dd 的速度没有固定值，它是一个典型的“木桶效应”工具，其速度取决于最慢的那个环节，要提升 dd 的速度,关键在于识别并消除瓶颈。

影响 dd 速度的主要因素（瓶颈分析）

dd 的工作流程可以简化为：读取源 -> 处理 -> 写入目标，任何一个环节慢了,整体速度都会慢下来。

硬件瓶颈（最常见）

• 硬盘/存储设备 (I/O): 这是最常见的瓶颈。

  • 机械硬盘: 读取和写入速度通常在 80-160 MB/s 左右,并且随机读写性能远低于顺序读写。
  • SATA/NVMe SSD: 顺序读写速度可达 500 MB/s 到数 GB/s。
  • USB 闪存盘/U 盘: 速度差异巨大，从几十 MB/s 到几百 MB/s 不等，且通常受限于 USB 接口版本（USB 2.0 约 35 MB/s，USB 3.0 约 400+ MB/s）。
  • 网络: 使用 netcat 或 ssh 进行网络传输时，速度取决于网络带宽、延迟和两端的网卡性能。

• CPU: 在进行加密、压缩或校验等操作时，CPU 可能会成为瓶颈，但对于简单的复制操作，现代 CPU 几乎不会是瓶颈。

• 内存: dd 操作的数据量远大于可用内存，系统会频繁使用交换空间，导致速度急剧下降，对于内存映射文件,内存带宽也可能成为瓶颈。

  
  （图片来源网络，侵删）

软件与系统瓶颈

• 文件系统: 不同的文件系统（如 ext4, XFS, Btrfs, NTFS）有不同的性能特性和元数据开销,会影响读写速度。

• 系统负载: 如果系统正在运行其他高负载任务（如编译代码、大量磁盘 I/O），会与 dd 争抢系统资源,导致其速度下降。

• dd 命令本身的参数: 这是我们最可控的部分，参数的选择直接关系到 dd 如何与系统交互。

如何监控和测试 dd 速度

在运行 dd 命令时，务必使用 status=progress 参数,这是观察速度最直观的方式。

# 基本语法
dd if=/path/to/input_file of=/path/to/output_file bs=... status=progress

status=progress 会在终端实时显示已复制的字节数、已用时间和平均传输速度。

示例：

# 复制一个 4GB 的文件
dd if=/dev/zero of=./testfile.img bs=1M count=4096 status=progress

你会看到类似下面的输出：

4096000000 bytes (4.1 GB, 3.8 GiB) copied, 15.3 s, 268 MB/s

这里的 268 MB/s 就是当前的传输速率。

优化 dd 速度的技巧（参数调优）

优化 dd 的核心思想是让 I/O 操作尽可能高效，减少 CPU 和内核的开销。

选择合适的 bs (Block Size / 块大小)

bs 是 dd 最重要也最常被调整的参数,它定义了每次读取和写入的块大小。

• 传统做法: 使用 bs=1M 或 bs=1G。

  • bs=1M: 1 Megabyte (1024 * 1024 bytes),这是一个比较通用的值。
  • bs=1G: 1 Gigabyte (1024 1024 1024 bytes)，对于大文件，可以减少 dd 的调用次数,提高效率。

• 现代最佳实践: 使用 bs 的组合参数 ibs (input block size) 和 obs (output block size)。

  • ibs: 输入块大小。
  • obs: 输出块大小。
  • conv=fsync: 在操作完成后，强制将所有数据写入磁盘，确保数据不丢失在缓存中,这对于备份非常重要。

推荐组合：

# 使用 1M 的输入和输出块大小，并强制同步
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1M conv=fsync status=progress

使用 oflag 和 iflag (I/O 标志)

这些标志可以告诉内核如何进行 I/O 操作，绕过一些不必要的缓存和校验,从而大幅提升速度。

• direct: 绕过系统缓存，直接在设备和用户空间之间传输数据，这对于高性能 SSD 或内存映射文件特别有效，可以避免 CPU 和内存被缓存操作占用。
• sync: 每次写操作都同步到磁盘，这比 conv=fsync 更慢，但数据更安全（几乎不用）。
• nonblock: 使用非阻塞 I/O（通常不用于 dd）。

推荐组合（用于磁盘到磁盘的克隆）：

# 使用 direct 标志，绕过缓存，获得最大 I/O 性能
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1M iflag=direct oflag=direct status=progress

注意: 使用 direct 时，确保 bs 的大小是底层存储设备物理块大小的整数倍,否则可能会出错。

使用 --status=progress (GNU dd)

如前所述，这是监控进度的最佳方式，在 macOS 上，dd 是 BSD 版本的，可以使用 pv (Pipe Viewer) 工具来替代进度显示功能。

实战场景与示例

场景1：克隆整个磁盘（推荐方法）

目标: 将 /dev/sda (源) 克隆到 /dev/sdb (目标)，忽略分区表,按扇区复制。

# 方法一：使用 conv=fsync (通用)
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1M conv=fsync status=progress
# 方法二：使用 direct (高性能，推荐用于SSD)
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1M iflag=direct oflag=direct status=progress

警告: 此操作会彻底覆盖目标磁盘上的所有数据，请务必确保 if 和 of 的路径正确！

场景2：创建可启动的 ISO 镜像

# 从光盘创建 ISO
dd if=/dev/sr0 of=./my_disk.iso bs=4M status=progress
# 从可启动的 USB 创建 ISO
dd if=/dev/sdc of=./my_usb.iso bs=4M status=progress

这里 bs=4M 是一个常用的值，因为 CD/DVD 的扇区大小是 2048 字节，4M 是一个比较高效的块大小。

场景3：使用 pv 提供更好的进度显示 (适用于 macOS 和 Linux)

pv 可以插入在 dd 的输入和输出之间，提供更丰富的进度信息，如已用时间、剩余时间、进度条等。

安装 pv:

# Debian/Ubuntu
sudo apt-get install pv
# CentOS/RHEL/Fedora
sudo yum install pv
# 或者
sudo dnf install pv

使用 pv:

# 克隆磁盘，pv 显示进度，dd 负责实际复制
pv -tpreb /dev/sda | dd of=/dev/sdb bs=1M conv=fsync
# 创建 ISO
pv -tpreb /dev/sr0 > ./my_disk.iso

pv 的参数：

• -t: 显示时间
• -p: 显示进度百分比
• -r: 显示传输速率
• -e: 显示预计剩余时间
• -b: 显示总字节数

替代 dd 的现代工具

虽然 dd 功能强大且无处不在，但对于某些特定任务，有更现代、更高效、更安全的工具。

• 快速复制/克隆：dd 配合 bs=1M 和 status=progress 仍然是首选。
• 数据恢复：必须使用 ddrescue。
• 网络传输：dd + ssh 或 netcat 是经典方法，rsync 更适合文件同步。
• 更好的用户体验：使用 pv 包装 dd 命令。

希望这份详细的指南能帮助你更好地理解和使用 dd 命令！