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====== Linux et SSD ======

Les SSD sont beaucoup plus rapide que les disques durs, mais ce sont des mémoires et elles ne supportent qu'un nombre limité d'écritures. Ils ont aussi tendance à mourir sans prévenir, donc autant essayer d'allonger leur durée de vie en évitant des écritures inutiles. Cette page contient des recommandations de configuration pour Linux.  (☛ Par effet de bord, ces conseils sont également parfaitement valables pour les disques durs traditionnels et vous feront gagner en performances.)

Il existe bien des systèmes de fichier spécifiques aux SSD, mais ils ne sont pas forcément stables ou intégrés au noyau de Linux.  **ext4** reste un bon choix, et avec quelques réglages on peut grandement améliorer les choses.

N'ayez pas peur ! Cette page paraît longue, mais c'est pour expliquer ce qui est modifié et pourquoi. Les manipulations elles-mêmes tiennent en une ligne chacunes et sont réversibles si le résultat ne vous plaît pas.
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===== Réduire le swappiness =====

Le noyau de Linux possède un paramètre (//vm.swappiness//) qui indique la propension du système à swapper (c'est à dire à "sortir" des blocs mémoire vers le disque (swap) afin de laisser préventivement de la mémoire libre pour le lancement de nouvelles applications).

Avec 60, le résultat est souvent que la machine commence à swapper alors que la mémoire n'est utilisée qu'à moitié.

Sur une machine de bureau, on peut sans problème réduire ce paramètre à 10. 

  * **Configuration**: Ajoutez la ligne ''vm.swappiness=10'' à votre fichier ''/etc/sysctl.conf'':<code>sudo bash -c 'echo "vm.swappiness=10" >> /etc/sysctl.conf'</code>
    * Pour la prise en compte de ce paramètre, rebootez ou faites: <code>sudo sysctl -p</code>
  * **Vérification**:<code>sysctl vm.swappiness</code>

Il n'est **absolument pas recommandé** de passer ce paramètre à zéro comme on peut le lire parfois. C'est une très mauvaise idée.
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===== Activer zram =====

zram est un module déjà présent dans le noyau, mais pas activé. Il permet de créer des //block device// en mémoire (donc des zones de mémoire utilisables comme un disque), mais qui ont la particularité d'être compressés et décompressés de manière transparente. Tout ce qui est écrit dedans est compressés, et décompressé à la lecture. L’algorithme de compression utilisé est LZO, extrêmement rapide (capable de compresser plusieurs centaines de méga-octets par seconde).

Une simple commande permet d'activer zram qui va - par défaut - créer un //block-device// compressé par cœur de votre CPU (afin de paralléliser la compression) et y affecter le swap en priorité sur le swap disque.

Le résultat est que dès que votre système aura besoin de swapper, il va commencer à swapper dans ces blocs mémoire compressés. Et il ne commencera à swapper sur disque que si ces blocs mémoire sont pleins. Et votre CPU est tellement rapide qu'utiliser ces blocs mémoire compressés est //beaucoup// plus rapide que swapper sur disque. Dans la pratique, l'activation de zram va virtuellement **éliminer le swapping sur disque**. Je vous assure, le résultat est spectaculaire.

J'ai fait l’expérience sur une machine équipée de 4 Go de RAM: Après avoir lancé beaucoup d'applications afin de saturer la mémoire et forcer le système à atteindre 1,5 Go de swap, //pas un seul octet n'avait commencé à être écrit dans le swap disque// (le système avait entièrement swappé dans zram).  Conséquence directe:
  * Si vous avez un SSD, zram permet de réduire l'usure en évitant presque totalement les écritures disque liées au swap.
  * Si vous avez un simple disque dur, zram permet d'améliorer les performances en évitant les écritures disque liées au swap (swapper vers zram est beaucoup plus rapide que swapper sur disque).

Le CPU consommé par zram est à peine perceptible. **N'hésitez pas à activer zram, quelle que soit la quantité de RAM que vous avez.**

Sachez que même si vous créez un zram de 8 Go, celui-ci ne consommera pas 8 Go de RAM. Il ne consomme de la mémoire que quand on y stock des données (qui généralement sont réduites à 1/2 à 1/3 de leur taille initiale).

  * **Activation**:<code>sudo apt install zram-config</code>
    * zram est immédiatement actif, et votre swap configuré pour pointer dessus.

