SSD: Configuración y puesta en funcionamiento

J.A.P. javier.debian.bb.ar@gmail.com

GNU/Linux Registered User # 389414 (http://counter.li.org)

Abstract

Este documento describe cómo configurar y poner en funcionamiento un disco SSD en un sistema Debian GNU/Linux amd64 "bullseye" (stable) - Fecha: 22/04/2022

Copyright (C) Javier A. Piendibene, 2005-2022. "SSD: Configuración y puesta en funcionamiento" and this document are free software; you can redistribute them and/or modify them under the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later version. For more details, on Debian GNU/Linux systems, see the file /usr/doc/copyright/GPL for the full license.

1. Introducción

Suelo instalar, reinstalar y cambiar configuraciones en equipos diversos, y suelo olvidarme de cómo lo hice, razón por la cual escribo esto, como simplificación de las páginas de referencia principal:

La irrupción de la tecnología SSD, Discos de Estado Sólido, (Solid State Disk) es para los medios de almacenamiento un avance tan importante como el cambio de tecnología IDE a sATA; implica un antes y un después en cuanto a rendimiento y velocidad, y como todas las tecnologías, al principio caras y con inconvenientes, al día de hoy se han abaratado y mejorado relativamente y además, ese abaratamiento hace que posibles desventajas que aún hoy poseen, se vuelva irrelevantes.

La primordial GRAN DESVENTAJA del disco SSD es que POSEE VIDA ÚTIL LIMITADA POR DISEÑO. Soy más claro:

Esto, que era una gran desventaja para un equipo hogareño hace 10 años, hoy no lo es, ya que sus múltiples ventajas compensan sobradamente este "desventaja", dado que:

2. TBW - Max TeraBytes Written

El número máximo de Terabytes que se pueden escribir en un SSD es la limitación a su vida útil por diseño, y el principal temor que suscita el cambio de tecnología. Como antes lo indiqué, es su VIDA ÚTIL LIMITADA POR DISEÑO. Aclaro que las operaciones de lectura no lo afectan.

Un disco SSD de 500GB de marca conocida, asegura un mínimo de 300TBW. Eso en la práctica significa que deberían escribirse en el mismo hasta 300TB (sí, ?TeraBytes) sin que presente fallas. Para llegar a ese límite en 5 años, habría que escribir todos los días, de lunes a lunes, 168,32GB, que equivalen a aproximadamente 36 discos DVD de 4,7GB.

Escritura Diaria = (300TBW x 1.024) / (5 x 365) = 168,32GB

Sinceramente, salvo que se trate de un servidor de bases de datos o un minador de criptomonedas, no conozco nada que escriba tanto en el uso diario de un hogar o una oficina administrativa.

3. Diseño y ventajas de la instalación a realizar. Configuraciones recomendables

Los motivos para instalar un SSD son múltiples, y voy a enumerarlos:

Habiendo hecho este trabajo en varios equipos, mi recomendación mínima es:

3. Instalación, configuración y uso

3.1 Instalación

Primero que nada, lea el manual de instrucciones del fabricante de la placa madre y del fabricante del SSD, se consiguen fácil por internet, no hay excusas.

3.1.1 Actualizar la ROM de su SSD

Visite la página web del fabricante del disco, y busque el botón "Soporte" que suele tener; verifique si no hay actualizaciones a la ROM del disco. Si es así, es conveniente descargarla y actualizar el disco. Generalmente (cuándo no), se puede hacer sólo desde equipos con MS-Windows.

3.1.2 Actualizar la ROM de su equipo

Visite la página web del fabricante del disco, y busque el botón "Soporte" que suele tener; busque el apartado "BIOS", descargue la última versión e instálela. Generalmente, se puede copiar a una llave USB (pendrive) y cargar desde allí en la BIOS del equipo.

3.1.3 Instalación física del disco SSD en el equipo

Coloque el disco donde corresponda y conéctelo. Los SSD sATA, se conectan como cualquer sATA, con dos cables, uno de alimentación y uno de datos; conéctelo a zócalo sATA-0, para que se tome como primer disco. Los M.2, conéctelos con mucho cuidado en el zócalo correspondiente y atorníllelo a la placa madre como se indica; antes de conectarlo, limpie los conectores con mejorador de contacto o solución de alcohol isopropílico. Si se trata de un portátil, asumo que sabe desarmarlo para hacer esta tarea; si no sabe, pida ayuda antes de romper algo.

Si se trata de un equipo de escritorio, conecte el disco secundario HDD como sATA-1. Si se trata de un portátil, instale el disco HDD en el "Caddy sATA".

3.2. Configuración

3.2.2 Ajustar la BIOS del equipo

Inicie el equipo y vaya a la configuración de la BIOS. Suele haber una pantalla de bienvenida que le indica cómo hacerlo, generalmente, presionando la tecla "Suprimir" (Delete) o "Función 12" (F12). Busque la orejeta de configuración sATA, y allí seleccione la opción "Configuracion SATA" y seleccione la opción AHCI.

