Test de vitesse de lecture et écriture

Dernière mise à jour : Debian 10.3 / Buster

Ce document indique quelques méthodes de mesure indicative de la vitesse de lecture et d'écriture des périphériques de stockage.

Sommaire

1 - Vitesse de lecture

1.1 - Principe

Le test consiste à mesurer le temps nécessaire pour lire "bit à bit" un nombre défini de données présentes sur le disque ou l'une de ses partitions. La mesure est indépendante du système de fichier éventuel présent. Le disque peut-être partitionné ou non, les partitions peuvent être montées ou non.
Pour ne pas fausser la mesure,

Ne pas solliciter le disque en cours de test avec d'autres Entrées / Sorties
Veiller à ce que le test ne démarre pas avant que des transferts précédents éventuels soient terminés ou utiliser la commande sync avant de lancer la commande de test
Veiller à ce que les données soient lues depuis le disque et non depuis un éventuel cache en mémoire. En cas de doute, vider le cache avec

$ su -c 'echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches'

1.2 - Utilisation de hdparm

hdparm possède des options permettant de mesurer le temps de lecture sur disque. Le test est indépendant du système de fichier sur le disque.

L'option -t ( Timing buffered disk reads) fournit une indication de la vitesse de lecture sur le disque

L'option -T (Timing cached reads) fournit une indication de la vitesse de lecture du cache (sans intervention du disque)
Les deux options peuvent être utilisées séparément ou simultanément

$ sync ; sudo hdparm -tT /dev/sda

/dev/sda:
 Timing cached reads:   28678 MB in  1.99 seconds = 14429.61 MB/sec
 Timing buffered disk reads: 1394 MB in  3.00 seconds = 464.03 MB/sec

Lorsque les mesures sont répétées, les résultats sont sensiblement identiques

$ sync ; sudo hdparm -tT /dev/sda

/dev/sda:
 Timing cached reads:   30392 MB in  1.99 seconds = 15300.13 MB/sec
 Timing buffered disk reads: 1390 MB in  3.00 seconds = 462.89 MB/sec

1.3 - Utilisation de dd

dd permet d'effectuer le test en maitrisant le volume transféré et la taille de bloc. Le test est indépendant du système de fichier sur le disque
L'option iflag=direct permet d'éliminer l'influence du cache d'entrée.

Veiller à ne pas intervertir dans la commande la destination (of=/dev/null) et l'origine (if=/dev/sdx, sous peine d'écraser le contenu du disque testé

Mesure (deux fois de suite) de la vitesse de lecture du même disque que précédemment avec une taille de bloc de 1M

$ sync ; sudo dd if=/dev/sda bs=1M count=8192 iflag=direct of=/dev/null
8192+0 enregistrements lus
8192+0 enregistrements écrits
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 17,9498 s, 479 MB/s

$ sync ; sudo dd if=/dev/sda bs=1M count=8192 iflag=direct of=/dev/null
....
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 18,04 s, 476 MB/s

Même mesure mais avec une taille de bloc de 1G

$ sync ; sudo dd if=/dev/sda bs=1G count=8 iflag=direct of=/dev/null
8+0 enregistrements lus
8+0 enregistrements écrits
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 15,2402 s, 564 MB/s

$ sync ; sudo dd if=/dev/sda bs=1G count=8 iflag=direct of=/dev/null
....
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 15,2528 s, 563 MB/s

Bilan : Les résultats sont reproductibles mais dépendent sensiblement de la taille du bloc de transfert (de 479 à 564 MB /s)

2 - Vitesse d'écriture

2.1 - Principe

Le test consiste à écrire un fichier "test" (par exemple 8 GiB dans l'exemple qui suit) avec des zéros, sur une partition montée. Vérifier qu'il y a une place suffisante sinon réduire la taille du test en conséquences.

Pour ne pas fausser la mesure,

Ne pas solliciter le disque en cours de test avec d'autres Entrées / Sorties
Veiller à ce que le test ne démarre pas avant que des transferts précédents éventuels soient terminés ou utiliser la commande sync avant de lancer la commande de test
Veiller à ce que les données soient lues depuis le disque et non depuis un éventuel cache en mémoire. En cas de doute, vider le cache avec

$ su -c 'echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches'

2.2 - Utilisation de dd

La création du fichier s'effectue avec dd, se déplacer dans la partition à tester

$ sudo mount /dev/sda1 /mnt
$ cd /mnt

L'option oflag=direct assure que les transferts n'utiliseront pas le cache. La reproductibilité de la mesure est bonne