<note important>Ubuntu 22.04 semble avoir réussi à foirer le paquet zram-config: Il fonctionne mais n'utilise qu'un seul coeur.</note>

  * **Vérification**:
    * Pour vérifier que votre swap utilise zram:<code>cat /proc/swaps</code>
      * Vous verrez des ''/dev/zramX'' (un par coeur) avec une priorité supérieure au swap disque. Vous pouvez voir la taille de chaque bloc de swap (//Size//) et la quantité de données dans ces blocs (//Used//).
    * Pour voir l'utilisation des blocs zram:<code>zramctl</code>
      * Vous verrez chacun des blocs zram, leur taille allouée (//DISKSIZE//), la quantité de données qui y est stockée (//DATA//) et la place qu'ils occupent réellement en mémoire après compression (//COMPR//). (zram y stock également 12ko de données de travail, la taille totale est donc //TOTAL//).


Note: Si votre distribution ne possède pas le paquet zram-config, vous pouvez aussi activer manuellement zram+swap avec le script suivant:

<hidden Cliquez pour afficher le script>
<file bash zram.sh>#!/bin/bash
# Enable zram swap (source: https://github.com/novaspirit/rpi_zram/)
cores=$(nproc --all)
modprobe zram num_devices=$cores

totalmem=`free | grep -e "^Mem:" | awk '{print $2}'`
mem=$(( ($totalmem / $cores)* 1024 ))

core=0
while [ $core -lt $cores ]; do
  echo $mem > /sys/block/zram$core/disksize
  mkswap /dev/zram$core
  swapon -p 5 /dev/zram$core
  let core=core+1
done</file>
</hidden>

\\ 

<note>**zswap** est une alternative à **zram**, mais avec un fonctionnement un peu différent. Les deux ne peuvent pas être utilisés simultanément. Après [[https://linuxfr.org/users/antistress/journaux/zswap-zram-earlyoom-organiser-la-gestion-d-une-penurie-de-memoire-vive|quelques]] [[https://baronhk.wordpress.com/2021/10/03/setting-up-zswap-in-debian-11-gnu-linux/|lectures]], il semblerait que zram soit surtout intéressant sur les machines sans swap disque, ou celle où le swap disque est à éviter au maximum (flash, SD... comme sur les smartphones ou les SBC (RaspberryPi)). Sur un ordinateur de bureau, zswap pourrait être plus intéressant (mais impose d'avoir un swap disque actif).</note>

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===== Mettre /tmp en tmpfs =====

Le répertoire des fichiers temporaires de Linux (/tmp) est très sollicité par les applications et le système qui y écrivent continuellement de petits fichiers, parfois rapidement créés et supprimés. Ce répertoire est vidé à chaque redémarrage, mais il reste situé sur disque, ce qui provoque beaucoup d'écritures.

Il est possible de le mettre en mémoire vive avec //tmpfs//.

Pour cela il suffit de modifier votre fichier ''/etc/fstab'' en y ajoutant les lignes:

<code>tmpfs /tmp tmpfs defaults,relatime,mode=1777,nosuid,size=4196M 0 0
tmpfs /var/tmp tmpfs defaults,relatime,mode=1777,nosuid,size=4196M 0 0</code>

(Si vous aviez déjà une ligne concernant /tmp, commentez-la en mettant un ''#'' en début de ligne.)

Redémarrez pour la prise en compte.

Là nous avons créé un /tmp de 4 Go, ce qui est largement suffisant. N'hésitez pas à mettre une valeur aussi importante, même sur une machine avec peu de RAM: tmpfs ne consomme de la mémoire que quand on stock des données.

Il vous est tout à fait possible de mettre d'autres répertoires en tmpfs de la même manière, mais n'oubliez pas que dès que la machine redémarre ou s’éteint, vous perdez les fichiers placé dans ces répertoires. 

À savoir:
  * tmpfs ne prendra jamais le pas sur vos applications: Si une application a besoin de mémoire, tmpfs ira swapper ses données pour laisser de la place à l'application.
  * tmpfs n'est pas compressé, mais si vous avez activé zram, tmpfs va automatiquement swapper (compresser) ses fichiers temporaires en mémoire.

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===== commit à 60 secondes =====

Le système de fichier ext4 possède un paramètre qui s'appelle //commit//. C'est le temps maximum qui se passe entre le moment où une application demande à écrire une donnée sur disque et le moment où ext4 ira effectivement l'écrire sur disque. Par défaut, cette valeur est réglée à 5 secondes. ext4 attendra donc //au plus// 5 secondes avant d'écrire une donnée sur disque.

ext4 possède une relative intelligence: Par exemple si un fichier est créé puis supprimé dans ces 5 secondes, il n'ira faire aucune écriture disque (C'est inutile, puisque le fichier est supprimé). En montant le //commit// à 60 secondes, on arrive ainsi à éviter des écritures disque.

