非公式（つまり、ジャーナリスティック）テクノロジープレス、およびオンラインテクノロジーブログやディスカッションフォーラムでは、ハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブにある程度の空き容量を残すという逸話的なアドバイスに遭遇します。これにはさまざまな理由がありますが、理由がない場合もあります。このように、これらの主張は、実際にはおそらく合理的ですが、それらについて神話的な雰囲気を持っています。例えば：

• ディスクが80％満杯になったら、それらを満杯と見なし、すぐに削除するかアップグレードする必要があります。彼らが90％いっぱいになった場合、あなたは自分のズボンが実際に燃えていると考え、それを是正するために適切な量の即時性で反応する必要があります。（ソース。）

• ガベージコレクションの効率を最高に保つために、従来のアドバイスでは、ドライブの20〜30％を空のままにすることを目指しています。（ソース。）

• パフォーマンスを向上させるには、HDの空き容量を約20％にする必要があると言われました。HDは、フルに近くなると、本当に遅くなります。（ソース。）

• スワップファイルと一時ファイルのためのスペースを残す必要があります。私は現在33％の空きを残しており、10GBの空きHDD容量を下回らないことを誓います。（ソース。）

• 通常は15％と言いますが、一時ファイルとスワップファイルに十分な容量がある限り、技術的には安全です。（ソース。）

• Windowsでは、実行時にドライブにそれほど空きがないとデフラグが実行されないため、10％プラスをお勧めします。（ソース。）

• 通常、断片化を回避するために約10％の空きを残しておきます（ソース）。

• ドライブが常に75％または80％以上使用されている場合は、より大きなSSDにアップグレードすることを検討する価値があります。（ソース。）

オペレーティングシステム、ファイルシステム、ストレージテクノロジーの特定の組み合わせ（例：磁気プラッタとソリッドステート）に必要な空き容量の割合または絶対量のいずれかについて、できれば査読済みのジャーナルに掲載される研究がありますか？（理想的には、そのような研究は、システムがスワップスペースを使い果たすのを防ぐため、またはパフォーマンスの損失を避けるために、使用されたスペースの特定の量を超えない理由も説明します。）

そのような研究をご存知の方は、その研究へのリンクと調査結果の簡単な要約でお答えいただければ幸いです。ありがとう！

できれば査読済みのジャーナルに掲載された研究はありますか[…]？

そのためには、システム管理またはその他の20年以上前にさかのぼる必要があります。これは、少なくとも30年以上前のパーソナルコンピューターとワークステーションのオペレーティングシステムの世界ではホットな話題でした。BSDの人々がBerkeley Fast FileSystemを開発し、MicrosoftとIBMがHigh Performance FileSystemを開発していた時代。

作成者による両方の文献は、連続したファイルブロックを連続させようとすることでブロック割り当てポリシーがより良いパフォーマンスをもたらすように、これらのファイルシステムが編成された方法を議論しています。これについての議論、およびブロックを割り当てるために残された空き領域の量と場所が、主題に関する現代の記事でブロックの配置とパフォーマンスに影響するという事実を見つけることができます。

たとえば、バークレーFFSのブロック割り当てアルゴリズムの説明から、現在のシリンダーグループとセカンダリシリンダーグループに空きスペースがなく、アルゴリズムが第4レベルのフォールバックに達した場合（「徹底的な検索を適用する」すべてのシリンダーグループに」）ディスクブロックを割り当てるパフォーマンスが低下し、ファイルの断片化も低下します（したがって、読み取りパフォーマンスも低下します）。

過去30年間に受けた知恵は、これらの分析および類似の分析（当時のファイルシステム設計のレイアウトポリシーを改善することを目的とした唯一のファイルシステム設計とはほど遠い）です。

例：FFSボリュームが90％未満に保たれ、作成者が行った実験に基づいてパフォーマンスが低下しないという元の論文の主張は、今世紀に出版されたUnixファイルシステムに関する本でも無批判に繰り返されています^{（例： Pate2003 p.216）}。これを疑問視する人はほとんどいませんが、Amir H. Majidimehrは実際にxeが実際に目立った効果を観測していないと言って、前世紀を実際に行いました。特に、最後の10％をスーパーユーザー用に確保する慣習的なUnixメカニズムのため、90％のディスクは、スーパーユーザー以外のユーザーにとっては事実上100％いっぱいです ^{（Majidimehr1996 p。68）}。ビルカルキンズもそうでした。彼は、実際には21世紀のディスクサイズで最大99％まで満たすことができると提案しています。まだ遊べる^{（Calkins2002 p。450）}。

