因此，全盤(pán)隨機(jī)寫(xiě)入一次導(dǎo)致從來(lái)沒(méi)有寫(xiě)入數(shù)據(jù)的地址所占據(jù)全盤(pán)的比例為e-1，也就是說(shuō)全盤(pán)隨機(jī)寫(xiě)入一次僅僅相當(dāng)于寫(xiě)入了1-e-1=63%的地址范圍，除此之外37%的地址范圍是不包含有效數(shù)據(jù)仍然處于空盤(pán)狀態(tài)。因此，采用這種方法，即便寫(xiě)入3次，也仍然有5%的地址范圍未被覆蓋，這相當(dāng)于憑空增加了5%的超額配置。因此采用全盤(pán)隨機(jī)寫(xiě)入的方法進(jìn)行預(yù)處理的效率是很低的。

有些磁盤(pán)性能測(cè)試工具可以選擇在隨機(jī)寫(xiě)入的時(shí)候指定是否允許寫(xiě)入重疊的地址范圍。例如fio在隨機(jī)寫(xiě)入的時(shí)候會(huì)記錄哪些地址曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)，它會(huì)避免已經(jīng)寫(xiě)入的地址重復(fù)寫(xiě)入，從而避免了上述填充的效率問(wèn)題。為了記錄已經(jīng)寫(xiě)入的地址范圍，它使用了系統(tǒng)中的一段內(nèi)存。如果系統(tǒng)內(nèi)存不足且不需要這個(gè)功能，可以通過(guò)norandommap開(kāi)關(guān)把這個(gè)功能關(guān)閉。

該如何加速SSD進(jìn)入穩(wěn)態(tài)?

而采用先進(jìn)行一次全盤(pán)順序?qū)?，再進(jìn)行數(shù)次隨機(jī)寫(xiě)的方案，則可以加速進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。這是因?yàn)橄惹暗?000GB寫(xiě)入把所有的地址范圍全部占用了，在此基礎(chǔ)上的隨機(jī)寫(xiě)入則會(huì)占用多余的超額配置空間，使得SSD盡快啟動(dòng)垃圾回收并進(jìn)入到穩(wěn)態(tài)。此外，寫(xiě)入同樣的數(shù)據(jù)量，順序?qū)懭胍入S機(jī)寫(xiě)入快不少，可以提高預(yù)處理的效率。

在這個(gè)過(guò)程中，我們甚至可以觀察到SSD的寫(xiě)入帶寬從順序?qū)懙妮^高性能，先跌入到一個(gè)谷底而后再逐漸恢復(fù)到隨機(jī)寫(xiě)的穩(wěn)態(tài)性能。這個(gè)帶寬的谷底又是怎么回事？這僅僅是由于SSD垃圾回收采用了惰性策略導(dǎo)致不及時(shí)進(jìn)行垃圾回收所致嗎？

實(shí)際上，這個(gè)性能的低谷才是SSD寫(xiě)入性能的下界。這個(gè)谷底的產(chǎn)生是因?yàn)閷?xiě)壓力從順序轉(zhuǎn)換成隨機(jī)，導(dǎo)致Flash物理塊的淘汰策略發(fā)生切換所致。由于之前的壓力為純順序?qū)懭?，在SSD內(nèi)部物理數(shù)據(jù)塊的淘汰采用了論資排輩的先寫(xiě)入先淘汰的方法，而一旦切換到隨機(jī)寫(xiě)入，原來(lái)這些“年齡”偏大的物理塊不再被繼續(xù)選擇出來(lái)淘汰，而新的寫(xiě)入方法尚未建立起穩(wěn)定的待回收的數(shù)據(jù)塊供應(yīng)，因此這個(gè)時(shí)候所有等待回收的物理塊中有效數(shù)據(jù)全面偏多，造成性能的谷底。

小結(jié)

這就好比在2000年的時(shí)候，通信行業(yè)非?；鸨?，院校里通信和電子類(lèi)專業(yè)非常熱門(mén)。但是等這些專業(yè)學(xué)生畢業(yè)的時(shí)候，通信行業(yè)的需求已經(jīng)有飽和的趨勢(shì)，而計(jì)算機(jī)則成了新的熱門(mén)，再往后是金融。如果處在選擇專業(yè)的高中畢業(yè)生只關(guān)注當(dāng)下的行業(yè)需求，缺少對(duì)未來(lái)的分析和判斷，那么往往選擇的專業(yè)在就業(yè)的時(shí)候就成為了明日黃花，只有有了預(yù)判能力，才能把握住時(shí)代的需求。對(duì)于一個(gè)有預(yù)判能力的SSD，就應(yīng)該根據(jù)用戶業(yè)務(wù)類(lèi)型和內(nèi)部的數(shù)據(jù)塊中有效內(nèi)容的分布規(guī)律，提前和合理安排垃圾回收，才能避免這個(gè)寫(xiě)入性能的谷底，保持一個(gè)接近全盤(pán)隨機(jī)寫(xiě)的性能下限。

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