Windows 8 記憶域について

 Windows 8には記憶域というものが存在するらしいので、試してみようと思う。

まずその前に環境を記載する。
・マシン: HP ProLiant MicroServer N54L
・HDD: WD40EFRX-68WT0N0
・OS: Windows 8 Pro 64bit

ここで、WD40EFRX-68WT0N0単体でのベンチマークを貼っておく。
・測定ソフト: CrystalDiskMark 3.0.3 Shizuku Edition x64

ランダムデータ 1000MB 5回

ランダムデータ 4000MB 5回

自分は容量と耐故障性を考慮してRAID5orRAID6をデータストレージとして使用しています。
MicroServerでは光学式ドライブの箇所にもHDDを設置できるため、OS用にHDD1台とし、データ用にHDD4台使用します。
管理→ディスクの管理
にてRAID5を作成できるのですが、この機能はServer系のOSでのみ利用できるので、Windows 8ではグレーアウトしてます。
よって、クライアント系のOSであるWindows 8では記憶域というものを使用します。
コントロールパネル→システムとセキュリティ→記憶域
と進みます。
「新しいプールと記憶域の作成」をクリックし、記憶域プールを作成します。
ここで、データ用HDD4台を選択し、「プールの作成」をクリックします。
名前とドライブ文字は適宜に設定し、回復性の回復性の種類を「パリティ」にします。
プールの全容量が14.5TBで作成可能な記憶域の最大サイズが9.7TBとなり、66%しか使用できないことになりますが、ここではそのまま「記憶域の作成」をクリックし、一度記憶域を作成しておきます。
これは、HDD3台での運用を前提としているため、GUIでは33%のパリティ作成で固定されているためです。
なので、CUIにてパリティが25%の記憶域を作成します。
これは記憶域プールが作成されていることが前提ですので、上記で一度記憶域プールと記憶域を作成しておいたのです。
コマンドでは、
・記憶域プールの名前(デフォルトでは「記憶域プール」となっている。)
・記憶域に使用するHDDの台数
・ 作成する記憶域の容量
が必要になります。
コマンドは、Windows PowerShellにて実行しますので、管理者権限にて起動させます。
以下は、自分が実行したコマンドです。

PS C:\WINDOWS\system32> new-virtualdisk -storagepoolfriendlyname 記憶域プール -friendlyname 記憶域Storage -provisioningtype thin -numberofcolumns 4 -resiliencysettingname parity -size 10.50TB

new-virtualdisk: 記憶域の作成
-storagepoolfriendlyname: 記憶域プールの名前を指定
-friendlyname: 記憶域の名前を指定
-provisioningtype: シンプロビジョニングを指定
-numberofcolumn: 使用するHDDの台数を指定
-resiliencysettingname: 回復性の種類を指定
-size: 記憶機のサイズを指定
(ここの説明は厳密に調べたわけではないので、要注意)

以下が、コマンドの結果です。

FriendlyName        ResiliencySettingName OperationalStatus   HealthStatus        IsManualAttach                     Size

------------        ------------------- -----------------   ------------        --------------                     ----
記憶域Storage       Parity              OK                  Healthy             False                           10.5 TB

FriendlyName: 記憶域Storage(記憶域の名前)
ResiliencySettingName: Parity(回復性の種類)
OperationalStatus: Healthy
HealthStatus: Healthy(記憶域の健康度？)
IsManualAttach: False(再起動時の自動マウント？)

無事に記憶域が作成されましたか、
コントロールパネル→システムとセキュリティ→記憶域
で確認します。
無事に作成されていたら、最初に作成した記憶域(デフォルトでは「記憶域」という名前)を削除し、先程作成した記憶機をフォーマットします。

作成した記憶域(WD40EFRX-68WT0N0×4台)のベンチマークは以下のとおり。

ランダムデータ 1000MB 5回

ランダムデータ 4000MB 5回

やっぱりパリティ計算が入るので書き込みはとても遅くなっている。
更にシーケンシャル書き込みの際、AMD Turion NEO N54LでSystemが10～20%のCPU使用率になるのが気になります。
ptTimer1つあたり～20%なので、8チャンネル録画でも問題ないと思う。

