Geschwindigkeit lahm durch Verschlüsselung der HDD, aber warum

[Bob.Dig]

Kann mir keinen Reim draus machen, schon seit Monaten regt mich in meinem Server die Performance der Platten auf. Wie ich feststellen musste lag es an der Verschlüsselung, aber warum? Beim Kopieren einer einzelnen großen Datei sinkt die Übertragungsrate auf 25-30 MB/s. Ohne Verschlüsselung sind es über 100 MB/s.

Sowohl mit VeraCrypt als auch mit BitLocker ist es so, Win10 wie Win7. Genutzt wurde jeweils eine AES-Verschlüsselung. Der Benchmark in VeraCrypt bescheinigte eine mehr als gute Performance. Die CPU ist allerdings nur ein Celeron G3900, aber mit AES Unterstützung und die CPU war lt. Taskmanager kaum ausgelastet. Dennoch ein riesen Unterschied jetzt ohne Verschlüsselung( 110 MB/s statt 25 MB/s,). Liegt das vielleicht am mangelnden Cache-Speicher der CPU, dass die Realworld-Performance so grausam ist? Früher war ein Intel Core i5-2500 drin und mir war dieses Verhalten nicht aufgefallen.

Hier noch ein Screenshot der zeigt, dass die CPU eigentlich keine Probleme machen dürfte. Mein Board hat auch noch die Eigenart, dass es DDR3 nutzt satt wie üblich für diese Generation DDR4...

 

[Snowiron]

Was ist, wenn Du testweise Twofish vewendest? Wie verhält sich dann die CPU-Last und die Geschwidnigkeit des Kopierens?

 

[da_reini]

Nur um Missverständnisse auszuschließen:
Im Server ist der G3900 verbaut, oder? Und die CPU-Auslastung bezieht sich auch auf den Server oder?
(Will nur sichergehen, da nur sehr wenige mehr Windows auf einem Server laufen haben)

 

[Bob.Dig]

@Snowiron Gibt nichts schnelleres als AES. Da das umschlüsseln ganzer Laufwerke auch ewig dauert werde ich das nicht einfach so auf Zuruf ändern.

@da_reini Korrekt. Sind ja nur meine Homeserver und die laufen mit Windows eigentlich prächtig. Wobei das hier der Fileserver ist und der nichts anderes macht als mal Daten aufzunehmen und sich die allermeiste Zeit im Sleep befindet. Früher gab es diese Probleme mit dem alten System nicht aber ich finde keine logische Erklärung dafür. Die CPU Last ist auch im Taskmanager gering, es ist jeweils nur ein Copyauftrag, aber sobald der RAM-Cache von Windows aufgebraucht ist, bricht es drastisch ein. Die selbe HDD im selben System unverschlüsselt und es gibt keine Auffäligkeiten mehr...

 

[da_reini]

Wie sieht es aus wenn du direkt am Server auf die verschlüsselten Partitionen zugreifst? Hast du dann auch den Geschwindigkeitseinbruch?

edit: was meinst du mit "RAM-Cache"?

 

[Snowiron]

Auch wenn es nichts schnelleres gibt, hätte es der Fehlereingrenzung gedient, da man dann festgestellt hätte ob es nur bei AES vorkommt oder auch bei den anderen. Aber gut. Dann weiterhin viel Erfolg beim Ursachenfinden.

 

[Bob.Dig]

Wie sieht es aus wenn du direkt am Server auf die verschlüsselten Partitionen zugreifst? Hast du dann auch den Geschwindigkeitseinbruch?

Also nicht übers Netzwerk? Ja auch dann gibt es die Probleme, das habe ich bereits getestet. Ich habe den Eindruck hier kommt man mit Logik nicht weiter, deswegen vielleicht kann hier wer was aus eigener Erfahrung zur Lösung beitragen.

 

[da_reini]

was meinst du mit "RAM-Cache"?

 

[Bob.Dig]

Windows cached Schreibzugriffe zuerst im freien RAM, also am Anfang ist die Kopierrate so hoch wie die Netzwerkgeschwinidigkeit es zulässt, in meinem Falle mehr als 200 MB/s (SMB Multi-Channel). Deswegen ist es mir auch zuerst nicht aufgefallen.

 

[da_reini]

Wie schon erwähnt wurde, probier sonst mal einen anderen Verschlüsselungsalgorithmus. Wie man bei uns sagt: "Hilfts net schadets net"

Ansonsten glaube ich kaum dass die Hardware zu schwach ist. Ist mMn zu 99% ein Software Problem. Vielleicht mal neu aufsetzen, bzw gleich Linux. Windows ist einfach keine Server-OS, finde ich.

 

[Nureinnickname!]