この後者は、受け取った知恵がいかに間違ったものになるかの例です。この他の例があります。SCSIとATAの論理ブロックアドレス指定とゾーンビット記録の世界が、BSDファイルシステム設計での回転遅延の慎重な計算をすべてウィンドウの外に捨てたように、SSDの物理的な仕組みは、むしろウィンドウの空きスペースを捨てます。ウィンチェスターのディスクに適用される知恵を受け取りました。

SSDを使用すると、デバイス全体の空き容量、つまりディスク上のすべてのボリューム間およびそれらの間の空き容量が、パフォーマンスと寿命の両方に影響を与えます。また、ファイルを連続した論理ブロックアドレスを持つブロックに保存する必要があるという考えの基礎は、SSDには回転するプラッターやシークするヘッドがないという事実に基づいています。ルールが再び変更されます。

SSDを使用すると、空き領域の推奨最小量は、実際にあるより 33年前のウィンチェスターディスクとバークレーFFSを用いた実験から来ている伝統的な10％以上。たとえば、Anand Lal Shimpiは25％を与えます。この違いは、これがデバイス全体の空きスペースでなければならないという事実によって悪化しますが、10％の数字は各単一FFSボリューム内にあり、したがって、パーティションプログラムがすべてのスペースではないTRIMを知っているかどうかによって影響を受けますパーティションテーブルによって有効なディスクボリュームに割り当てられます。

また、そのようなTRIM対応のファイルシステムの空きスペースをトリミングすることができ、ドライバなどの複雑で配合された内のディスクボリューム、およびSSDのメーカー自体も事実すでに種々の程度の割り当て予約領域をホストに、すなわち（デバイスoutwithさえ見えません）ガベージコレクションやウェアレベリングなどのさまざまな用途向け。

書誌

• マーシャルK.マッキュージック、ウィリアムN.ジョイ、サミュエルJ.レフラー、ロバートS.ファブリー（1984-08）。 UNIX用の高速ファイルシステム。コンピューターシステム上のACMトランザクション。第2巻3号。181〜197ページ。cornell.eduでアーカイブ。
• ロイ・ダンカン（1989-09）。新しい高性能ファイルシステムの設計目標と実装。 マイクロソフトシステムジャーナル。Volume 4 issue5。1〜13ページ。wisc.eduでアーカイブ。
• Marshall Kirk McKusick、Keith Bostic、Michael J. Karels、John S. Quarterman（1996-04-30）。「バークレー高速ファイルシステム」。4.4 BSDオペレーティングシステムの設計と実装。Addison-Wesley Professional。ISBN 0201549794。
• ダンブリッジ（1996-05）。高性能ファイルシステムの内部—パート4：断片化、ディスクスペースビットマップ、およびコードページ。有意ビット。OS / 2のElectronic Developer Magazineにアーカイブされています。
• キースA.スミスとマルゴセルツァー（1996）。 FFSディスク割り当てポリシーの比較。USENIX年次技術会議の議事録。harvard.eduにアーカイブされています。
• スティーブD.パテ（2003）。「FFSのパフォーマンス分析」。 UNIXファイルシステム：進化、設計、実装。ジョン・ワイリーのアンプ。息子たち。ISBN 9780471456759。
• Amir H. Majidimehr（1996）。パフォーマンスのためのUNIXの最適化。プレンティスホール。ISBN 9780131115514。
• ビル・カルキンス（2002）。「ファイルシステムの管理」。 Solaris 9の内部。Que Publishing。ISBN 9780735711013。
• アナンド・ラル・シンピ（2012-10-04）。最新のSSDのスペアエリアとパフォーマンスの一貫性の関係を探る。アナンドテック。
• ヘンリークック、ジョナサンエリソープ、ローラキーズ、アンドリューウォーターマン（2010）。IotaFS：SSDのファイルシステム最適化の調査。家電に関するIEEEトランザクション。stanford.eduにアーカイブされています。
• https://superuser.com/a/1081730/38062
• Accela Zhao（2017-04-10）。SSDとFTLの概要。github.io。
• WindowsはSSD上のパーティション化されていない（フォーマットされていない）スペースをトリミングしますか？

