Скорости различных виртуальных дисков на NVMe

Всем привет.
Вопросы про виртуальные диски внутри вм.


Железо и ОС
CPU: Intel i5 10 поколения (ноутбучный)
RAM: 64 ГБ DDR4
SSD: NVMe Kingston 1 ТБ PCIe 4 (7 ГБ/сек, но ноутбук с PCIe 3)
OS: Win11 x64

Виртуальные машины
Для тестов использовались:
- 3 виртуальные машины
- одинаковые для всех вм Win7 x64
- одинаково чистые Win7, кроме установленной VMware Tools и папок с Portable-программами для тестов дисков
___
#1 вм - диск разбит несколькими файлами, ограничение в 40 ГБ.
#2 вм - диск в одном файле, ограничение в 40 ГБ.
#3 вм - диск в одном файле + сразу зарезервировано 40 ГБ.


Проблема
Тест Atto Disk Benchmark показывает разные результаты в идентичных системах.

Итоги теста
#Вм - Чтен/Зап (больш файлы) --- Чтен/Зап (4 кб) --- Задержки (мс)(9-й проход DiskSpd)
#1 вм - 2.93 ГБ/2.58 ГБ --- 110 МБ/104 МБ --- 29 мс
#2 вм - почти идентично с вм #1 (~-5%) --- 40 мс
#3 вм - 1.29 ГБ/1.09 ГБ --- 78 МБ/73 МБ --- 34 мс

Вопросы

1. Почему при заранее выделенном полном объёме диска скорости чтения и записи значительно упали, а именно в 2 с лишним раза на больших файлах? Причём давно читаю из интернета, что для лучшей производительности виртуального(!) диска внутри вм нужно сразу выделять весь объём, а на деле наоборот.

2. Т.к. в ноутбуке установлен NVMe, не вредно ли для него использование динамически расширяемых дисков (#1 и #2 вм)? Не перезаписываются ли файлы vmdk ежесекунжно на NVMe? Потому что при включённой вм файл меняет ежесекундно свой размер (а размеры по 15 ГБ+). Это же не 15 ГБ перезаписей ежесекундно?

0

Сообщение от Vasek2 Почему при заранее выделенном полном объёме диска скорости чтения и записи значительно упали, а именно в 2 с лишним раза на больших файлах?

Потому что в этом случае система не может использовать команду trim, и SSD вынужден очищать flash-память прямо перед записью данных (замедляя всю процедуру записи), а не заблаговременно (при удалении файлов или во время простоя).

Сообщение от Vasek2 давно читаю из интернета, что для лучшей производительности виртуального(!) диска внутри вм нужно сразу выделять весь объём

Это касается классического HDD.

Сообщение от Vasek2 Не перезаписываются ли файлы vmdk ежесекунжно на NVMe? Потому что при включённой вм файл меняет ежесекундно свой размер (а размеры по 15 ГБ+). Это же не 15 ГБ перезаписей ежесекундно?

При постоянном размере происходит все то же самое, только вы этого не видите, вот и все.

Сообщение от Vasek2 не вредно ли для него использование динамически расширяемых дисков

Если так боитесь за ресурс диска -- выньте его из компьютера и положите на полку, там он вообще не будет изнашиваться.

0

Сообщение от quwy Потому что в этом случае система не может использовать команду trim, и SSD вынужден очищать flash-память прямо перед записью данных (замедляя всю процедуру записи), а не заблаговременно (при удалении файлов или во время простоя).

Не совсем понял, как это относится к TRIM. Вроде что так есть файл vmdk, что сяк.

Сообщение от quwy Это касается классического HDD.

Ок. Из-за TRIM. Ясно.

Сообщение от quwy При постоянном размере происходит все то же самое, только вы этого не видите, вот и все.

Ок.

Сообщение от quwy Если так боитесь за ресурс диска -- выньте его из компьютера и положите на полку, там он вообще не будет изнашиваться.

Ну дело же не только в изнашивании, а ещё и в падении производительности в случае неработоспособности TRIM

UPD
Потестировал запущенные виртуальные машины (и с динамическими, и с выделенными дисками, и на виртуальных SATA, и на виртуальных NVMe дисках). Всё это дело моментально мониторил через F5 в CrystalDiskInfo (графы Всего хост-чтений и Всего хость-записей). Да, по 15 ГБайт/сек действительно не пишутся на диск ноутбука.

UPD 2
К UPD. Но меня настораживает, что графа Всего хост-чтений практически не увеличивается, даже при копировании файла в 3 ГБ. А также настораживает то, что графа Всего хост-записей при копировании файла в 3 ГБ на тот же раздел добавляет 1 ГБ, а не 3 ГБ. Это как так?

UPD 3
Стоит ли рисковать и выделять раздел NVMe хост-системы под виртуальную машину? Скорости ещё не тестировал. Прочитал, что могут потеряться данные с такого раздела в случае чего-то тама...

0

Сообщение от Vasek2 Не совсем понял, как это относится к TRIM. Вроде что так есть файл vmdk, что сяк.

Динамический диск, состоящий из нескольких файлов при удалении данных вполне может или сократить размер одного из файлов, или вообще удалить его, в обоих случаях используя команду trim для очистки флеша.

Сообщение от Vasek2 Ну дело же не только в изнашивании, а ещё и в падении производительности в случае неработоспособности TRIM

Я просто толсто намекнул на то, что любые методы сокращения износа SSD являются по сути вредительскими, потому как мешают SSD делать то, ради чего он создан -- увеличивать скорость работы с данными.

