SSD 缓存可以最大限度地减少 HDD 旋转时间吗？

Question

简短版本优先：我正在寻找能够使用 SSD 透明地缓存 HDD 写入的 Linux 兼容软件。但是，我只想每天旋转 HDD 一两次（将缓存的数据写入 HDD）。其余时间，出于噪音方面的考虑，HDD 不应旋转。

现在是更长的版本：我组装了一台运行 Xubuntu 的完全静音的电脑。它有 A10-6700T APU、巨大的无风扇散热器、无风扇 PSU、SSD。问题是：它还有（并且需要）一个嘈杂的 HDD，我想禁止它在夜间旋转。所有写入都应缓存在 SSD 上，夜间不需要读取。

每天，这台计算机都会自动下载大约 5 GB 的数据，这些数据将保留大约一年，因此所需的总磁盘容量略低于 2 TB。这些数据目前存储在一个 3 TB 的嘈杂硬盘驱动器上，该驱动器日夜旋转。有时，我需要访问几个月前的一些数据。但是，大多数时候我只需要过去 14 天的数据，这些数据可以放在 SSD 上。理想情况下，我想要一个透明的解决方案（所有数据都放在一个文件系统上），它将所有写入 SSD 的操作缓存起来，每天只写入 HDD 一次。如果读取仍在 SSD 上，则缓存将提供读取服务，否则 HDD 必须旋转起来。

我努力了缓存没有取得太大成功（使用 cache_mode=writeback、writeback_running=0、writeback_delay=86400、sequential_cutoff=0、congested_write_threshold_us=0 - 缺少什么？）并且我阅读了ZFS ZIL/L2ARC但我不确定能否通过 ZFS 实现我的目标。有什么建议吗？

如果其他方法都失败了，我将简单地使用一些脚本自动将文件复制到大驱动器，同时从 SSD 中删除最旧的文件。

编辑：缓存确实是我想要的错误术语。看来最初打算的解决方案目前对我来说是不可能的。感谢所有贡献者！

Answer 1

这并不是缓存的真正工作原理 - 缓存旨在利用 SSD 或其他内存的更快速度和更好的随机访问，而不是最大限度地减少对硬盘的写入。缓存旨在通过为大型、缓慢的存储设备提供较小、较快的缓冲区来最大限度地提高速度，而不是减少写入。

事实上，作为主线 Linux 内核的一部分，bcache 只会将顺序写入传递到 HDD，而不是通过 SSD，因为这样没有性能优势。

ZIL/L2Arc 使用 SSD 来存储日志（就 ZIL 而言）和常用文件群集（使用 L2Arc）。ZIL 通过存储同步写入直到它们全部准备好写入来加快同步写入速度。L2Arc 将常用文件存储在更快的存储设备上。这两种方式都无法满足您的需要。

聚变驱动 还使用 SSD 和 HDD，透明地将常用文件放在 SSD 上，以便更快地读取，并将 HDD 用于批量存储不常用的文件。它也不允许您将 SSD 用作暂存空间，而是不时将文件备份到主驱动器

你看到的根本不是缓存，而是定期将系统备份到硬盘上。我猜你可能能够用以下方法捏造一些东西：奥夫斯 -HDD 上的第一个分支包含较大的文件（因此优先），以及 SSD 上的分支，然后运行一个脚本，定期将文件从 SSD 移动到 HDD，同时使其可从同一位置访问。我还没有测试过这一点，但与缓存不同，定期移动文件并使用 aufs 可能正是您想要的。

按年龄对文件进行排序的最简单方法是 ls -tr - t 按时间排序（从最新到最旧），r 反转顺序。（如果您心中有一个特定的范围，find . -mtime nn 会非常有用，因为特定数字会为您提供 n 天前修改的文件，-n 会为您提供过去 n 天内修改的文件，+ n 会为您提供 n 天前修改的文件）。您可以找到一些关于如何使用它的想法这里

