لماذا يتباطأ محرك أقراص NVMe SSD أثناء نسخ احتياطية لملفات صغيرة، ولكن ليس أثناء نسخ ملف محلي واحد كبير؟

إيفا وونغ هي كاتبة تقنية و ومهندسة هاوية في ZimaSpace. مهووسة بالتكنولوجيا مدى الحياة ولديها شغف بالمختبرات المنزلية والبرمجيات مفتوحة المصدر، تتخصص في تبسيط المفاهيم التقنية المعقدة إلى أدلة عملية وسهلة الفهم. تؤمن إيفا بأن الاستضافة الذاتية يجب أن تكون ممتعة وليست مخيفة. من خلال دروسها، تمكّن المجتمع من تبسيط إعدادات الأجهزة، بدءًا من بناء أول نظام تخزين شبكي NAS وحتى إتقان حاويات Docker.

قد يتباطأ قرص NVMe SSD أثناء النسخ الاحتياطي للملفات الصغيرة، لأن البيانات الوصفية والكتابات العشوائية وحواجز المزامنة وأعمال وحدة المعالجة المركزية تُنشئ عنق زجاجة مختلفًا عن نسخ ملف واحد كبير.

تُستخدم كلمة «اختناق» غالبًا لوصف أي انخفاض في السرعة، لكن الاختناق الحراري ليس سوى احتمال واحد. تنشئ مهام النسخ الاحتياطي للملفات الصغيرة إدخالات الأدلة مرارًا، وتحدّث الطوابع الزمنية والأذونات، وتفتح الملفات وتغلقها، وتحسب المجاميع الاختبارية، وتضغط البيانات أو تشفّرها، وتثبت البيانات الوصفية. قد يُظهر قرص NVMe سرعة أقل بالميغابايت في الثانية أثناء معالجة عدد أكبر من العمليات في الثانية وزمن وصول أعلى. قارِن أعباء عمل محلية متساوية الحجم قبل تغيير التبريد أو استبدال القرص.

أثبت الفرق باختبارات محلية متساوية الحجم

أنشئ ملفًا كبيرًا واحدًا وشجرة أدلة من ملفات صغيرة تحمل إجمالي البيانات نفسه. انسخ كل مجموعة محليًا إلى وجهة NVMe نفسها، مع تسجيل الوقت المنقضي، وعمليات الإدخال والإخراج في الثانية، وزمن الوصول، واستخدام وحدة المعالجة المركزية، ودرجة الحرارة.

يعرّف Fio أوضاعًا منفصلة للإدخال والإخراج التسلسلي والعشوائي، ما يتيح للاختبار عزل شكل عبء العمل بدلًا من مقارنة عمليات نسخ احتياطي غير متعلقة ببعضها.

إذا ظل النسخ المحلي الكبير سريعًا بينما تباطأ إنشاء الملفات الصغيرة، فمن المحتمل أن يكون اتصال PCIe ومسار NAND التسلسلي متاحين. واصل فحص البيانات الوصفية وزمن انتظار قائمة الانتظار والذاكرة المؤقتة ووحدة المعالجة المركزية والحرارة.

قِس عمليات البيانات الوصفية بدلًا من الاكتفاء بالميغابايت في الثانية

تتبّع عدد الملفات في الثانية، وعمليات الإنشاء والإغلاق وإعادة التسمية، وتحديثات الأدلة، وكتابات قوائم التحكم بالوصول، والسمات الموسعة، وعمليات المزامنة. قارِن هذه القيم بمعدل نقل البيانات.

تصف Red Hat تخزين الملفات الصغيرة بأنه كثيف الاعتماد على البيانات الوصفية، ما يوضح لماذا يمكن لآلاف الملفات الصغيرة أن تنتج معدلًا منخفضًا بالميغابايت في الثانية من دون بلوغ حد عرض النطاق الترددي التسلسلي لقرص NVMe.

لذلك قد يكون النسخ الاحتياطي نشطًا وسليمًا رغم عرض معدل بيانات مخيب للآمال. قيّمه بعدد الملفات المكتملة وزمن الوصول ومتطلبات الاستعادة، إلى جانب معدل النقل.

تحقق مما إذا كان تنظيف الذاكرة المؤقتة يزيد زمن الكتابة

سجّل المساحة الحرة والبايتات المكتوبة وزمن الوصول المستمر، وما إذا كان الأداء يتعافى بعد فترة من الخمول. قارِن منطقة اختبار خضعت للتقليم حديثًا بوجهة النسخ الاحتياطي المعتادة، ولكن فقط عندما يكون ذلك آمنًا.

