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Nach der Veröffentlichung unseres Artikels über Microsofts Opt-In-Native-NVMe-Funktion auf Windows Server 2025Wir erhielten zahlreiche Anfragen für einen direkten Speicher-Leistungsvergleich zwischen Windows Server 2025 (mit nativer NVMe-Unterstützung) und einem Linux-basierten Server-BetriebssystemEin besonders begeisterter Redditer bot uns sogar Bier an, um den Test durchzuführen.Wir hatten keine andere Wahl, als die gleiche Benchmark-Suite auf Linux auszuführen, um den von unseren Lesern gewünschten Kopf-an-Kopf-Vergleich zu liefern..
Windows Server 2025 NVMe gegen Linux-Leistungs-SSDs
Vor langer Zeit, in einer OS Version weit, weit weg
Linux unterstützt NVMe seit Kernel-Version 3.3, im März 2012 veröffentlicht. Ähnlich bietet Windows Server NVMe-Unterstützung (nicht nativ, über SCSI-Übersetzung) seit der Veröffentlichung von 2012 R2 um Oktober 2013 an. the debate over whether Windows or Linux delivers better storage performance still rages on—and we’re adding more data to the conversation with our benchmark results comparing the two operating systems.
Da wir bereits Testergebnisse für Windows Server 2025 mit sowohl nicht-nativen als auch nativen Speicherstacks hatten, haben wir uns entschieden, zwei beliebte Speicherstacks auf Linux für einen fairen Vergleich auszuwerten.Für unsere FIO-Benchmarks, verwendeten wir libaio und io_uring, zwei der am weitesten verbreiteten APIs für Speichertransaktionen.libaio bleibt aufgrund seiner Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit (Didona, Pfefferle, Ioannou, Metzler, & Trivedi, 2022). Eine vollständige architektonische Aufschlüsselung beider Stapel liegt außerhalb des Anwendungsbereichs dieses Artikels.Wir bieten jedoch umfassende Ergebnisse, um einen direkten Nebenvergleich zu ermöglichen.
Ich teste NVMe auf Ubuntu Server 24.04.4 LTS
Wir verwendeten für diesen Vergleich die gleiche Hardwareplattform wie in unserem Windows Server 2025 native NVMe Artikel, um Konsistenz und genaue Leistungsvergleiche zu gewährleisten.Der Server ist mit zwei 128-Core AMD EPYC 9754 CPUs ausgestattet, 768 GB DDR5-Speicher mit 4800 MT/s und fünfzehn 30,72 TB Solidigm P5316 NVMe SSDs (PCIe 4.0) im JBOD-Modus konfiguriert.
Wie in unserem vorherigen Artikel erwähnt, hat der Solidigm P5316 eine Indirektionseinheitgröße von 64 Kilobyte, was häufig zu niedrigeren als erwarteten Schreibleistung für kleinere Blockgrößen (wie 4K-Tests) führt.Um einen umfassenden Überblick zu erhalten, haben wir Tests mit Blockgrößen von 4K, 64K und 128K durchgeführt, wobei sowohl Lesen als auch Schreiben in allen Konfigurationen gemessen wurden.
Wir wählten Ubuntu Server 24.04.4 LTS als unser Linux-Repräsentant aufgrund seiner weit verbreiteten Beliebtheit und langfristigen Unterstützung (LTS-Status). Es wird standardmäßig mit Linux-Kernel 6.8 geliefert, obwohl es nicht der neueste verfügbare ist,Diese Kernel-Version repräsentiert wahrscheinlich einen großen Teil der realen Linux-Serverinstallationen weltweit.
