Vietnamese
Sau khi xuất bản bài viết về tính năng NVMe gốc tùy chọn của Microsoft trên Windows Server 2025, chúng tôi đã nhận được nhiều yêu cầu so sánh hiệu suất lưu trữ trực tiếp giữa Windows Server 2025 (với hỗ trợ NVMe gốc) và hệ điều hành máy chủ dựa trên Linux. Một người dùng Reddit đặc biệt nhiệt tình thậm chí còn đề nghị chúng tôi bia để thực hiện bài kiểm tra! Với nhu cầu quá lớn như vậy, chúng tôi không còn lựa chọn nào khác ngoài việc chạy cùng bộ công cụ benchmark trên Linux để mang đến bài so sánh trực diện mà độc giả mong muốn.
So sánh hiệu suất SSD NVMe giữa Windows Server 2025 và Linux
Rất lâu về trước, trong một phiên bản Hệ điều hành xa xôi
Linux đã hỗ trợ NVMe kể từ phiên bản kernel 3.3, phát hành tháng 3 năm 2012. Tương tự, Windows Server đã cung cấp hỗ trợ NVMe (không gốc, thông qua dịch SCSI) kể từ bản phát hành 2012 R2 vào khoảng tháng 10 năm 2013. Hơn một thập kỷ sau, cuộc tranh luận về việc liệu Windows hay Linux mang lại hiệu suất lưu trữ tốt hơn vẫn tiếp tục diễn ra — và chúng tôi đang bổ sung thêm dữ liệu vào cuộc thảo luận này với kết quả benchmark của chúng tôi so sánh hai hệ điều hành.
Vì chúng tôi đã có kết quả thử nghiệm cho Windows Server 2025 sử dụng cả ngăn xếp lưu trữ không gốc và gốc, chúng tôi đã quyết định đánh giá hai ngăn xếp lưu trữ phổ biến trên Linux để so sánh công bằng. Đối với các benchmark FIO của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng libaio và io_uring — hai API được sử dụng rộng rãi nhất cho các giao dịch lưu trữ. Mặc dù io_uring mới hơn đáng kể và cung cấp nhiều cải tiến cho I/O không đồng bộ, libaio vẫn là một lựa chọn phổ biến nhờ tính linh hoạt và dễ sử dụng (Didona, Pfefferle, Ioannou, Metzler, & Trivedi, 2022). Phân tích kiến trúc đầy đủ của cả hai ngăn xếp nằm ngoài phạm vi của bài viết này, nhưng chúng tôi đang cung cấp kết quả toàn diện để cho phép so sánh trực tiếp từng phần.
Kiểm tra NVMe trên Ubuntu Server 24.04.4 LTS
Chúng tôi đã sử dụng cùng một nền tảng phần cứng cho bài so sánh này như trong bài viết về NVMe gốc của Windows Server 2025, đảm bảo tính nhất quán và so sánh hiệu suất chính xác. Máy chủ được trang bị hai CPU AMD EPYC 9754 128 lõi, 768GB bộ nhớ DDR5 chạy ở tốc độ 4800 MT/s và mười lăm ổ SSD NVMe Solidigm P5316 30.72 TB (PCIe 4.0) được cấu hình ở chế độ JBOD.
Như đã lưu ý trong bài viết trước của chúng tôi, Solidigm P5316 có kích thước đơn vị gián tiếp là 64 kilobyte, điều này thường dẫn đến hiệu suất ghi thấp hơn mong đợi đối với các kích thước khối nhỏ (chẳng hạn như các bài kiểm tra 4K). Để cung cấp một cái nhìn toàn diện, chúng tôi đã chạy các bài kiểm tra với kích thước khối 4K, 64K và 128K, đo lường cả hoạt động đọc và ghi trên tất cả các cấu hình.
Chúng tôi đã chọn Ubuntu Server 24.04.4 LTS làm đại diện cho Linux do sự phổ biến rộng rãi và trạng thái hỗ trợ dài hạn (LTS) của nó. Nó đi kèm với Linux kernel 6.8 theo mặc định — mặc dù không phải là mới nhất, phiên bản kernel này có khả năng đại diện cho một phần lớn các cài đặt máy chủ Linux thực tế trên toàn cầu.
