在Linux系统中，使用 DD 命令测试 USB 和 SSD 硬盘的读写速度

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在Linux系统中，使用 DD 命令测试 USB 和 SSD 硬盘的读写速度
: g- N% @' J3 b! v/ r, N% X' Z1 H5 u
$ D& x- I. ?9 s" c# U$ @磁盘驱动器速度
磁盘驱动器的速度是以一个单位时间内读写数据量的多少来衡量的。DD 命令是一个简单的命令行工具，它可用对磁盘进行任意数据块的读取和写入，同时可以度量读取写入的速度。
, y  S0 c2 z4 o2 u
在这篇文章中，我们将会使用 DD 命令来测试 USB 和 SSD 磁盘的读取和写入速度。
1 U6 y- \; p5 t$ C
8 J9 t# p3 J* h4 ^9 J0 I数据传输速度不但取决于驱动盘本身，而且还与连接的接口有关。比如， USB 2.0 端口的最大传输速度是 35 兆字节/秒，所以如果您把一个支持高速传输的 USB 3.0 驱动盘插入 USB 2.0 端口的话，它实际的传输速度将是 2.0 端口的下限。
7 ?9 |* B& [& C+ z2 c+ s
这对于 SSD 也是一样的。 SSD 连接的 SATA 端口有不同的类型。平均是 375 兆字节/秒的 SATA 2.0 端口理论上最大传输速度是 3 Gbit/秒，而 SATA 3.0 是这个速度的两倍。
0 }) \. j8 F! `4 \! k# p7 |' r
0 M! V3 j# H% V$ ~1 }  m) r& V测试方法

! ~( C$ u1 r: a% Q3 [/ L挂载上驱动盘，从终端进入此盘目录下。然后使用 DD 命令，首先写入固定大小块的一个文件，接着读取这个文件。

& l2 T5 d; h: x: N8 j' HDD 命令通用语法格式如下：

• dd if=path/to/input_file of=/path/to/output_file bs=block_size count=number_of_blocks
  ) A1 ~: u6 T5 R* m* r! W

当写入到驱动盘的时候，我们简单的从无穷无用字节的源 /dev/zero 读取，当从驱动盘读取的时候，我们读取的是刚才的文件，并把输出结果发送到无用的 /dev/null。在整个操作过程中， DD 命令会跟踪数据传输的速度并且报告出结果。
# F8 E  i5 F' n! P0 G* I7 Y. D
固态硬盘
. S  b* i( |2 \7 E0 R9 Z
我们使用的是一块“三星 Evo 120G” 的固态硬盘。它性价比很高，很适合刚开始用固态硬盘的用户，也是我的第一块固态硬盘，并且也是市场上效果最好的固态硬盘之一。
- `! Q( u/ V$ x% x/ E8 [
这次实验中，我们把硬盘接在 SATA 2.0 端口上。
9 Y. ~$ V* |2 P' W' l8 h3 ]
+ X' v3 j2 G7 i6 k+ {写入速度 ####
5 s( a4 n# b  s# b$ ^
3 ^9 R& M* |7 U$ p4 h首先让我们写入固态硬盘
- ~  G8 F% z: _4 M
; M- {6 P, {% x: Q5 P

• $ dd if=/dev/zero of=./largefile bs=1M count=1024
• 1024+0 records in
• 1024+0 records out
• 1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 4.82364 s, 223 MB/s
  

, O2 G+ c: `" {. a; @) l1 ]
的大小实际上是相当大的。你可以尝试用更小的尺寸如 64K 甚至是 4K 的。

' ^0 V/ S( r+ G- Z, K. K读取速度
8 f& j/ r: G) q8 x+ b" D. E
, P2 `8 Q; l- Z# z8 s1 A现在读回这个文件。但是，得首先清除内存的缓存，以确保这个文件确实是从驱动盘读取的。
) Q! b6 X" ^8 ]& ~
7 j7 h: B% {# m5 V  D& Z3 A) i运行下面的命令来清除内存缓存

• $ sudo sh -c "sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches"
  1 c( c' P$ ?6 r! d; {3 m

  A" @" d; `3 w& V( ~现在读取此文件

3 n9 D/ O8 ~* k6 K. X8 g% n9 }3 q/ M

• $ dd if=./largefile of=/dev/null bs=4k
• 165118+0 records in
• 165118+0 records out
• 676323328 bytes (676 MB) copied, 3.0114 s, 225 MB/s
  

在 Arch Linux 的维基页上有一整页的关于不同的厂商，如英特尔、三星、Sandisk 等提供的各类固态硬盘 读/写速度的信息。点击如下的 url 可以查看相关信息。