Höhepunkte
-
Windows Server 2025 (native NVMe) übertrifft Ubuntu in 3 von 4 Leistungsbenchmarks
-
Windows Server zeigte während der meisten Tests stets einen geringeren CPU-Aufwand
-
Ubuntu-Server 24 ist nicht verfügbar.04.4 LTS gewinnt bei 3 von 4 Schreibleistungsanforderungen
Benchmark-Ergebnisse
Zufällige Leseleistung
|
Metrische
|
Nicht-native Version von Windows
|
Windows Native
|
Linux-Libaio
|
Linux in Betrieb
|
Nicht-native Version von Windows
|
Windows Native
|
Linux-Libaio
|
Linux in Betrieb
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Größe des Blocks
|
Zufällig 4K
|
Zufällig 64K
|
||||||
|
Bandbreite (GiB/s)
|
6.1
|
10.058
|
9.198
|
9.504
|
74.291
|
91.165
|
77.517
|
77.7
|
|
Ausländische Ausländer
|
1,598,959
|
2,636,516
|
2,411,000
|
2,491,000
|
1,217,176
|
1,493,637
|
1,270,000
|
1,273,000
|
|
Durchschnittliche Latenzzeit (ms)
|
0.169
|
0.104
|
0.198
|
0.192
|
0.239
|
0.207
|
0.377
|
0.376
|
|
Gesamtverbrauch der CPU (%)
|
72.67
|
74.22
|
99.77
|
99.76
|
68.44
|
65.11
|
83.16
|
84.72
|
Sequentielle Leseleistung
|
Metrische
|
Nicht-native Version von Windows
|
Windows Native
|
Linux-Libaio
|
Linux in Betrieb
|
Nicht-native Version von Windows
|
Windows Native
|
Linux-Libaio
|
Linux in Betrieb
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Größe des Blocks
|
Sequenzielle 64K
|
Sequenzielle 128K
|
||||||
|
Bandbreite (GiB/s)
|
35.596
|
35.623
|
31.867
|
31.433
|
86.791
|
92.562
|
97.05
|
97
|
|
Ausländische Ausländer
|
583,192
|
583,638
|
522,000
|
515,000
|
710,978
|
758,252
|
795,000
|
795,000
|
|
Durchschnittliche Latenzzeit (ms)
|
0.809
|
0.812
|
0.919
|
0.932
|
0.613
|
0.608
|
0.603
|
0.604
|
|
Gesamtverbrauch der CPU (%)
|
44.89
|
37.11
|
53.94
|
41.74
|
61.56
|
49.56
|
75.14
|
76.90
|
Zufälliges Schreiben
|
Metrische
|
Nicht-native Version von Windows
|
Windows Native
|
Linux-Libaio
|
Linux in Betrieb
|
Nicht-native Version von Windows
|
Windows Native
|
Linux-Libaio
|
Linux in Betrieb
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Größe des Blocks
|
Zufällig 4K
|
Zufällig 64K
|
||||||
|
Bandbreite (GiB/s)
|
1.803
|
1.756
|
1.876
|
1.815
|
7.654
|
7.655
|
7.652
|
7.651
|
|
Ausländische Ausländer
|
472,725
|
460,383
|
492,000
|
476,000
|
125,391
|
125,406
|
125,000
|
125,000
|
|
Durchschnittliche Latenzzeit (ms)
|
0.992
|
1.028
|
0.974
|
1.007
|
3.814
|
3.816
|
3.827
|
3.828
|
|
Gesamtverbrauch der CPU (%)
|
26.00
|
20.67
|
45.76
|
22.80
|
12.22
|
9.33
|
20.07
|
10.90
|
Sequentielle Schreibleistung
|
Metrische
|
Nicht-native Version von Windows
|
Windows Native
|
Linux-Libaio
|
Linux in Betrieb
|
Nicht-native Version von Windows
|
Windows Native
|
Linux-Libaio
|
Linux in Betrieb
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Größe des Blocks
|
Sequenzielle 64K
|
Sequenzielle 128K
|
||||||
|
Bandbreite (GiB/s)
|
44.67
|
50.087
|
52.283
|
52.25
|
50.477
|
50.079
|
52
|
52.083
|
|
Ausländische Ausländer
|
731,859
|
820,603
|
856,000
|
856,000
|
413,495
|
410,232
|
426,000
|
427,000
|
|
Durchschnittliche Latenzzeit (ms)
|
0.399
|
0.558
|
0.560
|
0.560
|
1.022
|
1.149
|
1.126
|
1.125
|
|
Gesamtverbrauch der CPU (%)
|
70.44
|
57.78
|
61.88
|
62.75
|
58.44
|
47.33
|
61.49
|
44.27
|
Hinweis: Unsere Linux IOPS-Ergebnisse werden aufgrund der Unterschiede in der FIO-Berichterstattung zwischen Windows Server 2025 und Ubuntu Server 24 auf die nächste Tausendzahl gerundet.04.4 LTS. Bandbreite, Latenz und CPU-Nutzungsergebnisse werden auf beiden Plattformen konsistent gerundet.