Điểm nổi bật
-
Windows Server 2025 (NVMe gốc) vượt trội hơn Ubuntu trong 3/4 bài kiểm tra hiệu suất đọc
-
Windows luôn thể hiện mức sử dụng CPU thấp hơn trong hầu hết các bài kiểm tra
-
Ubuntu Server 24.04.4 LTS thắng trong 3/4 bài kiểm tra hiệu suất ghi
Kết quả Benchmark
Hiệu suất Đọc Ngẫu nhiên
|
Chỉ số
|
Windows Không gốc
|
Windows Gốc
|
Linux libaio
|
Linux io_uring
|
Windows Không gốc
|
Windows Gốc
|
Linux libaio
|
Linux io_uring
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Kích thước khối
|
Ngẫu nhiên 4K
|
Ngẫu nhiên 64K
|
||||||
|
Băng thông (GiB/s)
|
6.1
|
10.058
|
9.198
|
9.504
|
74.291
|
91.165
|
77.517
|
77.7
|
|
IOPS
|
1.598.959
|
2.636.516
|
2.411.000
|
2.491.000
|
1.217.176
|
1.493.637
|
1.270.000
|
1.273.000
|
|
Độ trễ trung bình (ms)
|
0.169
|
0.104
|
0.198
|
0.192
|
0.239
|
0.207
|
0.377
|
0.376
|
|
Tổng mức sử dụng CPU (%)
|
72.67
|
74.22
|
99.77
|
99.76
|
68.44
|
65.11
|
83.16
|
84.72
|
Hiệu suất Đọc Tuần tự
|
Chỉ số
|
Windows Không gốc
|
Windows Gốc
|
Linux libaio
|
Linux io_uring
|
Windows Không gốc
|
Windows Gốc
|
Linux libaio
|
Linux io_uring
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Kích thước khối
|
Tuần tự 64K
|
Tuần tự 128K
|
||||||
|
Băng thông (GiB/s)
|
35.596
|
35.623
|
31.867
|
31.433
|
86.791
|
92.562
|
97.05
|
97
|
|
IOPS
|
583.192
|
583.638
|
522.000
|
515.000
|
710.978
|
758.252
|
795.000
|
795.000
|
|
Độ trễ trung bình (ms)
|
0.809
|
0.812
|
0.919
|
0.932
|
0.613
|
0.608
|
0.603
|
0.604
|
|
Tổng mức sử dụng CPU (%)
|
44.89
|
37.11
|
53.94
|
41.74
|
61.56
|
49.56
|
75.14
|
76.90
|
Hiệu suất Ghi Ngẫu nhiên
|
Chỉ số
|
Windows Không gốc
|
Windows Gốc
|
Linux libaio
|
Linux io_uring
|
Windows Không gốc
|
Windows Gốc
|
Linux libaio
|
Linux io_uring
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Kích thước khối
|
Ngẫu nhiên 4K
|
Ngẫu nhiên 64K
|
||||||
|
Băng thông (GiB/s)
|
1.803
|
1.756
|
1.876
|
1.815
|
7.654
|
7.655
|
7.652
|
7.651
|
|
IOPS
|
472.725
|
460.383
|
492.000
|
476.000
|
125.391
|
125.406
|
125.000
|
125.000
|
|
Độ trễ trung bình (ms)
|
0.992
|
1.028
|
0.974
|
1.007
|
3.814
|
3.816
|
3.827
|
3.828
|
|
Tổng mức sử dụng CPU (%)
|
26.00
|
20.67
|
45.76
|
22.80
|
12.22
|
9.33
|
20.07
|
10.90
|
Hiệu suất Ghi Tuần tự
|
Chỉ số
|
Windows Không gốc
|
Windows Gốc
|
Linux libaio
|
Linux io_uring
|
Windows Không gốc
|
Windows Gốc
|
Linux libaio
|
Linux io_uring
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Kích thước khối
|
Tuần tự 64K
|
Tuần tự 128K
|
||||||
|
Băng thông (GiB/s)
|
44.67
|
50.087
|
52.283
|
52.25
|
50.477
|
50.079
|
52
|
52.083
|
|
IOPS
|
731.859
|
820.603
|
856.000
|
856.000
|
413.495
|
410.232
|
426.000
|
427.000
|
|
Độ trễ trung bình (ms)
|
0.399
|
0.558
|
0.560
|
0.560
|
1.022
|
1.149
|
1.126
|
1.125
|
|
Tổng mức sử dụng CPU (%)
|
70.44
|
57.78
|
61.88
|
62.75
|
58.44
|
47.33
|
61.49
|
44.27
|
Lưu ý: Kết quả IOPS của Linux của chúng tôi được làm tròn đến nghìn gần nhất do sự khác biệt trong báo cáo FIO giữa Windows Server 2025 và Ubuntu Server 24.04.4 LTS. Kết quả băng thông, độ trễ và mức sử dụng CPU được làm tròn nhất quán trên cả hai nền tảng.
