解决Ubuntu系统NTFS速度过慢的问题

提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档


前言

一般搞程序的哪有不用NAS的,当我尝试在Ubuntu上使用NTFS格式的SATA磁盘时,诡异的问题出现了,我在Windows11上测试速度时100MB+的磁盘,安装到Ubuntu-22.04之后就读取速度没有显著下降,写入速度变成了龟速。经过诸多研究终于有了眉目,最终也确实解决了我的问题,如果你也有同样的问题,不妨看看我的解决方案。


我的配置

CPU:4*Cortex-A53 1.5GHZ
OS:Ubuntu-22.04 Jammy
ARCH:aarch64
Network:1G Ethernet
Protocol:Samba


一、NTFS是什么?

NTFS(New Technology File System)是Windows NT内核的系列操作系统支持的、一个特别为网络和磁盘配额、文件加密等管理安全特性设计的磁盘格式,提供长文件名、数据保护和恢复,能通过目录和文件许可实现安全性,并支持跨越分区。

二、准备工作

准备一个512GB或1TB的SATA3硬盘,机械和SSD都行,实测两者都存在速度问题。

1.安装必要软件

sudo apt update
#ntfs需要
sudo apt install ntfs-3g
#查看磁盘属性和测读速
sudo apt install hdparm

2.测试速度

这里假如你只有一个sata盘,那就是/dev/sda了,第一个分区就是/dev/sda1,前提是你在windows11上提前格式化了。如果不是SSD,就不要选4K格式化,某些条件下导致在Windows上机械磁盘性能下降。选择默认即可。

Windows测速就不多讲了,方法太多了,下面讲讲Linux上测速,使用刚才安装的hdpram

1.测试读速

#不用选分区
sudo hdparm -tT /dev/sda
/dev/sda:
 Timing cached reads:   1774 MB in  2.00 seconds = 887.51 MB/sec
 Timing buffered disk reads: 346 MB in  3.00 seconds = 115.18 MB/sec

上面的115.18MB是真实地速度,和我在Windows11上速度基本一致,略差一点点,这里不多讨论。

2.测试写速

#nas用大文件多,这里直接测大文件拷贝
dd if=/dev/zero of=<挂载路径> bs=1G count=1

测试出来速度19MB每秒,这简直惊天地泣鬼神。在Windows上还有100MB+,到了Linux上就变成19MB左右了。

一开始我以为是Cortex-A53能效核太弱鸡了,后来我测试了下EMMC能够达到100MB-200MB的速度,明显不是这个原因,至少不是主要原因。

三、解决问题

1.内核方案

这里要求5.15+内核版本,不出意外地话Ubuntu-22.04Ubuntu-20.04都是5.15+的内核,Ubuntu-18.04初始是5.4+的版本,总之,必须满足这个版本要求。

请看原因:
The Linux kernel already has a NTFS implementation, but it has severe limitations (like being read-only), which is why Linux users usually use the userspace ntfs-3g implementation. This release incorporates a new and fully functional NTFS implementation contributed by Parangon Software. This implementation supports NTFS file system versions up to 3.1, normal/compressed/sparse files and journal replaying, plus other features that will be added in the future.

归根结底还是5.15之前的NTFS驱动不行,5.15之后的内核改善了这个问题,这里我们不细究NTFS工作原理,也不细究为什么旧的内核实现速度慢,只解决问题。

下面是Linux内核官方说明,感兴趣的可以自行阅读下。

KernelNewbies: Linux_5.15

#获取磁盘的uuid
sudo blkid
#配置fstab,uuid是你的日用账号,每个人可能不一样,填你自己的就行了
UUID=<你的UUID> <你的挂载路径> ntfs3 defaults,uid=1000,gid=1000,force 0 0
#测试挂载,一定要做这一步
sudo mount -a
#查看挂载情况
df -h

如果成功挂载了,就没问题了,错误了仔细检查,切记写在/etc/fstab里面的配置必须是成功的,否则操作系统无法启动,可能会进入紧急模式,或者永远起不来。

1.测试写速

#nas用大文件多,这里直接测大文件拷贝
dd if=/dev/zero of=<挂载路径> bs=1G count=1
1073741824 bytes (1.1 GB, 1.0 GiB) copied, 11.8799 s, 90.4 MB/s

还是比Windows11略差一丢丢,但是比前面的可是好太多了,就这样吧,不排除其它因素干扰,有时间再研究。

2.ntfs-3g方案

适合内核在5.15+以下的,或者不方便升级内核的。需要使用一个参数big_writes

#指定参数挂载
sudo mount -o big_writes /dev/sda1 <挂载路径>

成功了就对了,使用这种方式挂载写入速度可以提高3倍左右,有50+MB的速度,比起19MB已经很好了,运气好的甚至能提高到70+MB的速度以上,主要还是看环境。

3.ext4方案

如果你必须要在Windows和Linux之间来回导的话,你可能真得使用NTFS这种文件系统,ext4在Windows上不太好用。如果你只需要在Linux上使用,不需要接到Windows上,其实事情就简单了。Linux对ext4的支持就比ntfs好很多,你直接把磁盘格式化成ext4格式就行了。

这样,就不存在上面头疼的NTFS问题了。


总结

1、如果需要频繁在Windows和Linux之间切换就用前面的方法,如果长期稳定在Linux使用就使用EXT4文件系统。
2、理论上适合所有的Linux发行版,有问题请留言

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/jiexijihe945/article/details/134156640