So konfigurieren Sie periodisches TRIM für den SSD-Speicher auf Linux-Servern

Aufgrund der Architektur von SSDs oder Solid-State-Laufwerken führt die fortlaufende Verwendung zu Leistungseinbußen, wenn diese nicht berücksichtigt und gemindert werden. Der BefehlTRIM ist eine Operation, mit der das Betriebssystem Informationen an die SSD weitergeben kann, über die keine Datenblöcke mehr verwendet werden. Auf diese Weise können die internen Systeme der SSD den Verschleißausgleich besser verwalten und das Gerät für zukünftige Schreibvorgänge vorbereiten. TRIM kann einen erheblichen Einfluss auf die Leistung des Geräts im Laufe der Zeit und auf seine Gesamtlebensdauer haben.

Es ist zwar möglich, kontinuierliches TRIM in Linux zu aktivieren, dies kann jedoch die Leistung aufgrund des zusätzlichen Overheads bei normalen Dateivorgängen beeinträchtigen. Eine sanftere Alternative besteht darin,periodic TRIM zu konfigurieren. Dadurch wird das Betriebssystem so konfiguriert, dass das Laufwerk nach einem Zeitplan und nicht als notwendige Komponente für reguläre Dateivorgänge zurechtgeschnitten wird. In fast allen Fällen bietet es die gleichen Vorteile wie kontinuierliches TRIM, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird.

In diesem Handbuch werden wir kurz erläutern, wie SSDs und TRIM funktionieren, und anschließend zeigen, wie Sie periodisches TRIM auf einer Vielzahl von Linux-Distributionen aktivieren.

Um die von TRIM gelösten Probleme besser zu verstehen, ist es hilfreich, einige Informationen darüber zu erhalten, wie SSDs ihre Daten speichern und verwalten.

Die internen Abfallsammelprozesse der SSD sind für das Löschen von Blöcken und die Verwaltung des Verschleißniveaus verantwortlich. In der Regel „löschen“ Dateisysteme Daten jedoch, indem sie sie lediglich in ihren eigenen Datensätzen als Speicherplatz markieren, der wieder verfügbar ist. Sie löschen die Daten nicht wirklich aus dem zugrunde liegenden Speicher, sondern überschreiben möglicherweise den zuvor von diesen Daten belegten Bereich bei nachfolgenden Schreibvorgängen.

Dies bedeutet, dass die SSD in der Regel nicht weiß, dass eine Seite nicht mehr benötigt wird, bis sie vom Dateisystem die Anweisung erhält, zu einem späteren Zeitpunkt an denselben logischen Speicherort zu schreiben. Es kann seine Garbage Collection-Routinen nicht ausführen, da es nie informiert wird, wenn Daten gelöscht werden, nur wenn der zuvor dafür reservierte Speicherplatz jetzt für andere Daten verwendet werden soll.

Mit dem Befehl TRIM werden Informationen darüber, welche Daten nicht mehr verwendet werden, vom Dateisystem auf die SSD übertragen. Auf diese Weise kann das Gerät im Leerlauf seine regulären Müllsammelaufgaben ausführen, um sicherzustellen, dass auf Null gesetzte Seiten vorhanden sind, die für neue Schreibvorgänge bereit sind. Die SSD kann Daten im Voraus mischen, veraltete Seiten bereinigen und das Gerät im Allgemeinen in gutem Zustand halten.

Das Durchführen von TRIM bei jedem Löschen kann jedoch kostspielig sein und sich negativ auf die Leistung des Laufwerks auswirken. Durch das Konfigurieren von periodischem TRIM werden dem Gerät Masseninformationen zu nicht benötigten Seiten in regelmäßigen Abständen und nicht bei jedem Vorgang bereitgestellt.

Möglicherweise haben Sie Continuous TRIM auf Ihren Geräten bereits aktiviert, als sie gemountet wurden. Bevor wir periodisches TRIM aktivieren, ist es sinnvoll, einen Blick auf unsere aktuellen Mount-Optionen zu werfen.