Những con số không biết nói dối
Các bài benchmark của chúng tôi cho thấy rõ ràng rằng Ubuntu không vượt trội hơn Windows trong mọi danh mục. Mặc dù libaio và io_uring mang lại thông lượng mạnh mẽ trong các bài kiểm tra đọc ngẫu nhiên, chúng không thể sánh được với hiệu suất của ngăn xếp NVMe gốc của Microsoft. Kernel NT của Windows vượt trội hơn kernel Linux khoảng 17% trong các bài kiểm tra đọc ngẫu nhiên 64K của chúng tôi, với NVMe gốc của Windows đạt 91.165 GiB/s so với mức tốt nhất của io_uring là 77.7 GiB/s.
Tuy nhiên, Linux không phải là không có chiến thắng. Ubuntu Server đã vượt qua Windows Server trong một bài kiểm tra hiệu suất đọc: bài kiểm tra đọc tuần tự 128K. Tại đây, libaio của Linux hoạt động tốt nhất với 97.05 GiB/s, so với NVMe gốc của Windows là 92.562 GiB/s — chênh lệch khoảng 5%. Điều này cho thấy Linux có thể có lợi thế nhỏ khi quản lý các kích thước khối lớn hơn đơn vị gián tiếp của ổ đĩa.
Băng thông ghi ngẫu nhiên tương đối nhất quán trên cả hai hệ điều hành, đặc biệt là trong các bài kiểm tra 64K. Kết quả tốt nhất và tệ nhất trong các bài kiểm tra này chỉ khác nhau 0.05%, cho thấy tất cả các ngăn xếp lưu trữ đều có thể tận dụng tối đa tiềm năng của ổ đĩa.
Thú vị thay, kernel Linux 6.8 đã giành chiến thắng trong các bài kiểm tra băng thông ghi tuần tự cho kích thước khối 64K và 128K. Mặc dù chênh lệch không đáng kể, các ngăn xếp lưu trữ mã nguồn mở đã vượt trội hơn NVMe gốc của Windows Server khoảng 2 GiB/s trong cả hai trường hợp.
Kết quả độ trễ nhìn chung phản ánh hiệu suất thông lượng, đặc biệt là trong các giá trị trung bình đọc ngẫu nhiên. Thật không may cho Linux, libaio và io_uring thể hiện độ trễ cao hơn, với khoảng cách lớn nhất được thấy trong các bài đọc ngẫu nhiên 64K: NVMe gốc của Windows Server có độ trễ trung bình là 0.207 ms, so với 0.377 ms của libaio — chênh lệch 0.17 ms.
Có lẽ phát hiện đáng ngạc nhiên nhất từ các bài benchmark của chúng tôi là sự khác biệt đáng kể về mức sử dụng CPU giữa Windows Server 2025 và Ubuntu Server 24.04.4 LTS. Trong 3/4 bài kiểm tra đọc ngẫu nhiên và đọc tuần tự, NVMe gốc của Windows Server có mức sử dụng CPU thấp nhất. Kết quả ấn tượng nhất là trong bài kiểm tra đọc tuần tự 128K, nơi Windows sử dụng ít hơn 27.34% CPU so với Linux.