「査読付きジャーナル」が発行する「研究」について話すことはできませんが、日々の仕事にそれらに依存する必要はありませんが、何百もの生産の現実について話すことはできます長年にわたるさまざまなOSのサーバー：

フルディスクがパフォーマンスを低下させる理由は3つあります。

• 空き領域の不足：一時ファイル、更新などを考えます。
• ファイルシステムの劣化：ほとんどのファイルシステムは、十分なスペースがない場合にファイルを最適にレイアウトする能力に問題があります
• ハードウェアレベルの低下：十分な空き領域がないSSDおよびSMRディスクでは、スループットが低下し、さらに悪いことに遅延が増加します（場合によっては何桁も）

最初のポイントは些細なことです。特に、健全な実稼働システムでは、ファイルを動的に拡大および縮小する際にスワップスペースを使用することはありません。

2番目のポイントは、ファイルシステムとワークロードの間で大きく異なります。ワークロードが混在するWindowsシステムでは、70％のしきい値が非常に有用であることが判明しました。大きなファイルをほとんど持たないLinux ext4ファイルシステム（ビデオブロードキャストシステムなど）の場合、これは最大90％以上になる可能性があります。

3番目のポイントはハードウェアとファームウェアに依存しますが、特にSandforceコントローラーを搭載したSSDは、高書き込みワークロードでフリーブロック消去にフォールバックし、書き込みレイテンシが数千パーセント増加する可能性があります。通常、パーティションレベルで25％を空けてから、80％未満の充填率を観察します。

推奨事項

最大充足率が強制されることを確認する方法について述べたことに気付きました。いくつかのランダムな考え、それらのいずれも「ピアレビュー」（有料、偽造、または本物の）でなく、すべてが実動システムからのものです。

• ファイルシステムの境界を使用：/varルートファイルシステムに属していません。
• 監視、監視、監視。自分に合っている場合は既製のソリューションを使用し、そうでない場合は出力を解析し、df -h警告音を鳴らさないようにします。これにより、autoremoveオプションなしで自動アップグレードがインストールされ実行されているルートfsの30個のカーネルを節約できます。
• そもそもfsオーバーフローの潜在的な混乱と、それを大きくするコストとを比較検討してください。組み込みデバイスを使用していない場合は、ルート用にこれらの4Gを2倍にするだけです。

オペレーティングシステム、ファイルシステム、およびストレージテクノロジーの特定の組み合わせに必要な空き領域の割合または絶対量のいずれかに関する調査がありましたか？...

20年にわたるシステム管理の中で、さまざまな構成の空き領域の要件を詳述する研究に出会ったことがありません。これは、コンピューターが非常に多様に構成されており、可能なシステム構成が非常に多いために実行が難しいためだと思われます。

システムに必要な空き容量を判断するには、2つの変数を考慮する必要があります。

1. 望ましくない動作を防ぐために必要な最小スペース。これ自体が流動的な定義を持っている場合があります。

   この定義だけで必要な空き領域を定義するのは役に立たないことに注意してください。これは、衝突するまさにその時点までレンガの壁に向かって80 mphを運転するのが安全だと言っているのと同じことです。

2. 管理者が対応する前にシステムが劣化しないように、追加の可変量のスペースを確保する必要があるストレージの消費率。

OS、ファイルシステム、基盤となるストレージアーキテクチャ、アプリケーションの動作、仮想メモリ構成などの特定の組み合わせは、明確な空き領域要件を提供したい人にとって非常に困難です。

そのため、そこには非常に多くの「ナゲット」のアドバイスがあります。それらの多くは、特定の構成に関する推奨事項を作成していることがわかります。たとえば、「容量に近づいたときにパフォーマンスの問題が発生する可能性のあるSSDがある場合は、20％以上の空き領域を維持します。」

この質問に対する単純な答えはないため、システムの最小空き領域要件を特定するための正しいアプローチは、システムの特定の構成に照らしてさまざまな一般的な推奨事項を検討し、しきい値を設定して監視し、調整することです。必要に応じて。

