Disks: Hardware
In Linux finden sich unterhalb von /dev
die im System installierten Festplatten.
/dev/sda
bezeichnet dabei die erste SCSI oder SATA-Festplatte,/dev/sdb
die zweite usw./dev/sda1
bezeichnet die erste Partition auf der ersten SCSI-/SATA-Platte,/dev/sdc2
die zweite Partition auf der dritten Platte.Die 27. Disk heisst dann
/dev/sdaa
.Ältere IDE-Festplatten werden über
/dev/hda
(erste Platte) angesprochen.Virtuelle Festplatten (z.B. per VirtIO) über
/dev/vd*
.
lsblk
zeigt die Disk-Struktur, lsblk --nodeps --output SIZE --noheadings --include 8,252
nur die von sd- und vd-Devices.
Festplatte aktivieren
Rescan: Unter Linux aktiviert man eine im laufenden Betrieb hinzugefügte Festplatte, indem man alle SCSI-Adapter (SCSI-Hosts) bittet, nach neuen Geräten zu suchen (kann pro SCSI-Host einige Sekunden dauern):
for scsi_host in /sys/class/scsi_host/*;
do
echo SCSI-Host: $scsi_host
echo '- - -' > $scsi_host/scan
done
Festplatte klonen
Ein Weg, eine Festplatte von /dev/sda
nach /dev/sdb
zu klonen:
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=100M status=progress
Tipp
Komfortabler geht es mit pv
, da es unter anderem den Fortschritt
in Prozent, die Schreibgeschwindigkeit in MB/s und den erwarteten
Fertigstellungszeitpunkt anzeigt. Es muss aber extra installiert
werden:
yum -y install pv
pv < /dev/sda > /dev/sdb
Festplatte leeren
Entgegen der landläufigen Meinung genügt die einmalige Ausführung der folgenden Befehle, um gespeicherte Daten endgültig zu löschen - was bei der Grösse heutiger HDDs > 4 TB tagelang dauert.
Bemerkung
Die Empfehlung, magnetische Datenträger mehrere Male zu überschreiben, stammt noch aus der Zeit der Disketten mit ihren im Vergleich zu heutigen Festplatten meterbreiten Spuren.
Mit Bordmitteln:
- Der moderne Weg:# wipefs does not erase the filesystem itself nor any other data from the device
wipefs --all /dev/sdb
- Der klassische Weg - Festplatte
/dev/sdb
mit Nullen überschreiben:dd if=/dev/zero of=/dev/sdb status=progress
alternativ:pv < /dev/zero > /dev/sdb
- Partition
/dev/sdb1
mit Zufallswerten überschreiben:dd if=/dev/random of=/dev/sdb1 status=progress
dd bedeutet „Dataset Defintion“ - scherzhaft wird das Programm aber auch „Disk Destroyer“ oder „Delete Data“ genannt.
hdparm
Betriebsparameter einer Festplatte ändern.
yum -y install hdparm
# get settings
hdparm -I /dev/sda
# activate write cache
hdparm -W1 /de/sda
# deactivate write cache
hdparm -W0 /dev/sda
SSDs, Solid State Disks
Bauformen:
2.5“
M.2: am häufigsten 2280 (bedeutet 22mm breit, 80mm lang); aber auch 2230, 2242, 2260, 22110
mSATA: hat sich im Gegensatz zu M.2 nicht durchgesetzt
U.2: Bauform für Server
Hinweis
Nicht jeder Rechner kann von M.2-SSDs mit SATA-Protokoll booten.
Flash-Betriebsarten - von schnell nach langsam:
SLC: Single Level Cell, 1 Bit Speicherkapazität pro Zelle
MLC: gilt als haltbarer
TLC: Triple Level Cell, 3 Bit. Bereits hier wird oft ein Cache verwendet, z.B. auf Basis von SLC.
QLC: Quadruple Level Cell, 4 Bit. Der SSD-Controller muss beim Lesen 16 verschiedene Spannungslevel unterscheiden. Langsam.
PLC: Penta Level Cell, 5 Bit - für Cold Storage geeignet
SLC-Caches bestehen meist aus einem statischen und einem dynamischen Teil, der vom Grad der Befüllung abhängt. Flash-Speicher wird heute meist in 64 bis 96 Lagen arrangiert (3D).
IOPs-Einschätzung:
mässig: 65k
mehr als ausreichend für einen Desktop-Rechner: 125k
hoch: > 250k
Protokolle
AHCI
NVMe 1.3, 1.4
SAS
SATA
Schnittstellen
SATA 3G: 3 GBit/s, veraltet, aber auch für aktuelle HDDs noch ausreichend schnell
SATA 6G: 6 GBit/s, 500 MB/s schreibend bzw. 560 MB/s lesend für SSDs und NVMe erwartbar
PCIe - max. mögliche theoretische Bandbreiten bei sequentiellen Übertragungen:
Lanes
PCIe 1.0
PCIe 2.x
PCIe 3.0
PCIe 4.x
x1
250MB/s
500MB/s
985MB/s
1969MB/s
x4
1000MB/s
2000MB/s
3940MB/s
7876MB/s
x8
2000MB/s
4000MB/s
7880MB/s
15752MB/s
x16
4000MB/s
8000MB/s
15760MB/s
31504MB/s
Prozessor und Mainboard müssen die Anzahl der Lanes unterstützen
Stand 2021-03 sind SSDs mit PCIe 3.0 x8 oder PCIe 4.0 x4 und NVMe 1.4 aktuell
4.0: bei sequentiellen Übertragungen mehr als zehnfache Geschwindigkeit einer SATA-SSD, max 7.8 GB/s netto bei sequentiellen Übertragungen möglich
Intels Serverprozessoren bieten Stand 2020-07 max. PCIe 3.0.
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