3.2.3 Instalación de Debian 11 v10.3 "bullseye" (stable) amd64

Lea la Guía Debian GNU/Linux de instalación. Lea El manual del Administrador de Debian - 4.2. Instalación, paso a paso.

Preste especial atención a los puntos 2.5. Requisitos de memoria y espacio en disco y 3.6. Preinstalación de hardware y configuración del sistema operativo.

RECOMIENDO ENCARECIDAMENTE hacer una nueva instalación desde cero, y no "clonar" una instalación preexistente.

Inicie el instalador en modo "Advanced options", seleccione la opción "Expert Install" (gráfico o texto) y configure todo como sea su gusto; no va a tener problemas eligiendo las opciones predeterminadas.

Cuando llegue a la pantalla "Particionado de discos", se complica, pues justamente estamos instalando un disco SSD.

3.2.4 Particionado de discos

ASUMO QUE TODOS LOS DISCOS, tanto SSD como HDD, ESTÁN EN "BLANCO", es decir, nuevos. Si no es así, este procedimiento borra todos los datos del disco. Si no los quiere perder, haga copia de seguridad o aprenda cómo montar discos sin darle formato en Debian.

Instale el sistema Debian normalmente, hasta llegar a la sección "Particionado de discos". Allí elija la opción "Manual".

Seleccionamos el disco que SSD instalado, el cual suele estar identificado como /dev/nvme0n1 xxxGB Marca-Modelo.

3.2.4.1 Equipo antiguo o portátil - Opción UN disco SSD 500GB

Seleccionar el disco /dev/nvme0n1 500GB Marca-Modelo.

Creamos nueva tabla de particiones seleccionando "Sí".

Seleccionar tipo de partición '''gpt'''.

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 2 GB, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /boot" (ficheros estáticos del cargador de arranque), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 8 GB, "Principio", "Utilizar como: área de intercambio" (swap), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 60 GB, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /" (ficheros de ficheros raiz), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Dejamos la totalidad del espacio libre que nos indica, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /home" (directorios personales de los usuarios), "Se ha terminado de definir la partición".

"Finalizar el particionado y escribir los cambios en el disco", "¿Desea escribir los cambios en el disco?" .

Continuar con la instalación normal del sistema Debian, al elegir dónde instalar el sistema GRUB, seleccione la unidad SSD.

En este caso especial, recomiendo la instalación del entorno de escritorio '''LXQt''' que es uno de los escritorios disponibles en Debian. No recomiendo Gnome, y mucho menos, KDE-Plasma.

3.2.4.2 Equipo antiguo o portátil - Opción UN disco SSD 120GB y UN disco HDD 500GB/1TB

Seleccionar el disco /dev/nvme0n1 120GB Marca-Modelo.

Creamos nueva tabla de particiones seleccionando "Sí".

Seleccionar tipo de partición '''gpt'''.

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 2 GB, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /boot" (ficheros estáticos del cargador de arranque), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 8 GB, "Principio", "Utilizar como: área de intercambio" (swap), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 60 GB "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /" (ficheros de ficheros raiz), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Dejamos la totalidad del espacio libre que nos indica, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /mnt" (Introducir manualmente), "Se ha terminado de definir la partición".

Nota: /mnt es un punto de montaje estándar en todas las distribuciones Debian, y se mantiene por compatibilidad. Si no quiere utilizarlo, puede elegir otro de su gusto, como ser '/home/juan/SSD', donde 'juan' es su nombre de usuario. El punto de montaje será creado por el proceso de instalación. La ventaja de /mnt es que estará accesible para TODOS los usuarios.

Seleccionamos el disco SCSI3(0,0,0)(sda) - 500GB Marca-Modelo. Puede ser sda, sdb, sdx...

Creamos nueva tabla de particiones seleccionando "Sí".

Seleccionar tipo de partición '''gpt'''.

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Dejamos la totalidad del espacio libre que nos indica, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /home" (directorios personales de los usuarios), "Se ha terminado de definir la partición".

"Finalizar el particionado y escribir los cambios en el disco", "¿Desea escribir los cambios en el disco?" .

Continuar con la instalación normal del sistema Debian, al elegir dónde instalar el sistema GRUB, seleccione la unidad SSD.

En este caso especial, recomiendo la instalación del entorno de escritorio '''LXQt''' que es uno de los escritorios disponibles en Debian. No recomiendo Gnome, y mucho menos, KDE-Plasma.

3.2.4.3 Equipo moderno - Opción UN disco SSD 120GB y uno o varios discos HDD

SUPUESTO: El equipo en nuevo. No necesita partición swap, pues supongo que tiene por lo menos 16GB de memoria; igual, daré una opción para mantener una partición 'swap'. ¿Debo usar Swap?