または、少なくとも20％の空き領域を確保することもできます。もちろん、SSDと従来のハードディスクと事前に割り当てられたスワップファイルの組み合わせでバックアップされた42 TB RAID 6ボリュームを持っている場合を除き...（これは深刻な人たちにとっては冗談です）。

もちろん、SSDが空き容量を事前に消去できることを除けば、ドライブ自体（HDDまたはSSDも同様）は、使用されている割合をそれほど気にすることはできません。読み取りパフォーマンスはまったく同じになり、書き込みパフォーマンスはSSDで多少悪くなる場合があります。とにかく、何も書き込むスペースがないので、ほぼ完全なドライブでは書き込みパフォーマンスはそれほど重要ではありません。

一方、OS、ファイルシステム、およびアプリケーションは、常に空き領域が利用可能であることを期待します。20年前は、ファイルを保存する前に、アプリケーションがドライブの空き容量を確認するのが一般的でした。今日、アプリケーションは許可を求めずに一時ファイルを作成します。通常、一時ファイルは、失敗した場合にクラッシュしたり、不規則に動作したりします。

ファイルシステムにも同様の期待があります。たとえば、NTFSはディスクの大部分をMFT用に予約していますが、このスペースはまだ空きとして表示しています。NTFSディスクの容量が80％を超えると、MFTフラグメンテーションが発生し、パフォーマンスに非常に大きな影響を及ぼします。

さらに、空き領域があると、通常のファイルの断片化を防ぐことができます。ファイルシステムは、サイズに応じて各ファイルの適切な場所を見つけることにより、ファイルの断片化を回避する傾向があります。満杯に近いディスクでは、選択肢が少なくなるため、選択肢を少なくする必要があります。

Windowsでは、必要に応じて大きくなる可能性があるスワップファイル用の十分なディスク領域があることも期待されます。できない場合は、アプリが強制的に閉じられることを期待してください。スワップスペースが非常に少ないと、実際にパフォーマンスが低下する可能性があります。

スワップのサイズが固定されていても、システムディスク領域を完全に使い切ると、システムがクラッシュしたり、起動できなくなったりする可能性があります（WindowsとLinux同様）。OSは起動中にディスクに書き込むことができるためです そのため、ディスク使用量の90％に達すると、塗料が燃えていると考えるはずです。最近のダウンロードが削除されてOSに少しのディスク領域が与えられるまで、コンピュータが正常に起動しなかったのを見たことは一度もありません。

SSDの場合、書き換え率が増加し、ディスクの書き込みパフォーマンスに悪影響を及ぼすため、いくらかのスペースが残っているはずです。80％は、おそらくすべてのSSDディスクで安全な値です。一部の最新モデルは、90〜95％の占有容量でも正常に動作する場合があります。

https://www.howtogeek.com/165542/why-solid-state-drives-slow-down-as-you-fill-them-up/

「ルール」は要件によって異なります。また、ZFSなどの特殊なケースがあります：「90％の容量で、ZFSはパフォーマンスベースの最適化からスペースベースの最適化に切り替わります。これはパフォーマンスに大きな影響を与えます。」はい、これはZFSの設計の側面です...観察や事例証拠から得られるものではありません。ZFSストレージプールがSSDのみで構成されている場合、これは明らかに問題ではありません。ただし、回転するディスクであっても、静的ストレージを扱うときは99％または100％に達することができ、最高のパフォーマンスは必要ありません。安全性が優先1です。

次に、btrfs-極端な場合：空き領域が少なくなりすぎると（数メガバイト）、戻りのない状態になる可能性があります。いいえ、できませんので、ファイルを削除することはできません。ファイルを削除するだけの十分なスペースがありません。btrfsはCOW（コピーオンライト）ファイルシステムであり、メタデータをこれ以上変更できないポイントに到達できます。この時点で、ファイルシステムに追加のストレージを追加し（USBサムドライブが機能する可能性があります）、拡張ファイルシステムからファイルを削除し、ファイルシステムを縮小して追加ストレージを再度削除できます）。繰り返しますが、これはファイルシステムの設計によって引き起こされるいくつかの側面です。