由于安静才是您真正想要的目标，您可以使用以下命令检查您的驱动器是否支持静音模式hdparm -M /dev/sda- 输出的内容应类似acoustic = 254 (128=quiet ... 254=fast)，在这种情况下，您可以使用命令使硬盘驱动器更安静。 当您需要更快的速度时，hdparm -M 128 /dev/sda请运行相反的命令。hdparm -M 1254 /dev/sda

Answer 2

由于其他答案已经从软件的角度处理了这个问题，所以我想包含一些有关硬件解决方案的信息。

文章硬盘隔音列出了以下选项：

• 对硬盘进行碎片整理
• 用橡皮筋缠绕硬盘以减轻振动
• 购买新硬盘：当今大多数硬盘都配备了流体动力轴承，这使得盘片即使在非常高的转速下也能保持几乎无声。

我可以根据自己的经验证明，即使在复制非常大的文件时，我也永远听不到我的新 4 TB 硬盘的声音。

通过一些研究，人们还可以找到硬盘的隔音材料，例如 SilentDrive HD 外壳和声学材料或者 NoiseMagic NoVibes III 静音硬盘安装系统。我不知道这些在哪里卖，上面的橡皮筋在我看来几乎同样有效。

你也可以将整台电脑隔音。一些销售隔音材料的网站包括安静的 PC 美国，声学PC或者迪纳玛特，但这样的还有很多。

有些计算机机箱已经设计为静音运行。例如
六款低噪音、性能卓越的机箱经过测试。

最后要说的是，如果硬盘发出咔嗒声、咔哒声或尖叫声，这可能是硬盘开始出现故障的征兆，所以要小心。

Answer 3

几种变体小狗Linux基于 Ubuntu，但使用奥夫斯。

Puppy 完全由 RAM 运行，正常运行时无需访问 HDD。

如果你告诉 Puppy 你的 HDD 是闪存驱动器，它会定期（而不是连续）将 RAM 文件系统转储到磁盘。这是为了减少频繁写入闪存驱动器造成的磨损，但在 HDD 上也能正常工作。

和 Puppy 中的几乎所有东西一样，您可以使用 GUI 来设置 RAM 文件系统的保存频率。通常，保存频率为每 10 分钟左右，但也可以将其设置为每 720 分钟（12 小时）转储一次。

我的 Grub4DOS 引导加载程序文件中的这段摘录menu.lst显示了内核选项的设置pmedia，表明它使用的是闪存驱动器而不是 HDD……

# menu.lst produced by grub4dosconfig-v1.7.1
#
# 'kernel ... pmedia=ideflash'
#     Treat the HDD as a flashdrive: infrequent writes of filesystem to savefile

title Puppy Lupu 5.2.8 (sda3/puppy528lu) Cached\nUse SWAP; changes to RAM; flush to disk every 10min (fastest)
  find --set-root --ignore-floppies --ignore-cd /puppy528lu/initrd.gz
  kernel /puppy528lu/vmlinuz   psubdir=puppy528lu pmedia=ideflash pfix=copy,fsck
  initrd /puppy528lu/initrd.gz

关于 Puppy Linux“变体”的说明...
我使用的是 Puppy Linux 5.2.8“Lupu”，它基于（精简版）Ubuntu 10.04 Lucid Lynx。由于它的起源，这个版本也经常被称为“Lucid”而不是“Lupu”。还有基于 Slackware 和其他一些发行版的版本。既然你已经在使用 Xubuntu，那么 Puppy Linux Lupu 应该是最熟悉的。它也更快。在找到 Puppy 之前，我使用了 Xubuntu 大约一年。

还有一个基于“Ubuntu Precise Pangolin”的更新版本，称为“Puppy Linux Precise”。新版本中使用的内核有重大更改，可能无法与旧硬件配合使用。如果您的机器不到 5 年，您可能更喜欢 Precise。我相信上面描述的技术仍然适用于 Precise，尽管确切的选项等可能有所不同，但我无法对其进行测试。

Answer 4

您不会喜欢我的答案，但您实际上是在滥用术语“缓存”，您实际上是在描述备份解决方案。请查看 rsync，或者如果您想要更完整的解决方案，请进一步搜索其他备份解决方案。