Continuous TRIM wird aktiviert, indem ein Laufwerk oder eine Partition mit der Optiondiscard bereitgestellt wird.

Suchen Sie zunächst die Dateisysteme, die derzeit mit der Optiondiscard bereitgestellt werden:

Sie können diese Dateisysteme ohne die Optiondiscard erneut bereitstellen, indem Sie-o remount,nodiscard mitmount einschließen:

Wenn Sie den Befehlfindmnt erneut ausführen, sollten Sie keine Ergebnisse erhalten:

Öffnen Sie als Nächstes die Datei/etc/fstab, um die derzeit für Ihre Dateisysteme definierten Mount-Optionen anzuzeigen. Diese bestimmen, wie die Dateisysteme bei jedem Start eingehängt werden:

Suchen Sie nach der Optiondiscard und entfernen Sie sie aus den Zeilen, die Sie finden:

/etc/fstab

Speichern und schließen Sie die Datei, wenn Sie fertig sind. Die Dateisysteme werden jetzt ohne die Optiondiscard bereitgestellt und bei nachfolgenden Startvorgängen auf dieselbe Weise bereitgestellt. Wir können jetzt periodisches TRIM für alle Dateisysteme einrichten, die es unterstützen.

Das Einrichten von periodischem TRIM für moderne Distributionen, die mit systemd ausgeliefert werden, ist eher unkompliziert.

Zufälligerweise werden die meisten Distributionsversionen, die mit nicht systemd init-Systemen geliefert werden, auch mit Versionen des Dienstprogrammsfstrimausgeliefert, die nicht das Flag--all hatten. Dies erschwert den sicheren automatischen TRIM-Betrieb erheblich.

Die Verwendung von TRIM auf Laufwerken, die es nicht unterstützen, oder auf Geräten, die es falsch implementieren, kann gefährlich sein und zu Datenverlust führen. Das--all-Flag kann diese Szenarien sicher verarbeiten. Der manuelle Versuch, festzustellen, ob angeschlossene Laufwerke den Vorgang korrekt unterstützen, kann jedoch gefährlich sein.

In Ubuntu 14.04 ist ein kurzes Skript namensfstrim-all enthalten, das dies versucht. Ein wöchentliches Skript, das voncron ausgeführt wird, führt dies aus. Das Skript interpretiert die TRIM-Fähigkeit angeschlossener Laufwerke jedoch nicht immer korrekt.

Für diese und andere Distributionen mitfstrim-Befehlen ohne das--all-Flag besteht die beste Problemumgehung darin, eine statisch verknüpfte Version vonfstrim zu kompilieren, die das Flag enthält. Dies kann zusammen mit der verteilungsverwalteten Version installiert und nur explizit vomcron-Job aufgerufen werden.

Dies ist möglicherweise die beste Option für die folgenden Distributionen:

Für Ubuntu 14.04 ist es wahrscheinlich am besten, das Skriptfstrim-allfür die Ausführung zu deaktivieren, da es den Status möglicherweise nicht richtig erkennt:

Für andere Distributionen können Sie direkt einspringen.

Ihr Linux-Server sollte jetzt so konfiguriert sein, dass er wöchentlich alle unterstützten Dateisysteme zuschneidet. Mit TRIM können Sie die Leistung und Lebensdauer Ihrer SSDs langfristig maximieren.

Kontinuierliche TRIM-Vorgänge klingen zwar ideal, können aber den regulären Dateisystemvorgängen erheblichen Overhead hinzufügen. Periodisches TRIM bietet einen guten Mittelweg, indem wichtige Informationen weitergeleitet werden, die für die routinemäßige Wartung des Laufwerks in einem geplanten Job erforderlich sind, anstatt als Bestandteil jeder Dateioperation.