Warum haben Partitionen verringerten Speed?

[Halus]

Jup, ich kann sehen, dass mein bescheidenes Wissen über HDD´s hier ein Problem sein könnte aber ich wills trotzdem mal versuchen.

Ich habe hier eine neue 4Tb HDD.
Ich wollte checken was mehr perfomant ist, Veracrypt oder Bitlocker.

Zuerst habe ich immer die ganze HDD formatiert und verschlüsselt und dann 5 Partitionen zu je 8GB erstellt um es einfacher zu Vergleichen. + die restliche HDD.

Ich habe es mit CrystalDiskMark und Powershell geteste.

Bei der 3.5TB komm ich auf sequenziell 190 r/w und 0.5/1 4k. Eine Datei mit 3.51GB wird in ~16s kopiert (200 MB/s write).

Die 5 kleinen Partitionen (Bitlocker, Veracrypt_AES, Serpent(AES), Serpent(AES(Twofish)), Unencrypted):
sequenziell: ~93 r/w ; 0.4/1.3 4k, bei allen.
Der einzige Ausreißer ist Bitlocker bei Seq Q32 mit 210, bei der kleinen Unenc sind es gerademal 100.
Das kopieren lag bei etwa 31s (110MB/s), bei allen.

Frage: Habe ich falsch getestet und hätte die Verschlüsselungen auf der ganzen Platte testen müssen? Oder kann ich die Werte von den 8GB Partitionen auf die ganze Platte "hochrechnen"?

Warum zum teufel ist bei den kleinen Partitionen praktisch gar kein Performanz Unterschied vorhanden? Sollten drei Encryptions nicht schon einen wesentlichen unterschied zu dem Unverschlüsseltem besitzen, ich bezweifle, dass es so extrem durch die HDD limitiert wird.

Warum ist die größere unverschlüsselte Platte so viel schneller als die kleine unverschlüsselte Platte?

Das einzige was ich mir da erklären kann ist das die Partition über die ganze Platte verteilt ist, aber sollte die nicht durchgehend sein, sodass man in "einem" rutsch lesen kann?

 

[Sebbi]

Windows greift regelmäßig auf jede Partition zu. Bei 5 Partitionen erhöhen sich natürlich diese Zugriffe, was die Schreib / Lese Geschwindigkeit der Platte ansich aufgrund der Neuausrichtung der S/L Armes drückt.

Bitlocker wird mit Cache die 210 MB/s erreicht haben.

Sollten drei Encryptions nicht schon einen wesentlichen unterschied zu dem Unverschlüsseltem besitzen

Wenn die CPU schnell genug ist, nein, denn gegen mehrere Gbyte pro Sekunde im RAM für die Verschlüsselung kommt das schreiben der Platte nicht an.

Sollten drei Encryptions nicht schon einen wesentlichen unterschied zu dem Unverschlüsseltem besitzen

Das einzige was ich mir da erklären kann ist das die Partition über die ganze Platte verteilt ist, aber sollte die nicht durchgehend sein, sodass man in "einem" rutsch lesen kann?

siehe oben

 

[rg88]

Da gibt es mehrere Aspekte:

Je nachdem wo die Partitionen auf der Platte liegen ist die Geschwindigkeit auch unterschiedlich.
Das ist eine rotierende Scheibe und wenn die Sektoren am äußeren Bereich der Platte sind ergeben sich andere Geschwindigkeit als im inneren Bereich. Einfach logisch, wenn du bedenkst wieviele Sektoren unter dem Lesearm bei einer Umdrehung durchrennen innen oder außen.

Was aber der größte Faktor ist: kann deine CPU AES in Hardware? Das macht einen enormen Unterschied in der Performance aus. Verschlüßelung ohne Hardware-AES bremst natürlich extrem aus. Zudem ist viel Arbeitsspeicher auch Pflicht.

Die Zugriffszeiten bis der Lese-Schreibarm justiert ist macht auch nochmal viel aus.

 

[engine]

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Frage: Habe ich falsch getestet und hätte die Verschlüsselungen auf der ganzen Platte testen müssen? Oder kann ich die Werte von den 8GB Partitionen auf die ganze Platte "hochrechnen"?
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Warum ist die größere unverschlüsselte Platte so viel schneller als die kleine unverschlüsselte Platte?
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Solche Versuche müssen vergleichbar und nachvollziehbar sein. Ist aufwendig, mit Tabellen usw.
Mit mehreren gleichen Festplatten und jeweils gleichen Daten könnte ich es mir vorstellen.
Wichtig dabei sind neben reinen Benchmark-Werten auch das persönliche Empfinden bei der Bearbeitung der Daten unter realen Bedingungen.

Primär wähle ich aber bei einer Verschlüsselungssoftware nach der Sicherheit und den Zusatzfunktionen aus.
Die Geschw. kommt erst an 2. Stelle.

- Veracrypt ist open source.
- Bitlocker hat keinen offenen Quellcode und durch Edward Snowden ist (vermutlich) erwiesen, dass zwischen Microsoft und der NSA diesbezüglich eine Zusammenarbeit besteht/bestehen könnte.
Alles bewusst vorsichtig ausgedrückt.

 

[DocWindows]

Warum zum teufel ist bei den kleinen Partitionen praktisch gar kein Performanz Unterschied vorhanden? Sollten drei Encryptions nicht schon einen wesentlichen unterschied zu dem Unverschlüsseltem besitzen, ich bezweifle, dass es so extrem durch die HDD limitiert wird.

Das kannst du doch nachmessen. Truecrypt bietet einen Benchmark um die Geschwindigkeit der einzelnen Algorithmen zu testen.

Bei mir macht AES alleine (+ Hardwarebeschleunigung) bei 200MB Buffersize z.B. 2.9 GB/Sek Mean.
AES+Twofish nur noch 399 MB/sek und AES+Twofish+Serpent nur noch 163MB/sek.

Selbst bei 3 Algorithmen wird also die meiste Zeit die HDD bremsen.

Was aber der größte Faktor ist: kann deine CPU AES in Hardware? Das macht einen enormen Unterschied in der Performance aus. Verschlüßelung ohne Hardware-AES bremst natürlich extrem aus.

AES ohne Accel: 633MB/Sek.
AES mit Accel: 2900MB/Sek.

Macht unter dem Aspekt Festplattenverschlüsselung kaum einen Unterschied ob das an oder aus ist. Höchstens in der CPU-Auslastung, aber nicht in der Geschwindigkeit. Bei SSDs schon eher. Und bei M2-PCIe Speicher bremst deaktivierte Acceleration extrem aus.

 

[Holt]

Mal abgesehen von der Bremswirkung der Verschlüsselung stimmt was rg88 schon geschrieben hat: Auf den äußeren Spuren sind mehr Sektoren pro Spur als auf den inneren und daher werden pro Umdrehung, die ja immer gleich lang dauert egal ob die Köpfe innen oder außen sind, auch mehr Daten übertragen und höhere Datentransferraten erreicht. Der Unterschied macht bei Consumer HDDs typischerweise etwa den Faktor 2 aus. HDDs werden normalerweise von außen nach innen belegt und außen ist in der Datenträgerverwaltung links. Je weiter rechts die Partition dort angezeigt wird, umso langsamer werden also die Daten übertragen. Zusätzlich wird es langsamer, je mehr die Partition belegt ist. da auch Windows die Partitionen von außen nach innen belegt und Fragmentierung kann zusätzlich bremsen.