设置HPA提高intel MLC SSD硬盘的写性能

 

我们知道intel MLC SSD硬盘随着使用会产生很碎片，随着碎片的增加性能会大大降低。intel的工程师介绍可以使用HPA技术保留一部分空间给SSD硬盘内部使用，这样可以有效的降低碎片。

先介绍一下什么是HPA:
HPA是"host protected area"的缩写，通俗的理解就是设置读取的硬盘最大的扇区号，从而把高端的内容隐藏起来，这个最大的扇区号能够写在硬盘的某个地方，因此即使你把这个硬盘挂到其它机器上，正常情况下你也看不到隐藏的内容，fdisk，pqmaigc之类的工具也把这个硬盘当做一个稍小容量的硬盘。HPA是ATA的标准，ATA-4就包含了HPA，这个标准需要在HDD的 Firmware支持的。

在Linux下使用新版本的hdparm工具可以设置HPA，Rhel5.X下自带的hdparm工具版本太低了，不能设置HPA。可以从sourceforge网站上下载hdparm工具:http://sourceforge.net/projects/hdparm/，我下载的版本是hdparm-9.27.tar.gz，下载后放在/usr/src目录下：

#cd /usr/src

#tar zxvf hdparm-9.27.tar.gz

#cd hdparm-9.27

#make

#make install

这样就安装好了新版本的hdparm，

检查hdparm的版本是否是新版本：

#hdparm -V
hdparm v9.27

注意设置HPA会导致硬盘上原先的数据被破坏。

查看HPA的设置：

#hdparm -N /dev/sdh

/dev/sdh:
 max sectors   = 312581808/312581808, HPA is disabled

可以看到HPA是关闭的。

设置HPA，160G的SSD盘按2^30bytes/GB的话，大小为149GB,我们的的硬盘大小设置为120GB，留29GB给内部使用。

 

注意：设置HPA时必须保证硬盘没有被使用，同时设置完HPA后需要重新启动机器才能生效。如果设置完后，又需要重新设置HPA，需要把硬盘断电后，再设置，否能可能会设置失败。

#hdparm -N p251658240 /dev/sdh

/dev/sdh:
 setting max visible sectors to 251658240 (permanent)
Use of -Nnnnnn is VERY DANGEROUS.
You have requested reducing the apparent size of the drive.
This is a BAD idea, and can easily destroy all of the drive's contents.
Please supply the --yes-i-know-what-i-am-doing flag if you really want this.
Program aborted.

由于这个操作是会导致盘上的数据全部丢失，所以hdparm会警告你，需要加 --yes-i-know-what-i-am-doing ，才会真正设置HPA。

 

#hdparm -N p251658240 --yes-i-know-what-i-am-doing /dev/sdh

 

命令中的pNNNNNNN中的P表明是持久化设置。

 

 

重新启动Linux。

检查设置是否成功:

#hdparm -N /dev/sdh

/dev/sdh:
 max sectors   = 251658240/312581808, HPA is enabled

#blockdev --getsize /dev/sdh
251658240

blockdev返回的大小应是设置后的大小。

 

我测试的160G的intel MLC SSD硬盘的型号为SSDSA2M160，firmware版本为: 02G9，通过设置HPA后，对硬盘进行十几个小时后的8k大小的随机写后得到的硬盘的写IOPS如下：

硬盘的大小 149G 140G 130G 120G 110G 100G 90G硬盘的写IOPS 310 350 850 2400 2700 3050 4100

注：上表中的容量G是按2^30次方为1G，所以160G的硬盘，实际上是149G大小。