Seleccionar el disco /dev/nvme0n1 120GB Marca-Modelo.

Creamos nueva tabla de particiones seleccionando "Sí".

Seleccionar tipo de partición '''gpt'''.

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 2 GB, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /boot" (ficheros estáticos del cargador de arranque), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Dejamos la totalidad del espacio libre que nos indica, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /" (ficheros de ficheros raiz), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionamos el disco SCSI3(0,0,0)(sda) - 1000GB Marca-Modelo. Puede ser sda, sdb, sdx...

Creamos nueva tabla de particiones seleccionando "Sí".

Seleccionar tipo de partición '''gpt'''.

Si usaremos swap, seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 32 GB, "Principio", "Utilizar como: área de intercambio" (swap), "Se ha terminado de definir la partición". Los 32GB salen de la regla "memoria x 2"; o sea, 16GB RAM x 2 = 32GB swap.

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Dejamos la totalidad del espacio libre que nos indica, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /home" (directorios personales de los usuarios), "Se ha terminado de definir la partición".

"Finalizar el particionado y escribir los cambios en el disco", "¿Desea escribir los cambios en el disco?" .

Continuar con la instalación normal del sistema Debian, al elegir dónde instalar el sistema GRUB, seleccione la unidad SSD.

En este caso especial, puede instalar cualquier entorno gráfico: Gnome, KDE-Plasma, Xfce, LXDE, LXQt, Mate, etc.

3.2.4.4 Equipo moderno - Opción UN disco SSD 500GB y uno o varios discos HDD

SUPUESTO: El equipo es nuevo. No necesita partición swap, pues supongo que tiene por lo menos 16GB de memoria; igual, daré una opción para mantener una partición 'swap'. ¿Debo usar Swap?

Seleccionar el disco /dev/nvme0n1 120GB Marca-Modelo.

Creamos nueva tabla de particiones seleccionando "Sí".

Seleccionar tipo de partición '''gpt'''.

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 2 GB, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /boot" (ficheros estáticos del cargador de arranque), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 100 GB, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /" (ficheros de ficheros raiz), "Se ha terminado de definir la partición".

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Dejamos la totalidad del espacio libre que nos indica, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /mnt" (Introducir manualmente), "Se ha terminado de definir la partición".

Nota: /mnt es un punto de montaje estándar en todas las distribuciones Debian, y se mantiene por compatibilidad. Si no quiere utilizarlo, puede elegir otro de su gusto, como ser /home/juan/SSD, donde juan es su nombre de usuario. El punto de montaje será creado por el proceso de instalación. La ventaja de /mnt es que estará accesible para TODOS los usuarios.

Seleccionamos el disco SCSI3(0,0,0)(sda) - 1000GB Marca-Modelo. Puede ser sda, sdb, sdx...

Creamos nueva tabla de particiones seleccionando "Sí".

Seleccionar tipo de partición '''gpt'''.

Si usaremos swap, seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Indicamos 32 GB, "Principio", "Utilizar como: área de intercambio" (swap), "Se ha terminado de definir la partición". Los 32GB salen de la regla "memoria x 2"; o sea, 16GB RAM x 2 = 32GB swap.

Seleccionar "Espacio libre", "Crear una partición nueva". Dejamos la totalidad del espacio libre que nos indica, "Principio", "Utilizar como: Sistema de ficheros ext4 transaccional", "Punto de montaje: /home" (directorios personales de los usuarios), "Se ha terminado de definir la partición".

"Finalizar el particionado y escribir los cambios en el disco", "¿Desea escribir los cambios en el disco?" .

Continuar con la instalación normal del sistema Debian, al elegir dónde instalar el sistema GRUB, seleccione la unidad SSD.

En este caso especial, puede instalar cualquier entorno gráfico: Gnome, KDE-Plasma, Xfce, LXDE, LXQt, Mate, etc.

3.2.5 Configuración del sistema

Una vez terminado el particionado e instalación del sistema, se debe configurar el sistema Debian para optimizar el uso del disco SSD para maximizar su rendimiento y alargar su vida útil. Esto es válido para TODAS las opciones anteriores.

3.2.5.1 Ajustar los directorios temporales

Los directorios temporales no ocupan demasiado espacio, y son eliminados cada vez que se apaga el sistema, pero sufren muchos procesos de escritura. Esto afecta a la vida útil de los SSD. Pero con 8GB de memoria RAM, es suficiente y conveniente montarlos en dicha memoria.

Para ello, editaremos el archivo /etc/fstab como administrador (root) con nano o mcedit o el editor que te plazca.