参考サイト
・ HDD6台でWindows8の記憶域プールを使用する方法@5.25inch floppy
・記憶域スペース@薩摩藩中仙道蕨宿別邸

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HDDのテストについて

久しぶりに新たにHDDを購入したので、初期不良チェックをまとめておきたいと思う。
 HD Tuneのフリー版(Ver.2.55)が2TiB以上のHDDを正しく認識しないなど、使用するツールも変わってきたためである。

注意事項としては、私は基本的にWesternDigital製のHDDしか購入しないため、一部ツールは他社製品では使用できないと思われる。

・CrystalDiskInfo(水晶雫 Ver.)
HDDのS.M.A.R.T.(健康状態)を監視するツール。
私は特別版であるCrystalDiskInfo 6 Shizuku EditionのUltimateを使用している。
2014/4/4現在の最新版は、6.1.9aである。
各種テストを行う前にインストールしておくことにより、HDDの変化を観察することが可能。
ここで気をつける項目としては、C4、C5、C6の生の値が0から増えていないかどうかである。
もし、増えるようであればそのHDDは初期不良として交換してもらうべきである。
購入店に相談しに行く際は、画面を印刷して一緒に持って行くと話が早く進む。

・WD Red SMART ロード/アンロード ユーティリティ
WesternDigital Redシリーズには、IntelliParkのタイマー時間を300sに延長する(ファームウェアの更新)ソフトウェアが提供されている。
通常、出荷時に300sに設定されているようであるが、一部のHDDは8sに設定されている可能性があるため、確認をしておいたほうが良い。
HPの説明は分かりづらいので、以下に解説を載せる。
1) wd5741.exeをダウンロードする。(ここではCドライブ直下へ置く事とする。)
2) コマンドプロンプトを管理者権限で起動する。
3) cdコマンドでwd5741.exeがおいてあるフォルダに移動する。
4) オプションの確認

  C:\>wd5741 -?
  WD5741 Version 1
  Update Drive
  Copyright (C) 2013 Western Digital Corporation

  Syntax:
  WD5741 [-d?] [-dn] [-dall] [-s] [-bn] [-?]
  where
  -s          Stop updating on first failure
  -bn         Set maximum bytes per command (default=512)
  -d?         List available drives
  -dn         Update the specified drive
  -dall       Update all applicable drives

  -?          This help message

5) PCに接続されているHDDの一覧を表示させる。

  C:\>wd5741 -d?
  WD5741 Version 1
  Update Drive
  Copyright (C) 2013 Western Digital Corporation

  -Dn   Model String                       Serial Number              Firmware
  -D0   WDC WD40EFRX-68WT0N0   WD-XXXXXXXXXXXX   80.00A80
  -D1   WDC WD40EFRX-68WT0N0   WD-XXXXXXXXXXXX   80.00A80
  -D2   WDC WD1001FALS-00J7B0   WD-XXXXXXXXXXXX   05.00K05
  -D3   WDC WD30EZRX-00MMMB0   WD-XXXXXXXXXXXX   80.00A80

6) 上記一覧より、ファームウェアを更新したいHDDを選択する。(ここでは、D0とD1はRedシリーズである。)

  C:\>wd5741 -d0
  WD5741 Version 1
  Update Drive
  Copyright (C) 2013 Western Digital Corporation

  WDC WD40EFRX-68WT0N0   80.00A80   Drive update not needed

  C:\>wd5741 -d1
  WD5741 Version 1
  Update Drive
  Copyright (C) 2013 Western Digital Corporation

  WDC WD40EFRX-68WT0N0   80.00A80   Drive update not needed

ファームウェアが80.00A80であれば、IntelliParkのタイマー時間は300sのようである。
という事は、GreenであるWD30EZRX-00MMMB0も300sなのだろうか？

・Data Lifeguard Diagnostics
何故かRedシリーズのページにはリンクがないので、他のシリーズのページから辿る必要がある。
Ver.1.25は不具合があるみたいなので、Ver.1.24を使用する事をお勧めする。