( H& g2 P+ S6 j& B+ W6 |https://wiki.archlinux.org/index.php/SSD_Benchmarking
' N" b+ W" n& }
USB

8 c# U& ^! v6 ^此次实验我们会测量普通的 USB/随身笔的读写速度。驱动盘都是接入标准的 USB 2.0 端口的。首先用的是一个 4GB 大小的 sony USB 驱动盘，随后用的是一个 16GB 大小的 strontium 驱动盘。

3 G/ w# \. o' N  m8 X首先把驱动盘插入端口，并挂载上，使其可读。然后从命令行下面进入挂载的文件目录下。
) b$ W0 s  D8 J# X0 k1 x% d
Sony 4GB - 写入

这个实验中，用 DD 命令向驱动盘写入一个有 10000 块，每块 8K 字节的文件。
. {: E  o( l7 @" H" f
: s% [: j& C; O4 V$ m

• # dd if=/dev/zero of=./largefile bs=8k count=10000
• 10000+0 records in
• 10000+0 records out
• 81920000 bytes (82 MB) copied, 11.0626 s, 7.4 MB/s
  " J/ w* s+ j; {; O: R* I- E

* K+ U* N! l- {6 E因此，写入速度约为7.5兆字节/秒。这是一个很低的数字。
: Q" B" w7 U; g; j
Sony 4GB - 读取

$ g/ q4 K% l$ s) c7 e! i把相同的文件读取回来，测试速度。首先运行如下命令清除内存缓存。
9 ^$ i* o+ A& H9 s( ~

• $ sudo sh -c "sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches"
    _) \' V+ G; F# p9 S2 Q7 r

9 Q% B: z9 V' m' {, k, Q+ x! M6 x4 s
/ e$ [, N6 a; t8 {4 I) R现在就可以使用 DD 命令来读取文件了。

1 Z; w, D, J& {1 `+ h$ E! K' p

• # dd if=./largefile of=/dev/null bs=8k
• 8000+0 records in
• 8000+0 records out
• 65536000 bytes (66 MB) copied, 2.65218 s, 24.7 MB/s
  3 J6 ^. A/ p: q% X( r

9 y, r, M, M$ Z2 i3 ]
读取速度出来大约是25兆字节/秒，这大致跟廉价 USB 驱动盘的标准相匹配吧。

USB2.0 理论上最大信号传输速率为480兆比特/秒，最小为60兆字节/秒。然而，由于各种限制实际传输速率大约280兆比特/秒和35兆字节/秒之间。除了这个，实际的速度还取决于驱动盘本身的质量好坏以及其他的因素。

上面实验中， USB 驱动盘插入USB 2.0 端口，读取的速度达到了 24.7兆字节/秒，这是很不错的读速度。但写入速度就不敢恭维了。
9 e! z/ q2 u4 I# e5 Z: |. P
( S$ }- d4 k% \2 P下面让我们用 16GB 的 Strontium 驱动盘来做相同的实验。虽然 Strontium 的 USB 驱动盘很稳定，但它也是一款很便宜的品牌。
6 G6 q3 @- h$ H1 d7 g& p+ W
5 g6 |7 \4 D4 c& FStrontium 16gb 盘写入速度

# G4 H6 q9 K6 m7 J% w

• # dd if=/dev/zero of=./largefile bs=64k count=1000
• 1000+0 records in
• 1000+0 records out
• 65536000 bytes (66 MB) copied, 8.3834 s, 7.8 MB/s
  : y: W3 `( D; b7 G9 |5 U

, z9 ^: n5 ]( \  Z9 H: M9 p
Strontium 16gb 盘读取速度

# ^- L- `( i" M( t

• # sudo sh -c "sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches"
• 
  & s- L6 O, G5 H( Q! U' ~8 X
• # dd if=./largefile of=/dev/null bs=8k
• 8000+0 records in
• 8000+0 records out
• 65536000 bytes (66 MB) copied, 2.90366 s, 22.6 MB/s
  , V. y" o8 Z, m6 [+ G5 ~

它的读取速度就要比 Sony 的低了。

  v* ^1 c: V  h/ c2 V参考资料
5 S: K& v( A7 `! g$ V: W5 l
, M$ r) h( }7 c! m8 C: whttp://en.wikipedia.org/wiki/USB
https://wiki.archlinux.org/index.php/SSD_Benchmarking
5 @. I- f- z" o) P; C+ {" x
/ {- w) G4 B/ O4 S+ W

  i7 y8 d$ ~/ q4 |+ [9 O  D
; G" w! b3 K* P9 J* \" h, F

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在Linux系统中，使用 DD 命令测试 USB 和 SSD 硬盘的读写速度。