Ist angeblich ein Festplatten Controller bzw Treiber Problem.

 

[Bob.Dig]

Das war auch schon mein Gedanke aber an den internen intel-SATA-Ports gab es das Problem ebenfalls. Oder meinst du den Controller in der HDD selbst?

 

[da_reini]

Stimmt, im Zweifelsfall könntest du das ganze noch per USB3.0 austesten

Zur Frage ob die Hardware zu schwach ist. Kann mich jetzt wieder erinnern, dass ich damals ein Notebook mit Core 2 Solo SU3500 (von der Performance ein Single-Core Atom der ersten Generation). Also das schwächste vom schwächsten und selbst das konnte mit Truecrypt AES schneller entschlüsseln.

 

[Bob.Dig]

Werde mal ne olle SSD sowohl per HBA, als auch am Mainboatrd direkt als auch am USB3 testen. Vielleicht liegt es ja an den Platten.... aber das müsste dann doch inzwischen bekannt sein?!

 

[Nureinnickname!]

Das war auch schon mein Gedanke aber an den internen intel-SATA-Ports gab es das Problem ebenfalls. Oder meinst du den Controller in der HDD selbst?

Ja so wie ich es verstanden habe kommt Truecrypt mit bestimmten Festplatten Controllern nicht so wirklich klar, und dann bricht die Geschwindigkeit ein. Müsstes du mal mit einer anderen Festplatte testen falls dies möglich ist.

 

[da_reini]

@Nureinnickname! : ist aber ja anscheinend bei Bitlocker das Gleiche. Und die HDD hat sich, so wie ich das verstanden haben nicht geändert und vor dem Plattform-wechsel hat es ja noch gepasst...

 

[Bob.Dig]

Ja wobei es gab natürlich schon immer mal wieder kleine Änderungen, mal ne andere HDD, ein neuer Controller. Egal ich teste ja gerade erneut.
Als erste Ergebnis, am USB3 gab es keine Probleme mit der SSD!
Ich teste jetzt noch alles weitere durch. Am Ende ist es vielleicht doch der sauteure HBA...

 

[da_reini]

Dann kannst du schon mal die CPU und den RAM anschließen. Ist ja auch schon was

 

[cunhell]

Wenn ich es richtig verstehe, dann wurde nur die CPU getauscht, alles andere blieb ja gleich. Wenn es vorher mit 2500er ging und jetzt mit dem Celeron nicht mehr, dann kann es eigentlich nur an der CPU bzw der Software, welche evtl. mit der CPU nicht richtig kann, liegen.

Bist Du sicher, dass der Server mit der 2500er wirklich AES-NI verwendet hat? Der hat vermutlich auch genug Power, die Verschlüsselung auch auf der CPU mit wirespeed abzuhandeln.
Hast Du mal ein Bios-Reset nach dem CPU-Tausch gemacht? Evtl hängt da noch was falsch.

Sind nur Ideen, muss nicht stimmen.
Anm: Sollte ich überlesen haben, dass Du das gemacht hast, sorry dafür.

 

[Bob.Dig]

Ja, ist eine ganz andere Plattform jetzt. Bin noch am testen mit der SSD.

Ergänzung (7. September 2018)

So Test am HBA, verschlüsselt bricht die Übertragungsrate ein, unverschlüsselt keinerlei Probleme. Ich weiß das widerspricht teilweise dem was ich eingangs gesagt habe, wahrscheinlich hatte ich damals meine Nerven verloren. Es liegt also am HBA. Es ist ein Adaptec HBA 1000-16i. Was für ein Drecksteil. Habe hier immer die neuste Firmware und auch Treiber verwendet und es betrifft wie gesagt sowohl BitLocker als auch VeraCrypt.
Werde der Vollständigkeit halber noch am MB testen, denke aber da wird es keine Probleme mehr geben. Mit einer SSD zu testen war jetzt die beste Idee, damit kann man so einiges andere ausschließen und auch einfach mal an USB3 anschließen wegen Power und so.

Ergänzung (7. September 2018)

Am Mobo keine Probleme, nur am HBA.

Ergänzung (7. September 2018)

Als Umgehungslösung habe ich mir überlegt jeweils eine dynamische VHDx Datei auf den Laufwerken am HBA anzulegen und diese dann mit BitLocker zu verschlüsseln. Im Test ist die Geschwindigkeit jetzt tatsächlich ausgezeichnet. Damit umgehen ich wohl den bekackten Treiber von Adaptec. Logisch erschließt sich mir das Problem ohnehin nicht.
Keine Ahnung ob Windows diese VHDx Dateien automatisch mountet damit BitLocker sie anschließend ebenfalls mountet damit ich anschließend auf meine Freigabe zugreifen kann...