$ sudo nano /etc/fstab

Agregar al final del archivo

tmpfs /tmp     tmpfs noexec,rw,auto,nouser,sync,noatime,nodev,nosuid,mode=1777 0 0
tmpfs /var/tmp tmpfs noexec,rw,auto,nouser,sync,noatime,nodev,nosuid,mode=1777 0 0

Graba el archivo. Luego, para poner en funcionamieto esta opción, ejecuta

$ sudo mount -a

3.2.5.2 Disminuir los ciclos de escritura en el disco SSD

En las entradas correspondientes a particiones instaladas en el disco SSD, excepto si corresponde a la swap, agrégales la opción noatime y elimine defaults.

Para ello, editaremos el archivo /etc/fstab como administrador (root) con nano o mcedit o el editor que te plazca.

$ sudo nano /etc/fstab

Debe quedar algo así:

# ROOT / was on /dev/nvme0n1p2 during installation
UUID=2b6bc803-49eb-4387-9c4d-a6ae2701e1b6  /      ext4  noatime,errors=remount-ro  0  1

# BOOT /boot was on /dev/nvme0n1p1 during installation
UUID=98d6ad7d-a52f-416c-a7db-8f9a263cf194  /boot  ext4  noatime  0  2

3.2.5.2 Activar TRIM

Si hizo una instalación estandarizada, en su sistema debe estar instalado el paquete util-linux.

Para verificarlo, utilice la siguiente instrucción:

$ sudo dpkg -l util-linux

Deseado=desconocido(U)/Instalar/eliminaR/Purgar/retener(H)
| Estado=No/Inst/ficheros-Conf/desempaqUetado/medio-conF/medio-inst(H)/espera-disparo(W)/pendienTe-disparo
|/ Err?=(ninguno)/requiere-Reinst (Estado,Err: mayúsc.=malo)
||/ Nombre         Versión          Arquitectura Descripción
+++-===========-============-=========-=========================
ii  util-linux     2.36.1-8+deb11u1 amd64        miscellaneous system utilities

Si no está instalado, instálelo mediante

$ sudo apt install util-linux

Para poner en funcionamiento el sistema TRIM, ejecute lo siguiente:

sudo systemctl enable fstrim.timer
sudo systemctl start fstrim.timer
sudo update-initramfs -u -k all

3.2.5.2 Reajuste de la '''swap'''

Esto, sólo si tiene la swap activa en una partición del disco SSD, como en las opciones 3.2.4.1 y 3.2.4.2.

Disminuyendo un valor en los ajustes, será necesaria exigir un poco más al sistema, retrasando lo máximo posible los ciclos de escritura en esta partición. Esta configuración establecida en una escala de 0 a 100, donde el valor por defecto del sistema es 60; disminuiremos a 50 y ampliaremos la frecuencia de acceso al disco para limitar estos accesos innecesarios de escritura, y prolongar la vida útil del disco SSD.

Editaremos el archivo /etc/sysctl.conf como administrador (root) con nano o mcedit o el editor que te plazca.

$ sudo nano /etc/sysctl.conf

Al final del archivo, agregaremos las siguientes líneas:

###################################################################
# Reducir la tendencia de uso de la swap
vm.swappiness=1

# Mejorar de la gestión de la memoria RAM
vm.vfs_cache_pressure=50

# Modificar la frecuencia de acceso al disco
vm.dirty_writeback_centisecs=1500

Reiniciar el equipo.

4. Uso del equipo

Para las opciones 3.2.4.1 y 32.2.4.3, el equipo está listo para usarse.

Para las opciones 3.2.4.2 y 32.2.4.4, el montar una partición ext4 en /mnt sobre el disco SSD, permite que trabajar allí acelere muchísimo los tiempos de respuesta. Por ejemplo, si trabaja con una hoja de cálculo de Libre Office, los archivos auxiliares se graban en el directorio en el cual trabaja; siendo un SSD, la respuesta es superior a trabajar sobre un disco HDD.

En su sesión de usuario, si ya no lo hizo en la instalación, puede agregar un enlace al directorio /mnt, de manera de usarlo como "caja de trabajo", y luego copiar o mover los archivos resultantes al disco HDD de menor velocidad.

5. Final

Esto es casi todo lo que podemos hacer para mejorar el rendimiento de un equipo con la instalación de un disco SSD y prolongar su vida útil.

Hay más cosas para hacer, como la de evitar que la memoria intermedia ("caché") de navegadores y programas específicos hagan un uso menor del disco SSD, pero eso extendería demasiado este escrito, que de por sí, ya es largo.

Como resultado de hacer este procedimiento, en un PC de 2015, AMD A8-7670K Radeon R7 de 4 núcleos con 8GB RAM, aplicando lo detallado en la opción 3.2.4.2, el proceso de arranque disminuyó de 3m56s a 20s, y el lanzado de Libre Office Calc, de 51s a sólo 4s.


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