1) QUICK TEST

この時点でエラーが出るようであれば、エラー画面を印刷して購入店へ。
念を入れるのであれば、EXTENDED TESTを行ってみる。
2) EXTENDED TEST
ゼロフィルする前にテストを行う理由としては、ゼロフィルを行うと不良セクタが代替処理されてしまい、一見正常なHDDに見えるためである。
3) WRITE ZEROS(QUICK ERASE)
上記のQUICKとEXTENDEDのテストは読み取りによるテストですので、今度は書き込みを行う。
4) WRITE ZEROS(FULL ERASE)
全体にゼロを書き込んで、不良セクタがないか確認する
5) EXTENDED TEST
全体に書き込みを行った後で、読み取りができない不良セクタが発生していないか確認する。
6) VIEW TEST RESULT
今まで行ったテストの結果を見る。

WD40EFRXは読み込み速度がと書き込み速度約75～145MB/sなので、1つのテストが終了するのに約11時間かかる。
このツールは複数起動が可能なため、テストを行う台数分起動させて一度に行うのがいいでしょう。
Turion II NEO N54LでCPU使用率が1つあたり10%以下ですので、問題ないでしょう。

・WipeDisk
使い方は、ハードディスク・USBメモリ内の全データを完全消去するソフト「WipeDisk」@フリーソフトラボ.comを参照。
Data Lifeguard Diagnosticsではゼロ書き込みしか行えなかった為、このソフトを使用してランダム書き込みを全領域に対して行う。
ランダム書き込みであるため、速度は約～100MB/s程度であるし、CPU使用率も10～20%(Turion II NEO N54L)である。
ランダム書き込み終了後に、再度Data Lifeguard DiagnosticsでEXTENDED TESTを行う。
これによりゼロ書き込みでは発見できなかった不良セクタも発見できるかもしれない。(今まで不良セクタにより交換したHDDは最初のEXTENDED TESTで発見されているため、ここまでやっていれば大概は問題のないHDDである。)

・RMA申請
https://westerndigital.secure.force.com/WarrantyCheck?lang=ja
にシリアル番号を入力して登録して、故障したHDDをメーカへ送付し交換してくれる。
http://websupport.wdc.com/warranty/warrantycheck.asp?custtype=end
で保証の期間を調べることができる。
Redシリーズは、初期不良1ヶ月(TSUKUMO)、店舗保証1年、メーカ保証3年です。

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HDDベンチマーク No.02

お次はWindowsでのベンチマークです。

実験環境
CPU:Intel Core 2 Quad Q9650
メモリ:DDR-800 1GB×2枚＋2GB×2枚
マザーボード:Gigabyte EP45-UD3P
OS:Windows XP Pro SP3
eSATAでHDDと接続し、クレードルとしてLogitecのLHR-DS01SAU2を使用。
HDDのフォーマットは、プライマリパーティション、単一パーティション、NFS、規定値、クイックフォーマット。

@WD20EADS-00R6B0
・HD Tune

・CrystalDiskMark 1000MB

@WD20EARS-00S8B1ジャンパーピン有
・HD Tune

・CrystalDiskMark 1000MB

@WD20EARS-00S8B1ジャンパーピン無
・HD Tune

・CrystalDiskMark 1000MB

これから見ると、単一パーティション運営であればXPでも十分に使えると言う事ですね。
キャッシュが2倍になっている分、むしろ早いかもしれません。
設定を間違えると、ランダムアクセスが残念な事になりますけど。

QNAPのNASでのベンチマークは次回に持ち越しという事で。

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HDDベンチマーク No.01

QNAPに入れるHDDを決めるため、とりあえず素のままのベンチマークを取ってみました。
比較対象は今話題のWD20EADSとWD20EARSです。
今回はLinuxのddコマンドを使用しての簡易ベンチマークです。

WD20EARSはWA20EADSに比べて、何が違うのかというと
・キャッシュが2倍の64MBになっている。
・WD独自の「Advanced Format」でフォーマットされており、Windowsのカーネル6.X(Windows Vista or 7)に適している。=> 4KiBセクタを使用しているので、前述以外のOSだとHDDの開始位置がずれるのでパフォーマンスが落ちるらしい。
詳しいスペックはWD本家のサイトを参照して下さい。