Сообщение от Vasek2 графа Всего хост-чтений практически не увеличивается, даже при копировании файла в 3 ГБ. А также настораживает то, что графа Всего хост-записей при копировании файла в 3 ГБ на тот же раздел добавляет 1 ГБ, а не 3 ГБ. Это как так?

Кеш хоста в RAM. Именно поэтому "взрослые" виртуалки используют собственные файловые системы, неизвестные для ОС, чтобы избежать подобных эффектов.

Сообщение от Vasek2 Стоит ли рисковать и выделять раздел NVMe хост-системы под виртуальную машину?

Не понял, а в чем риск? Нормальное решение для высоконагруженой виртуалки.

Сообщение от Vasek2 Прочитал, что могут потеряться данные с такого раздела в случае чего-то тама

Хрень какая-то. Потерять данные можно, если кривыми руками откусывть пространство для такого раздела. А когда все сделано -- риска никакого.

0

Хрень какая-то. Потерять данные можно, если кривыми руками откусывть пространство для такого раздела. А когда все сделано -- риска никакого.

Насчёт хрени
Вычитал, что если хостовая ОС (или софт из неё) будет что-то писать на раздел, который выделен для ВМ, а в этот момент ВМ также что-то будет писать, то может произойти несостыковка. Я предположил, что можно удалить букву раздела в хост ОС, как бы полуразмонтировав его, чтобы хотя бы софт не сделал записей. Или я параною?

P.S. вечером сначала скорости протестирую на хардварном NVMe в ВМ, может отличий особых от вирт.NVMe и не будет.
P.S.2. а если я подцеплю раздел ссд в ВМ, то TRIM слать будет уже гостевая ОС же?

0

Сообщение от Vasek2 Вычитал, что если хостовая ОС (или софт из неё) будет что-то писать на раздел, который выделен для ВМ

А схрена ли? Виртуалка этот раздел держит монопольно, стандартными средствами ОС туда влезть никак нельзя.

Сообщение от Vasek2 Я предположил, что можно удалить букву раздела в хост ОС, как бы полуразмонтировав его, чтобы хотя бы софт не сделал записей. Или я параною?

Можно, но это ни на что не влияет.

Сообщение от Vasek2 если я подцеплю раздел ссд в ВМ, то TRIM слать будет уже гостевая ОС же?

Неа. Гостевая система работает на правах гостя (внезапно), она вообще не имеет прямого доступа к железу. Оперицию trim делает хостовая ОС.

0

Сообщение от quwy А схрена ли? Виртуалка этот раздел держит монопольно, стандартными средствами ОС туда влезть никак нельзя.

Понял. Этот вопрос отпал

Сообщение от quwy Можно, но это ни на что не влияет.

Понял, относится к первому ответу.

Сообщение от quwy Неа. Гостевая система работает на правах гостя (внезапно), она вообще не имеет прямого доступа к железу. Оперицию trim делает хостовая ОС.

Т.е. даже если пробросить весь физический накопитель в ВМ, то TRIM тоже будет делать хостовая ОС?

0

Сообщение от Vasek2 Т.е. даже если пробросить весь физический накопитель в ВМ, то TRIM тоже будет делать хостовая ОС?

Тут, после осмысления, появляется проблема.

Накопитель в виртуалку пробрасывается как файл \\.\PhysicalDriveX, а не как железка с аппаратным интерфейсом. То есть все низкоуровневое взаимодействие с диском все равно обеспечивается хостовой ОС. Виртуальная машина видит лишь файл размером с диск, который можно вольно читать и писать, но ему не дашь команду trim.

Но в то же время только гостевая система обслуживает ФС на этом диске, и только она знает, когда и как делать trim. Но не может. Хостовая же система может делать trim, но у нее нет никакой информации об ФС и она не знает когда и как это делать.

Такая вот фигня выходит...

Добавлено через 9 минут
Погуглил эту тему. Оказывается таки существует API, через который обычные программы могут то ли непосредственно выполнять саму команду для своих открытых файлов, то ли сласть системе хинт на этот счет (и система уже сама решает, делать trim или нет).

Если этот API реально работает, и программа виртуальной машины умеет им пользоваться, то тогда гостевая система может выполнять команду, которая будет ретранслирована хосту. В этом случае важно, чтобы для гостевой системы диск тоже был типа SSD, иначе она даже пытаться не будет. Но эта настройка уже давно есть во всех виртуалках, так что не проблема.

1

quwy, так, ясно.

А если я вручную буду запускать софтину, умеющую слать TRIM? То где логично её запустить: в хостовой или гостевой ОС? И вообще актуально ли это для NVMe накопителя? Именно NVMe PCIe

0

Актуально. В гостевой. Но только если работает описанный выше проброс команды из гостя на хост.

1

quwy, ясно, значит способ есть. Спасибо, буду знать

0

Вообще ваш тест не сильно корректен. По хорошему надо на железо ставить гипервизор и экспериментировать в нём. Так у вас не будет внезапных просадок из-за фоновой активности хостовой ОС

0

Сообщение от Alli_Lupin из-за фоновой активности хостовой ОС

Фоновая активность ОС крайне минимальна, потому что выпилены все службы, которые в фоне что-то делают (тесты были на Nirsoft с SSD и интернет-активностью). Но да, смысл в этом есть

0