipos de matrizes.

Minha opinião: Embora não seja anunciado como pronto para ambientes de produção, na minha experiência, o ReFS é usado de forma otimizada em sistemas de armazenamento e como uma unidade de armazenamento de software. Também poderia fazer um drive de cache decente.

Você já tentou usar o ReFS? Quais foram seus resultados?

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