在现代系统上，使用磁盘压缩会给我带来更好的整体性能吗？

Question

似乎 CPU 的增长已经超过了磁盘速度一段时间。假设台式机或笔记本电脑配备现代双核 Intel/AMD CPU 和单个普通 SATA 磁盘，对大多数磁盘进行压缩是否会提供更好的整体性能？基本上减少的磁盘带宽是否足以弥补增加的 CPU 负载？我确信真正的答案是“这取决于你在做什么”。通过提出这个问题，我希望有人做过这个管道并给出一些例子或陷阱。

Answer 1

是的，磁盘压缩可以在特定情况下提供更好的性能：

• 您的应用程序受磁盘吞吐量限制：在长传输中，现代 CPU 和（解）压缩算法可以以比现代磁盘高得多的带宽运行。在这种情况下，移入或移出磁盘盘片的数据量的任何减少都是一种胜利
• 与传输时间的差异相比，（解）压缩将要进入磁盘盘片的数据所需的时间更少，并且您有 CPU 周期可用

ZFS 和 Btrfs（两者都是最近的全新设计）都包含压缩规定是有原因的。

在 HPC 空间中，当应用程序从内存到磁盘检查点时，CPU 经常根本不做任何有用的事情。这一次基本上是纯粹的开销。任何使用 CPU 来减少这个时间都是一个胜利。

Answer 2

磁盘压缩永远不会为您提供更好的性能。

由于快速的现代 CPU，它几乎不会给您带来任何损失，但这是完全不同的事情。

您认为不必从磁盘传输较少的数据可以提高性能；但大数据传输几乎从来都不是 I/O 瓶颈：真正的瓶颈是寻道时间和延迟。现代硬盘对大文件的持续数据传输速度非常快，而降低它们速度的是来自整个磁盘的少量传输。

一些场景：

• 媒体文件。这些通常已经被自己压缩过（JPEG、MPEG、MP3），所以在文件系统级别压缩它们根本没有帮助；相反，它会使事情变得更糟，因为已经需要 CPU 资源来对它们进行编码/解码。
• 数据库。这些通常以小的随机突发读取/写入，因此压缩它们不仅没有任何好处，而且还会降低性能，因为 DBMS 无法正确识别它需要访问的物理数据在磁盘上的位置存储。
• 页面文件。这通常很大，但操作系统需要处理非常小的数据块，并且需要非常精确地执行此操作（“在物理地址 X 处读取 4K”）；压缩它通常是不可能的，但即使是这样，也将完全浪费时间和资源：由于该文件的“完全随机数据”性质，它几乎可以提供零压缩。