توضح Crucial أن جمع البيانات المهملة النشط قد يؤثر في سرعة SSD، خصوصًا عندما لا يتوفر للجهاز وقت خمول كافٍ أو مساحة قابلة لإعادة الاستخدام.

قد تتطلب الكتابات العشوائية الصغيرة نقلًا داخليًا أكبر من تدفق تسلسلي واحد. حافظ على هامش من المساحة الحرة، ولا تفترض أن معدل النقل التسلسلي المعلن ينطبق على الكتابات الصغيرة المستمرة.

-15% OFF

افحص زمن انتظار قائمة الانتظار وتشبع الجهاز

سجّل متوسط زمن وصول الطلبات وعمق قائمة الانتظار ونسبة الاستخدام ومعدلات القراءة والكتابة وانتظار الإدخال والإخراج لدى وحدة المعالجة المركزية أثناء الاختبارين. ابحث عن زمن وصول مرتفع مع معدل متواضع بالميغابايت في الثانية.

يساعد تقرير iostat على إظهار الحالات التي يتشبع فيها الجهاز بعدد كبير من الطلبات الصغيرة، رغم بقاء معدل النقل الإجمالي أقل بكثير من المواصفات التسلسلية.

قد يؤدي رفع التزامن في النسخ الاحتياطي إلى تحسين أداء جهاز قليل الحمل، لكنه قد يزيد سوء قائمة انتظار مشبعة أصلًا. غيّر إعداد عامل واحد أو قائمة انتظار واحدة في كل مرة.

افصل بين سجلات نظام الملفات ومحتوى الملفات

حدّد نظامَي الملفات المصدر والوجهة، والبيانات الوصفية التي يحتفظ بها كل نسخ احتياطي. في NTFS، سجّل نمو MFT وما إذا كانت واصفات الأمان والتدفقات البديلة والطوابع الزمنية تُنسخ.

تذكر Microsoft أن MFT يحتوي على سجل واحد على الأقل لكل ملف، ما يوضح سبب إنشاء العديد من الملفات الصغيرة قدرًا أكبر بكثير من العمل على سجلات نظام الملفات مقارنة بملف واحد ذي الحجم الإجمالي نفسه.

إذا كان النسخ الاحتياطي يحتفظ بقوائم التحكم بالوصول أو السمات الموسعة أو النطاقات المتناثرة أو المجاميع الاختبارية، فأدرج هذا العمل في المقارنة. قد يؤدي تعطيل ميزات التكامل لمجرد تحسين نتيجة اختبار معياري إلى إضعاف النسخة الاحتياطية.

تحقق من الاختناق الحراري الفعلي بدلًا من استنتاجه

سجّل درجة الحرارة المركبة لقرص NVMe ومدة التحذير الحراري ومدة انشغال وحدة التحكم والأداء قبل التبريد وبعده. كرر الاختبار مع تدفق هواء ثابت ومجموعة الملفات الصغيرة نفسها.

توضح Kingston أن الاختناق الحراري يقلل الأداء إلى أن يعود SSD إلى درجة حرارة آمنة.

إذا انخفض معدل النقل من دون بلوغ حد حراري أو ظهور تحذير حراري، فسمِّ ذلك عنق زجاجة في عبء العمل بدلًا من اختناق حراري. لن يحل التبريد مشكلة تسلسل البيانات الوصفية أو التجزئة المقيدة بوحدة المعالجة المركزية.

حسّن طبقة النسخ الاحتياطي التي تتشبع فعلًا

اختبر تغييرًا محدودًا، مثل تقليل عدد عمال حساب المجاميع الاختبارية، أو إضافة عامل نسخ واحد، أو تجميع البيانات الوصفية، أو استخدام بيان محلي، أو استبعاد ذاكرات التخزين المؤقت القابلة لإعادة الإنشاء. حافظ على البيانات الوصفية الضرورية للاستعادة.

تتناول مقالة ZimaSpace حول اختبار نسخ SMB للملفات الصغيرة عمليات النسخ عبر الشبكة؛ أما هذه المقالة فتعزل قرص NVMe المحلي ومسار النسخ الاحتياطي عندما يظل النسخ المحلي الكبير سريعًا.

يكتمل التشخيص عندما يرتبط التباطؤ بمعدل البيانات الوصفية أو زمن وصول الكتابات العشوائية أو تنظيف الذاكرة المؤقتة أو عمل وحدة المعالجة المركزية أو اختناق حراري تم التحقق منه، ويؤدي تغيير موجّه إلى تحسين اختبار الملفات الصغيرة المضبوط نفسه.

الدعم والنصائح

المزيد للقراءة

Get More Builds Like This

Stay in the Loop

Get updates from Zima - new products, exclusive deals, and real builds from the community.

Stay in the Loop preferences

We respect your inbox. Unsubscribe anytime.