Libaio và io_uring hoạt động tốt hơn một chút trong các bài kiểm tra ghi ngẫu nhiên và ghi tuần tự, nhưng không đủ tốt để ngăn NVMe gốc của Windows Server giành chiến thắng trong 3/4 bài kiểm tra sử dụng CPU ghi. Một ngoại lệ đáng chú ý là mức sử dụng CPU của libaio trong bài kiểm tra ghi ngẫu nhiên 4K, đạt 45.76% — cao hơn nhiều so với mức sử dụng CPU khoảng 20% được thấy với các ngăn xếp lưu trữ khác.
Người chiến thắng, CPU là Vua
Kết quả của chúng tôi cho thấy Windows Server và Ubuntu Server hoạt động gần như ngang nhau trong các bài kiểm tra hiệu suất ngẫu nhiên và tuần tự trực diện trên các kích thước khối khác nhau. Về băng thông, Windows Server 2025 với NVMe gốc nhìn chung vượt trội hơn Linux trong hầu hết các bài kiểm tra đọc, trong khi Linux mang lại kết quả tốt hơn một chút trong các bài kiểm tra ghi. Các chỉ số độ trễ theo một mô hình tương tự, nhưng lợi thế nổi bật là hiệu quả CPU của Windows Server 2025 khi sử dụng NVMe gốc.
Microsoft rõ ràng đã đầu tư mạnh vào việc tinh chỉnh ngăn xếp lưu trữ mới nhất của mình, và mặc dù nó không giành chiến thắng trong mọi danh mục so với libaio và io_uring, nó đã chiến đấu mạnh mẽ. Những kết quả này không mang tính quyết định trên tất cả các trường hợp sử dụng và cấu hình máy chủ, nhưng chúng cung cấp những hiểu biết có giá trị cho các quản trị viên máy chủ khi quyết định triển khai Windows hay Linux khi hiệu suất lưu trữ là ưu tiên hàng đầu — trên cả khả năng tương thích của hệ điều hành.
Hãy cho chúng tôi biết suy nghĩ của bạn về những kết quả này bằng cách bình luận trên các nền tảng xã hội hoặc Discord của SR! Bạn có mong đợi Windows Server hoạt động tốt như vậy không, hay bạn đang ủng hộ Linux? Bạn có muốn xem thêm các bản phân phối hoặc kernel Linux nào được kiểm tra không? Chúng tôi luôn mong muốn nhận được phản hồi của bạn, và các bài kiểm tra theo yêu cầu của độc giả như bài này thường là những bài yêu thích của chúng tôi.
Công ty TNHH Công nghệ Bắc Kinh Tiền Hưng Kết Thông
Sandy Yang/Giám đốc Chiến lược Toàn cầu
WhatsApp / WeChat: +86 13426366826
Email: yangyd@qianxingdata.com
Website: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com
Trọng tâm Kinh doanh:
Phân phối Sản phẩm ICT/Tích hợp Hệ thống & Dịch vụ/Giải pháp Cơ sở hạ tầng
Với hơn 20 năm kinh nghiệm phân phối CNTT, chúng tôi hợp tác với các thương hiệu hàng đầu toàn cầu để cung cấp các sản phẩm đáng tin cậy và dịch vụ chuyên nghiệp.
“Sử dụng Công nghệ để Xây dựng Thế giới Thông minh” Nhà cung cấp Dịch vụ Sản phẩm ICT Đáng tin cậy của Bạn!
Sandy Yang/Giám đốc Chiến lược Toàn cầu
WhatsApp / WeChat: +86 13426366826
Email: yangyd@qianxingdata.com
Website: www.qianxingdata.com/www.storagesserver.com
Trọng tâm Kinh doanh:
Phân phối Sản phẩm ICT/Tích hợp Hệ thống & Dịch vụ/Giải pháp Cơ sở hạ tầng
Với hơn 20 năm kinh nghiệm phân phối CNTT, chúng tôi hợp tác với các thương hiệu hàng đầu toàn cầu để cung cấp các sản phẩm đáng tin cậy và dịch vụ chuyên nghiệp.
“Sử dụng Công nghệ để Xây dựng Thế giới Thông minh” Nhà cung cấp Dịch vụ Sản phẩm ICT Đáng tin cậy của Bạn!