Для полноценного функционирования диска с тенологией Advanced Format под WinXP желательно его выровнять — таковы официальные рекоммендации и результаты тестов. Для XP есть утилиты, выложенные на сайте WD. В Vista/7/2008 Server тоже нет проблем — Advanced Format поддерживается ими «из коробки». Что же касается Win2003 — никакой официальной информации об использовании дисков с AF нет, ни от WD, ни от MS. Более того, утилита для выравнивания разделов (WD Align) отказывается работать в Win2003.Целью данного небольшого исследования было экспериментальное подтверждение необходимости выравнивания разделов диска с технологией Advanced Format, функционирующего под Windows Server 2003. А так же выявление способов этого выравнивания. Под катом немного теории, практика, выводы и инструкции.
1. Теория
1.1. Advanced Format
Технология WD Advanced Format заключается в использовании так называемых «длинных секторов» размером 4кб на физическом уровне диска. В то время как традиционный размер сектора — 512 байт. Современные ОС умеют работать с 4кб-секторами, но WinXP и Win2003 к таковым не относятся. Для обратной поддержки хитрый WD сделал аппаратную эмуляцию: «внутри» диска информация хранится в 4кб-секторах, но «снаружи» ОС с ним работает через 512-байтовые сектора.
Подробно о технологии можно почитать, например, здесь, здесь или здесь. Я же представлю небольшую выжимку.
Первая проблема такой эмуляции заключается в том, что при записи 512-байтового сектора диску приходится считывать 4кб-сектор, изменять 512-байтовый сектор, пересчитывать ECC и записывать измененный 4кб-сектор обратно. Но эта проблема отходит на второй план при форматировании диска в WinXP/Win2003 — в данном случае начало раздела не совпадает с границами физических 4кб-секторов. Из-за этой особенности форматирования созданный раздел оказываются сдвинут на один 512-байтовый сектор.
В результате, при запросах операционной системы, диску в некоторых случаях приходится работать не с одним физическим 4кб-сектором, а с двумя соседними. Это, конечно же, снижает производительность.
В качестве устранения данной проблемы WD предлагает произвести выравнивание секторов раздела по границам физических секторов. Для этого предлагается два решения: аппаратное и программное. Аппаратное решение заключается в установке джампера 7-8 на жестком диске. Чтобы выровнять разделы программно во всеобщий доступ выложена утилита под названием WD Align.
В аппаратном решении имеются некоторые ограничения: WD не гарантирует нормальную работу при разбивке диска на несколько (>1) разделов. Кроме того, аппаратное решение (джампер) не видно ни в утилите, ни в операционной системе. А значит, теоретически можно сначала воткнуть джампер, а потом произвести выравнивание программно (либо создать раздел в современной ОС) — и в результате получить «двойной» сдвиг.
По этим причинам далее будет рассмотрено программное выравнивание (но аппаратное тоже будет тестироваться).
1.2. WD Align и Windows Server 2003
По вышеуказанной ссылке для программного выравнивания секторов WD предлагает две утилиты: от Paragon и от Acronis. Версия от Paragon вообще отказывается устанавливаться на Win2003 (и ее, кстати, в Supported Operating Systems честно нет). Версия от Acronis в Win2003 устанавливается, но при этом диск определяет как «Не является диском формата Western Digital Advanced Format», а раздел — как «Не оптимально выровненный раздел». Выравнивание раздела утилитой в данной ситуации произвести невозможно.
Официальных заявлений о поддержке технологии Advanced Format в Windows Server 2003 нет, о применении WD Align — тоже. По теории — в Win2003 почти то же ядро, что и в WinXP. А значит, и с дисками они должны работать (почти?) одинаково. Чтобы проверить это возможное «почти» были произведены тесты производительности.
2. Практика
Стоит сразу сказать: целью тестов был не замер максимального быстродействия диска и, тем более, не сравнение с другими дисками или другими тестами. Целью данных тестов было выявление относительной разницы в скорости работы диска с выровненным и невыровненным разделами.
В качестве испытуемого выступил WD20EARS объемом 2ТБ, в качестве средства испытания — Iometer 2006.07.27. К программе прилагается довольно подробный гайд на английском. На русском с описанием основных настроек можно ознакомиться, например, тут.
Было произведено множество тестов с разными спецификациями доступа, включая следующие вариации:
— Read/Write — чтение/запись
— Sequential/Random — случайное/последовательное обращение к диску
— Transfer Request Size — разный размер блоков при обращении к диску (512/2k/4k/16k/64k)
— Outstanding I/Os — разное количество одновременных запросов к диску (1/4/16/64/256)
Из всего множества полученных данных привожу результаты, которые необходимо и достаточно могут показать — есть ли разница между выровненным и невыровненным разделами. Параметры спецификаций доступа такие:
— Read/Write: 50%/50%
— Sequential/Random: 100% Sequential
— Transfer Request Size: 512/2k/4k/16k/64k
— Outstanding I/Os: 1
При этом диск тестрировался в следующих вариантах форматирования:
1. Невыровненный неразмеченный диск. Unallocated.
2. Невыровненный размеченный диск. Unaligned.
3. Выровненный (джампером) размеченный диск. Aligned (hard).
4. Выровненный (WD Align) размеченный диск. Aligned (soft).
Для снижения влияния случайных факторов на испытуемой системе были отключены все «ненужные» службы и отключено сетевое подключение.
Каждая спецификация доступа тестировалась в течение 5 минут с задержкой снятия показаний (Ramp Up Time) в 15 секунд.
Результаты тестов такие:
Вердикт: выравнивать разделы на дисках с Advanced Format под Windows Server 2003 нужно, что согласуется с теорией. Конечно же, диск с невыровненными разделами будет работать, но быстродействие при этом хромает.
3. Инструкции по выравниванию
Как уже было сказано в теоретической части, воспользоваться утилитой WD Align под Win2003 не получится. Поэтому придется производить выравнивание в другой среде, а потом отдать в пользование Win2003. На выбор предлагается:
— Создание разделов штатными средствами Windows Server 2003, а затем выравнивание WD Align с загрузочного диска.
— Создание разделов штатными средствами Windows XP, а затем выравнивание WD Align в той же XP.
— Создание разделов штатными средствами Windows Vista/7/2008.
— Модификация установщика WD Align от Paragon, дабы его можно было инсталлировать в Win2003.
В большинстве случаев, имея Win2003, проще и надежнее первый вариант (остальные варианты личной мной не проверялись). Поэтому привожу подробное описание варианта с загрузочным диском:
0. Не забудьте вынуть джампер 7-8, если вы его вставляли.
1. Скачайте и установите WD Align от Acronis (взять тут).
2. Запустите дополнительную утилиту «Мастер создания загрузочных носителей WD Align» и создайте загрузочный диск.
3. Чтобы потом WD Align увидела жесткий диск, необходимо его инициализировать и создать на нем разделы (форматировать можно быстрым форматированием).
4. Загрузитесь с созданного загрузочного диска и произведите выравнивание разделов (теперь утилита должна определить диск как WD Advanced Format).
5. Перезагрузутесь в Win2003. Для проверки можно запустить WD Align, напротив разделов должна висеть иконка «Оптимально выровненный раздел». Напротив привода останется иконка «Не является диском формата Western Digital Advanced Format», но с этим глюком ничего не поделать.