比較した値を纏めたのが以下の表になります。

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実験環境を書き出すと
使用したOSは「Ubuntu 8.04」のliveCD
使用したコマンドは、「dd if=/dev/zero of=dev/sdX」
bsオプションは4kの時が安定していたので、bs=4kの場合で比較します。
マザーボードは、Gigabyteの「EP45-UD3P」
HDDの接続方式はeSATAで、クレードルはLogitecの「LHR-DS01SAU2」
です。

・WD20EADS
初速 = 96.8MB/s
終速 = 69.8MB/s (2TB書き込み終了時)
比率 = 72.1%
・WD20EARS(ジャンパーピン無し)
初速 = 105MB/s
終速 = 71.1MB/s (2TB書き込み終了時)
比率 = 67.7%
・WD20EARS(ジャンパーピン有り)
初速 = 67.3MB/s
終速 = 43.2MB/s (2TB書き込み終了時)
比率 = 64.2%

1パーティションで使用する場合は、ジャンパーピンを7-8に設定すればよかったはずなのに、設定しない方がスピード出てる。。。
OS変われば、色々変わりますんで、参考程度に考えて下さい。
# この結果から、UbuntuはWindows 7等と同じパーティション管理方法なんでしょうね。
# Sambaでもシンボリックリンク辿れたし。
因に、ddコマンドだけだとシーケンシャル書き込みのみの測定になると思います。
シーケンシャル読み込みとランダム書き込み、ランダム読み込みに関してはWindowsにて行いたいと思います。
# シーケンシャル書き込みなんて、倉庫用途でしか意味ないですね。
# このHDDをシステムドライブに使用する馬鹿がいたら見てみたいものですが。
# 容量は落ちるが2/3の値段で、7200rpmの「WD10EALS」が買えるのだから。
# そもそも、システム用とデータ用のHDDを一緒にするのが考えられない。ノートPCならいざ知らず。

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HDDの初期化

PCを工場出荷状態に戻す(リカバリ)話ではありません。
HDDを破棄する際にデータを復元されないようにするお話。

市販のソフトやWindowsでも出来るみたいですが、LinuxのLiveCDを使用します。
なぜなら、見やすいから。
後、PCが一台しか無い場合でも、ネットにつないで暇つぶしが出来るから。

UbuntuのLiveCDを使用します。
日本語化されている「Ubuntu Desktop 日本語 Remix」なるものが、日本のUbuntuのサイト( http://www.ubuntulinux.jp/ )にありますので、それをダウンロードしてCDに焼いて下さい。

次に、システムをシャットダウンし、消去するHDD以外を外す。
# HDDの容量等で見分けがつけば問題ないですが。
PCを起動させ、CDからUbuntuを起動させる。

消去コマンドを使用するにあたって、HDDの識別記号が必要です。
本当は端末(コンソール、ターミナル)からfdisk等で調べるのですが、Ubuntuであれば
システム > システム管理 > パーティションエディタ
を開きます。
これの右上にあるプルダウンから消去したいHDDを選択します。
そのHDDは「/dev/sdX」となっているはずです。
# 機械が古い場合、「/dev/hdX」となっているかも？
# IDE接続のHDDの場合はそうなるはず。
その「/dev/sdX」を使用しますので、忘れないで下さい。

次は
アプリケーション > アクセサリ > 端末
を開いて下さい。
その端末に
Ubuntu@Ubuntu:~$ sudo swapoff /dev/sdX
と入力し、消去したいHDD上からシステムを一掃します。
Ubuntu@Ubuntu:~$ sudo shred -zvf -n 3 /dev/sdX
と入力します。
-nは、ランダム書き込みの回数
-zは、最後にzero書き込みを行う
-vは、進捗状況を出力
-fは、パーミッションを出来る限り無視する
を表します。
今回は3回で紹介しましたが、時間が許す限り繰り返すべきです。