$ sync; sudo dd if=/dev/zero of=test bs=1GiB count=8 oflag=direct
8+0 enregistrements lus
8+0 enregistrements écrits
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 17,1594 s, 501 MB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/zero of=test bs=1GiB count=8 oflag=direct
....
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 16,9837 s, 506 MB/s

3 - Résultats

3.1 - Test lecture

Quelques résultats obtenus sur différents supports

Disque SSD Nvme Samsung SSD 980 1 To : 3,3 GB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/nvme0n1 bs=1GiB count=8 iflag=direct of=/dev/null
8+0 enregistrements lus
8+0 enregistrements écrits
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 2,57795 s, 3,3 GB/s

Disque SSD Nvme Samsung SSD 870 EVO plus 240To : 2,5 GB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/nvme0n1 bs=1GiB count=8 iflag=direct of=/dev/null
8+0 enregistrements lus
8+0 enregistrements écrits
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 3,40821 s, 2,5 GB/s

Disque SSD SATA : 561 MB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/sda bs=1GiB count=8 iflag=direct of=/dev/null
8+0 enregistrements lus
8+0 enregistrements écrits
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 15,3016 s, 561 MB/s

Clé usb 3.1 SanDisk 128GB - donnée pour 130MB/s - Entre 93MB/s et 47MiB/sec

$ sync; sudo dd if=/dev/sdb bs=128MiB count=8 iflag=direct of=/dev/null
8+0 enregistrements lus
8+0 enregistrements écrits
1073741824 octets (1,1 GB, 1,0 GiB) copiés, 11,5536 s, 92,9 MB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/sdb bs=1GiB count=8 iflag=direct of=/dev/null
8+0 enregistrements lus
8+0 enregistrements écrits
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 183 s, 46,9 MB/s

Clé usb 3.0 16 GiB : 139 MB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/sdb bs=1GiB count=8 iflag=direct of=/dev/null
8+0 enregistrements lus
8+0 enregistrements écritss
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 61,6224 s, 139 MB/

Clé usb 3.0 16GiB "premier prix" ; 18 MB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/sdb bs=1GiB count=1 iflag=direct of=/dev/null
1+0 enregistrements lus
1+0 enregistrements écrits
1073741824 octets (1,1 GB, 1,0 GiB) copiés, 61,1757 s, 17,6 MB/s

3.2 - Test écriture

Quelques résultats obtenus sur différents supports (système de fichier ext4 dans tous les cas)

Disque SSD Nvme Samsung SSD 980 1 To : 2,2 GB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/zero of=/test bs=1GiB count=2 oflag=direct
2+0 enregistrements lus
2+0 enregistrements écrits
2147483648 octets (2,1 GB, 2,0 GiB) copiés, 0,966965 s, 2,2 GB/s

$ sudo rm /test

Disque / SSD Nvme chiffré luks Samsung 870 Evo plus 240 GB : 1,2 GB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/zero of=test bs=1GiB count=2 oflag=direct
2+0 enregistrements lus
2+0 enregistrements écrits
2147483648 octets (2,1 GB, 2,0 GiB) copiés, 1,85307 s, 1,2 GB/s

$ sudo rm /test

Disque /home SSD SATA chiffré luks: 501 MB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/zero of=test bs=1GiB count=8 oflag=direct
8+0 enregistrements lus
8+0 enregistrements écrits
8589934592 octets (8,6 GB, 8,0 GiB) copiés, 17,1594 s, 501 MB/s

$ sudo rm ~/test

Clé usb 3.1 SanDisk 128GB - donnée pour 130MB/s - 47 MB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/zero of=test bs=8GiB count=1 oflag=direct;sync
0+1 enregistrements lus
0+1 enregistrements écrits
2147479552 octets (2,1 GB, 2,0 GiB) copiés, 45,7031 s, 47,0 MB/s

Clé usb 3.0 16 GiB : 15 MB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/zero of=~/mnt/test bs=1GiB count=2 oflag=direct
2+0 enregistrements lus
2+0 enregistrements écrits
1073741824 octets (1,1 GB, 1,0 GiB) copiés, 70,5735 s, 15,2 MB/s

$ sudo rm /mnt/test

Clé usb 2.0 16GiB "premier prix" ; 12 MB/s

$ sync; sudo dd if=/dev/zero of=/mnt/test bs=1GiB count=1 oflag=direct
$ sync; sudo dd if=/dev/zero of=/mnt/test bs=1GiB count=1 oflag=direct
1+0 enregistrements lus
1+0 enregistrements écrits
1073741824 octets (1,1 GB, 1,0 GiB) copiés, 87,4244 s, 12,3 MB/

$ sudo rm /mnt/test