Speicher-Tricks

So richten Sie Ihre SSD unter Linux optimal ein

Eine SSD macht jedem PC Beine. Mit ihren Dateisystemen, Tools und Einstellungsmöglichkeiten bringen aktuelle Linux-Distributionen ideale Voraussetzungen für den optimalen Einsatz einer SSD mit.

Der Linux-Kernel unterliegt einem schnellen Entwicklungszyklus mit neuen Versionen alle zwei bis drei Monate und kann deshalb schnell auf neue Hardware, Datenträgertechniken und geänderte Anforderungen reagieren. Generell sind Linux-Systeme mit ihren verfügbaren Datensystemen, den Tools dazu und Kernel-Einstellungen für die I/O-Warteschlange (Scheduler) bestens für SSDs geeignet. Die Installer von Ubuntu/Mint, Open Suse und Fedora erkennen Solid State Drives und treffen dann einige Einstellungen bereits automatisch. Allerdings setzen Distributionen ihre Einstellungen für SSDs unterschiedlich und nicht immer konsequent um. Zum Teil gibt es auch unterschiedliche Meinungen, wie und ob ein Konfigurationsparameter eine bessere Leistung bringt. Es ist deshalb immer noch nötig, eine Reihe von Parametern zu überprüfen und bei Bedarf für den optimalen Betrieb dieses Laufwerkstyps anzupassen.

Geschwindigkeitsschub: Von allen Aufrüstungsmöglichkeiten verspricht der Einbau einer SSD mit Abstand die größte Leistungsverbesserung, selbst wenn der Rechner nicht mehr taufrisch ist.
Geschwindigkeitsschub: Von allen Aufrüstungsmöglichkeiten verspricht der Einbau einer SSD mit Abstand die größte Leistungsverbesserung, selbst wenn der Rechner nicht mehr taufrisch ist.

SATA: AHCI-Modus im Bios aktivieren

Datenträger an der SATA-Schnittstelle arbeiten erst in vollem Tempo, wenn der Modus des SATA-Controller auf AHCI (Advanced Host Controller Interface) eingestellt ist und nicht auf IDE oder ATA. Bei Rechnern der letzten Jahre ist AHCI bereits die Werkseinstellung, und ein kurzer Blick in die Bios- beziehungsweise UEFI-Einstellungen sollte dies bestätigen: Wenn im Bios-Setup unter „SATA-Konfiguration“, „OnChip SATA Type“ beziehungsweise „SATA Operation“ die Option „Enhanced“ oder „AHCI“ eingestellt ist, nutzt die Festplatte AHCI. Steht dort hingegen „ATA“, „Disabled“, „Legacy“, „Native IDE“ oder „Compatibility Mode“, dann läuft die SSD mit geringerer Leistung. Mit aktuellen Linux-Distributionen als Betriebssystem ist es aber auch nachträglich, also nach deren Installation möglich, den Modus auf AHCI umzuschalten. Denn der Kernel enthält AHCI-Treiber und wird diese bei Bedarf laden, ohne dass dazu eine Neuinstallation des Systems erforderlich wäre.

Das Alignment der Partitionen überprüfen

SSDs arbeiten nicht wie ältere mechanische Festplatten mit physikalischen Sektoren zu 512 Byte, sondern mit Speicherseiten (Pages) mit 4096 oder 8192 Byte. Ideal ist die Ausrichtung (Alignment) einer Partition auf einer SSD, wenn deren Grenzen den Speicherseiten folgen. Ist das nicht der Fall, passen die logischen Blöcke des Dateisystems nicht zu den Speicherseiten. Der interne SSD-Controller muss dann stets mehrere Seiten ändern, um einen einzigen Dateisystemblock zu schreiben. Das Resultat ist eine deutlich schlechtere Performance als bei einem korrekten Alignment.

Partitions-Alignment: Orientiert sich eine Partition nicht an den Grenzen der Speicherseiten einer SSD, dann passen die Dateisystemblöcke nicht in die Seiten, und die SSD hat unnötig viel zu tun.
Partitions-Alignment: Orientiert sich eine Partition nicht an den Grenzen der Speicherseiten einer SSD, dann passen die Dateisystemblöcke nicht in die Seiten, und die SSD hat unnötig viel zu tun.

Festgelegt wird die Ausrichtung einer Partition bei deren Erstellung. Partitionierer wie Gparted, Fdisk, Gdisk und Installationsprogramme erkennen heute automatisch die sinnvollen Grenzen einer Partition, und es nicht nötig, dazu spezielle Parameter anzugeben. Ältere Versionen vor 2010 folgen indes noch häufig der Sektorgröße von Festplatten, und auch Imaging-Software wie Clonezilla richtet sich beim Zurückspielen von Partitions-Images nicht zwingend nach Speicherseiten. Um die Ausrichtung einer Partition auf einem Linux-System zu überprüfen, geben Sie den Befehl

sudo /sbin/blockdev --getalignoff/dev/sda1

Verschieben und zurückschieben: Der Partitionierer Gparted, hier im Live-System Parted Magic, kann das Partition Alignment nachträglich und ohne Datenverlust korrigieren.
Verschieben und zurückschieben: Der Partitionierer Gparted, hier im Live-System Parted Magic, kann das Partition Alignment nachträglich und ohne Datenverlust korrigieren.

ein, hier beispielsweise für die Partition „/dev/sda1“. Das Kommando gibt den Versatz (Offset) der abgefragten Partition aus, und wenn es eine Null zurückgibt, liegt diese perfekt auf den Speicherzellen. Nur wenn eine andere Zahl erscheint, passt das Partitions-Alignment nicht zur SSD.

Ist die der Fall, dann kann der Partitionierer Gparted, der über das Live-System Parted Magic zur Verfügung steht, die Ausrichtung auch nachträglich ändern.

Das gelingt ihm üblicherweise ohne Datenverlust, aber ein Backup der Daten auf der betroffenen Partition ist empfehlenswert, denn das Verschieben von Partitionen mit Gparted ist immer eine kritische Operation:

  1. Rufen Sie im gestarteten Live-System Parted Magic den „Partition Editor“ auf (Gparted).

  2. Markieren Sie die Partition, etwa „/dev/sda1“, und klicken Sie auf „Größe ändern/verschieben“ in der Menüleiste.

  3. Im Feld „Vorhergehender freier Speicherplatz (MiB)“ geben Sie „2“ ein, lassen „Ausrichten an“ auf „MiB“ und klicken auf „Größe ändern“. Bevor die Änderung durchgeführt wird, müssen Sie diese bestätigen und dann mit einem Klick auf „Anwenden“ anstoßen.

  4. Ist die Operation abgeschlossen, was auf einer SSD nicht lange dauert, markieren Sie wieder „/dev/sda1“, gehen abermals auf „Größe ändern/verschieben“ und setzen nun „Vorhergehender freier Speicherplatz (MiB)“ auf „1“. Nach einer Bestätigung und Anwendung der Änderung ist „/dev/sda1“ ausgerichtet.

Falls sich mehrere Partitionen auf der SSD befinden, dann wiederholen Sie diesen Prozess nacheinander für alle.