「実際の（深刻な）データ」を提供できる人は、おそらく「実際の（深刻な）ストレージ」を扱う人です。Twistyの（優れた）答えは、主な制限要因が管理者の速度であるエンタープライズ環境で動作するハイブリッドアレイ（大量の安価な低速回転、大量の高速回転ディスク、多くのSSDで構成される）に言及していますアップグレードを注文できます。16Tから35Tに移行するには6か月かかることがあります...そのため、アラームを50％に設定することを提案する真剣に裏付けられたレポートになります。

非常に多くの要因があり、非常にセットアップ固有の量で結果に寄与しています。したがって、厳密な数値はありません。これは、これらのパラメーターの関数としてのみ測定できます。（これがおそらく他のユーザーがこの特定の主題に関する特定の研究を行わなかったと報告する理由です-決定的なものをコンパイルするには多すぎる変数。）

• ハードウェア

  • HDDにはすべてのセクターが常に割り当てられています。したがって、どれだけのユーザーが現在のユーザーデータを含んでいるかはまったく関係ありません。（コントローラーの場合、すべてのセクターには常にいくつかのデータが含まれており、指示どおりに読み取りと上書きを行うだけです。）
  • 一方、SSDのコントローラーは、ファイルシステムと同様に、そのセクターを動的に（デ）割り当てます。使用量が多いほど、この作業は難しくなります。それがどれほど困難であり、これが観測可能なパフォーマンスにどの程度影響するかは、次の条件に依存します。
    • コントローラーのパフォーマンスとアルゴリズムの品質
    • 書き込み負荷
    • 文字の範囲で、全体的な負荷（コントローラーにガベージコレクションの時間を与えるため）
    • スペースのオーバープロビジョニング（一部のメーカーでは、顧客がそれを事前注文したり、動的に変更したりすることもできます）

• ファイルシステム

  • さまざまなファイルシステムが、さまざまな負荷とホスト処理要件に合わせて設計されています。これは、フォーマットパラメータによってある程度調整できます。
  • FS書き込みパフォーマンスは空き領域と断片化の機能であり、読み取りパフォーマンスは断片化のみの機能です。最初から徐々に劣化するため、問題は許容できるしきい値の場所です。

• 荷重タイプ

  • 書き込みが多い負荷は、新しい空きブロックをすばやく見つけてアクセスすることを強調します
  • 読み込みが多い負荷では、関連データを統合することを重視しているため、オーバーヘッドを抑えて読み込むことができます

メカニカルドライブで考慮すべきことの1つは、外側のエッジのスループットが内側より高いことです。これは、外側の外周が大きいほど、1回転あたりのセクター数が増えるためです。

ドライブが容量に達すると、低速の内部セクターのみが使用可能になるため、パフォーマンスが低下します。

詳細な分析については、https：//superuser.com/a/643634を参照してください。

ドライブの使用目的によって異なりますが、一般に20％〜15％の空き領域がディスクの回転に適した答えであり、10％以上がSSDに適しています。

これがコンピュータのメインドライブであり、ファイルが移動される可能性がある場合、20％の空き領域が大幅な速度低下を防ぐはずです。これにより、必要に応じてデータを移動およびコピーするための十分な空き領域がドライブ全体に確保されます。空いている場所が元のデータに近い場合、回転ドライブは最適に機能しますが、SSDでは物理的な場所は毎日のパフォーマンスに影響しません。そのため、純粋にパフォーマンス上の理由から、回転ドライブにはより多くの空き領域が必要です。SSDでは、空きスペースが減るとドライブの寿命が短くなりますが、パフォーマンスは低下しません。SSDは一時的なデータとランダムなダウンロードファイルを使用頻度の低い場所に保存しようとするため、ドライブ全体でセルの使用量のバランスを取ることができます。そうしないと、ドライブの一部が残りのドライブよりもはるかに早くエージングします。

これがメディアまたは長期ストレージドライブの場合、5％〜10％の空き容量で十分であり、回転ディスクの場合は10％が望ましいでしょう。このドライブではデータの移動がほとんど必要ないため、それほど多くの空き領域は必要ありません。そのため、パフォーマンスはそれほど大きな要因ではありません。空き領域は、主に不良セクタの破棄と置換、およびファイルの連続性を高めるために役立ちます。

非常に明確で明確な理由がない限り、1日以上95％の容量を超えるドライブをプッシュしません。