Die Zahlen lügen nicht
Unsere Benchmarks machen deutlich, dass Ubuntu Windows nicht in jeder Kategorie übertrifft.Sie konnten nicht mit der Leistung von Microsofts nativem NVMe-Stack übereinstimmenDer Windows NT-Kernel übertraf den Linux-Kernel in unseren zufällig gelesenen 64K-Tests um etwa 17%, wobei Windows-native NVMe 91,165 GiB/s erzielte, verglichen mit io_uring's Best von 77,7 GiB/s.
Linux ist jedoch nicht ohne seine Siege. Ubuntu Server schmal übertroffen Windows Server in einem Leseleistungs-Benchmark: der sequentiellen 128K-Test. Hier Linux ′s libaio durchgeführt am besten bei 97,05 GiB / s,Dies deutet darauf hin, dass Linux bei der Verwaltung von Blockgrößen, die größer als die Laufwerke sind, einen leichten Vorteil haben kann.
Zufällige Schreibbandbreite war in beiden Betriebssystemen, insbesondere in 64K-Benchmarks, konsistent.Anzeige, dass alle Speicherstapel in der Lage waren, das Antriebspotenzial voll auszuschöpfen.
Interessanterweise behauptete der Linux 6.8 Kernel den Sieg bei sequentiellen Bandbreiten-Tests für 64K und 128K Blockgrößen.die Open-Source-Speicherstapel übertrafen in beiden Fällen die native NVMe von Windows Server um etwa 2 GiB/s.
Bei Linux, libaio und io_uring zeigte sich eine höhere Latenz.mit der größten Lücke in 64K zufälligen Lesungen gesehen: Windows Server native NVMe hatte eine durchschnittliche Latenzzeit von 0,207 ms, verglichen mit libaio's 0,377 ms, ein Unterschied von 0,17 ms.
Vielleicht ist die überraschendste Erkenntnis unserer Benchmarks der signifikante Unterschied in der CPU-Nutzung zwischen Windows Server 2025 und Ubuntu Server 24.04.4 LTS. In 3 von 4 Random- und Sequential-Reading-Benchmarks hatte Windows Server native NVMe die niedrigste CPU-Nutzung.34% weniger CPU als Linux.
Libaio und io_uring schnitten bei zufälligen und sequentiellen Schreibtests etwas besser ab, aber nicht gut genug, um zu verhindern, dass Windows Server's native NVMe 3 von 4 Schreib-CPU-Benchmarks erreicht.Eine bemerkenswerte Ausnahme war die CPU-Nutzung von libaio während des 4K-Tests., die 45,76% weit höher als die ~ 20% CPU-Nutzung bei anderen Speicherstapeln erreichte.
Gewinner Gewinner, CPU-Dinner
Unsere Ergebnisse zeigen, dass Windows Server und Ubuntu Server in randomisierten und sequentiellen Performance-Tests in verschiedenen Blockgrößen eng zusammenarbeiten.Windows Server 2025 mit nativer NVMe übertraf Linux in den meisten LesetestsDie Latenzwerte folgten einem ähnlichen Muster, aber der hervorstechende Vorteil war die CPU-Effizienz von Windows Server 2025 bei der Verwendung von nativem NVMe.
Microsoft hat eindeutig viel in die Verfeinerung seines neuesten Speicherstacks investiert, und obwohl es nicht in jeder Kategorie gegen libaio und io_uring gewinnt, setzt es einen starken Kampf an.Diese Ergebnisse sind nicht für alle Anwendungsfälle und Serverkonfigurationen eindeutig, aber sie liefern wertvolle Erkenntnisse für Serveradministratoren, die sich entscheiden, ob sie Windows oder Linux bereitstellen, wenn Speicherleistung oberste Priorität über die Betriebssystemkompatibilität hat.
Lassen Sie uns wissen, was Sie über diese Ergebnisse denken, indem Sie auf unseren sozialen Plattformen oder der SR Discord kommentieren!Möchten Sie mehr Linux-Distributionen oder Kernel testen?Wir freuen uns immer auf Ihr Feedback, und Tests wie dieser, die von Lesern angefordert werden, sind oft unsere Favoriten.
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