他にはddコマンドを使用した方法があります。
Ubuntu@Ubuntu:~$ sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdX bs=1k ; dd if=/dev/urandom of=/dev/sdX bs=1k ; dd if=/dev/urandom of=/dev/sdX bs=1k ; dd if=/dev/zero of=/dev/sdX bs=1k
「;」でつないでいますが、本当は4個のコマンドです。
if=/dev/zeroは、zero書き込みを行う。
if=/dev/urandomは、ランダム書き込みを行う。
bsは、一度に読み書きするサイズを指定します。
指定しない場合は、512byteだそうです。
Ctrl+cでコマンドをキャンセルしながら、最適なサイズを探して下さい。
なので、上記のコマンドはzero書き込みを1回行い、2回ランダム書き込みをし、最後にzero書き込みを行うという事ですね。

ddコマンドには進捗を示すオプションがありません。
よって、端末にて別タブを開き、
Ubuntu@Ubuntu:~$ top
を入力してCtrl+cでキャンセルし、ddのPIDを確認。
または
Ubuntu@Ubuntu:~$ ps -A | grep dd
と入力して、下の方のddコマンドのPIDを確認して下さい。
Ubuntu@Ubuntu:~$ sudo kill -USR1 $PID
と入力すると、ddコマンドが走っている端末のタブに進捗状況が表示されます。
定期的に表示させたい場合は
Ubuntu@Ubuntu:~$ watch -n 300 sudo kill -USR1 $PID
と入力します。これで300秒=5分単位で進捗状況が表示されます。
# 出来ればパーセンテージまで表示できればよかったのですが、そこまでコマンドの組み合わせが思いつきませんでした。

最後に、ハンマーやドリルで物理的に破壊すると安全度が増しますが、強力な磁石やガラスを使用している部分もあるHDDもあるのでけがに気をつけて行いましょう。

自分は初期不良等が怖いので、HDDを買って来たら必ずddコマンドでzero書き込みを行ってから使用するようにしています。
今もUbuntu 8.04のLiveCDでeSATA接続のWD20EARSにzero書き込み中です。
速度は11MB/sくらいですね。
bsオプションを間違えた感がありますが。。。
始めた時が時間がなかったので適当にやったので。。。
WD**EARSがLinixやWindows XPに対しての速度が遅いらしいので、それも影響しているかもしれませんが。

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Windows 7 設定No.02

さて、HDDが空のうちにベンチマークを走らせたくなりました。
という訳で、色々調べてみました。

GA-EP45-UD3PではeSATAブラケットが付属してきました。
そこで、ICH10R配下ではない紫色のSATAソケットに挿して使おうと思いました。
実際使ってみると、ホットスワップが使用できなく、PCをシャットダウンしないと外せない。
という訳でICH10Rでないならどこのチップだろうと思って調べてみると、JMicronの「JMB36X Standard Dual Channel PCIE IDE Controller」だとあたりをつけました。
現状のドライバのバージョンは1.0.0.0なので、ドライバを更新したら直るかな。
デバイスマネージャーからの自動更新では、1.17.39.7に更新されました。
しかし、ftp://driver.jmicron.com.tw/ から辿ると1.17.51が最新らしい。
とりあえず1.17.39.7で様子を見て、駄目そうなら最新版に更新してみよう。

なぜHDDのベンチマークでeSATAの話かというと、Logitecの「LHR-DS01SAU2」を以前買って放置していたのを思い出したからです。
これなら、PCケースを空ける手間もなくベンチマークが測れそうだからです。
# ホットスワップが使えないとLogitecの製品情報に書いてましたね。
# チップのせいではないらしい。ま、いいや、ドライバは新しい事に越したことはないし。

という訳で、HDDをWindows7でフォーマットし(クイックではない)、HD TuneとCrystalDiskMarkでそれぞれ測定しました。
# 今回は内臓HDDでまだ空であるのを測定してみました。
# なので、ICH10RにSATA接続です

ベンチマーク環境
OS:Windows 7 Ultimate 64bit
CPU:Core 2 Quad Q9650
メモリ:6GB
マザーボード:GA-EP45-UD3P

HDD:SAMSUNG HD103UJ
@HD Tune 2.55
Minimum:57.3MB/s
Maximum:116.8MB/s
Average:95.6MB/s
Access Time:13.4ms
Burst Rate:155.1MB/s
CPU Usage:-1.0%

@CrystalDiskMark 2.2
Sequential Read:120.3MB/s
Sequential Write:111.2MB/s
Random Read 512KB:47.91MB/s
Random Write 512KB:65.89MB/s
Random Read 4KB:0.643MB/s
Random Write 4KB:1.469MB/s

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