Dans les options de montage de vos partitions (''/etc/fstab''), ajoutez simplement l'option ''commit=60''. Exemple:<code>UUID=4a5773ef-7833-4741-c53f-8de2dd3d7527 /               ext4    errors=remount-ro,commit=60 0       1</code>

Notez que régler le //commit// à 60 secondes veut dire que si votre ordinateur plante, vous risquez de perdre //au plus// les 60 dernières secondes d'écriture disque (au lieu des 5 secondes par défaut). À vous de voir si vos opérations disque sont critiques à ce point.

PS: 
  * Pour voir la quantité de données en attente d'écriture, vous pouvez faire: ''watch grep ^Dirty /proc/meminfo''
  * Vous pouvez à tout moment forcer les écritures disque qui sont en attente avec la commande ''sync''. 
  * Sur beaucoup de distributions, le système de fichiers btrfs a un commit par défaut de 30 secondes.

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===== noatime,nodiratime =====

La plupart des systèmes de fichier - dont ex4 - sont capables d'enregistrer l'heure d'accès (//atime//), de création (//ctime//) et de modification (//mtime//) d'un fichier ou un répertoire. Si connaître l'heure d'accès d'un fichier peut être très pratique, cela veut dire que pour chaque //lecture// de fichier, cela déclenche une //écriture// disque (pour enregistrer la date de dernier accès).  Cela fait beaucoup d'écriture pour pas grand chose.

À moins d'avoir des besoins spécifiques (//mutt// en a besoin, ou si vous avez des besoins de traçabilité d'accès aux fichiers), vous pouvez désactiver cela.

L'option //relatime// permet de minimiser la mise à jour des dates d'accès (c'est d'ailleurs bien souvent une option mise par défaut), mais dans le cas d'un SSD sur une machine qui n'est pas un serveur vous pouvez carrément ajouter ''noatime,nodiratime''.

Si vous utilisez btrfs, vous pouvez même remplacer ''relatime'' par ''noatime,nodiratime''. Cela fait quelques années que je tourne comme cela et je n'ai eu aucun soucis.

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===== Applications =====

Après le système, vous pouvez aussi modifier le paramétrage de certaines applications afin qu'elles fassent moins d'écritures disque.

==== Firefox ====

Firefox utilise la mémoire et le disque pour garder en cache des données (images, pages, css, etc.). Il est possible de demander à Firefox de ne plus utiliser le disque. Non seulement cela réduit les écritures disque, mais cela améliore les performances de Firefox.

Dans ''about:config'', je change les paramètres suivants:

  * **browser.cache.memory.capacity = 256000** : Je monte le cache à 256 Mo (ce qui reste raisonnable). Faites: Clic-droit > //Nouvelle// > //Nombre entier// > browser.cache.memory.capacity > 256000)
  * **browser.cache.memory.max_entry_size=50000** : Taille maximum d'un objet dans le cache mémoire (par défaut: 5120, soit 5 Mo). Je monte à 50 Mo.
  * **browser.cache.disk.enable = false** : Je désactive le cache disque.

Vous pouvez voir la consommation du cache en tapant ''about:cache''. Dans la partie //disk// vous devriez voir //Storage disk location: none, only stored in memory//.

==== Chrome ====

Chrome ne possède aucune option permettant de couper le cache disque. Conséquence: Il écrit comme un goret sur disque. La solution est de mettre le répertoire cache de Chrome en tmpfs dans votre ''/etc/fstab''.

==== VirtualBox ====

Afin de garantir l'intégrité des disques virtuels, lorsqu'un OS invité (dans une VM) effectue une écriture disque, VirtualBox force l'écriture disque dans le système hôte (en faisant un ''sync''). \\ 
On peut réduire cette écriture forcée et demander à VirtualBox d'utiliser le cache disque du système hôte. Non seulement cela améliore grandement les performances, mais cela permet à ext4 d'éventuellement grouper des écritures disque. \\
Dans les paramètres de votre machine virtuelle, allez dans //Stockage// et sur chaque contrôleur (IDE, SATA...) cochez la case "//Utiliser le cache E/S de l'hôte//".


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===== Défragmentation =====

**NE. DÉFRAGMENTEZ. JAMAIS.**

Je sais que Linux n'est pas spécialement sensible à la fragmentation des fichiers, mais //quel que soit votre système d'exploitation//, ne défragmentez jamais votre SSD. 

Non seulement cela n'améliore absolument pas les performances (les SSD n'ont pas de problème de tête de lecture qui a besoin de se déplacer), mais cela augmente fortement l'usure du SSD //pour rien//, et donc réduit sa durée de vie.

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===== Autres pistes =====

  * Votre système écrit dans les logs (''/var/log/'') en permanence, ce qui provoque beaucoup d'écriture disque. Il existe des outils comme [[http://www.tremende.com/ramlog/|ramlog]] ou log2ram qui conservent les logs en mémoire et ne les écrivent sur disque qu'à l'arrêt système. (Ramlog utilise d'ailleurs aussi tmpfs.)