Как и защо опцията noatime подобрява производителността на Linux системите

Atime актуализацията засяга производителността на системата. Какво се случва там и какво да правим - прочетете статията.

Всеки път, когато актуализирам Linux на домашния си компютър, трябва да решавам определени проблеми. С годините това се превърна в навик: архивирам файловете си, изтривам системата, инсталирам всичко от нулата, възстановявам файловете си, след което преинсталирам любимите си приложения. Също така променям системните настройки, за да ми е удобно. Понякога отнема твърде много време. И наскоро се чудех дали имам нужда от това главоболие.

време е един от трите времеви клейма за файлове в Linux (повече за това по-късно). По-конкретно, чудех се дали все пак би било добра идея да деактивирам atime на по-нови Linux системи. Тъй като atime се актуализира всеки път, когато се осъществи достъп до файла, разбрах, че има значително влияние върху производителността на системата.
Наскоро надстроих до Fedora 32 и по навик започнах с деактивиране на atime. Помислих си: наистина ли имам нужда от това? Реших да проуча този въпрос и ето какво изрових.

Малко за времевите марки на файловете

За да го разберете, трябва да направите крачка назад и да запомните няколко неща за файловите системи на Linux и как ядрото маркира файловете и директориите във времето. Можете да видите последната модифицирана дата на файлове и директории, като изпълните командата ls -l (дълъг) или просто като прегледате информацията за него във файловия мениджър. Но зад кулисите ядрото на Linux следи няколко времеви отпечатъка за файлове и директории:

1. Кога файлът беше последно модифициран (mtime)
2. Кога за последен път бяха променени свойствата на файла и метаданните (ctime)
3. Кога за последно е бил достъпен файлът (atime)
4. Можете да използвате командата Statза преглед на информация за файл или директория. Ето го файла / И т.н. / fstab от един от моите тестови сървъри:

$ stat fstab
  File: fstab
  Size: 261             Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: b303h/45827d    Inode: 2097285     Links: 1
Access: (0664/-rw-rw-r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Context: system_u:object_r:etc_t:s0
Access: 2019-04-25 21:10:18.083325111 -0500
Modify: 2019-05-16 10:46:47.427686706 -0500
Change: 2019-05-16 10:46:47.434686674 -0500
 Birth: 2019-04-25 21:03:11.840496275 -0500

Тук можете да видите, че този файл е създаден на 25 април 2019 г., когато инсталирах системата. Моят файл / И т.н. / fstab е последно модифициран на 16 май 2019 г. и всички други атрибути са променени приблизително по същото време.

Ако копирам / И т.н. / fstab към нов файл, датите се променят, за да покажат, че това е нов файл:

$ sudo cp fstab fstab.bak
$ stat fstab.bak
  File: fstab.bak
  Size: 261             Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: b303h/45827d    Inode: 2105664     Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Context: unconfined_u:object_r:etc_t:s0
Access: 2020-05-12 17:53:58.442659986 -0500
Modify: 2020-05-12 17:53:58.443659981 -0500
Change: 2020-05-12 17:53:58.443659981 -0500
 Birth: 2020-05-12 17:53:58.442659986 -0500

Но ако просто преименувам файла, без да променя съдържанието му, Linux ще актуализира само времето, когато файлът е бил модифициран:

$ sudo mv fstab.bak fstab.tmp
$ stat fstab.tmp
  File: fstab.tmp
  Size: 261             Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: b303h/45827d    Inode: 2105664     Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Context: unconfined_u:object_r:etc_t:s0
Access: 2020-05-12 17:53:58.442659986 -0500
Modify: 2020-05-12 17:53:58.443659981 -0500
Change: 2020-05-12 17:54:24.576508232 -0500
 Birth: 2020-05-12 17:53:58.442659986 -0500

Тези времеви отпечатъци са много полезни за определени Unix програми. Например biff е програма, която ви уведомява, когато има ново съобщение във вашия имейл. В днешно време малко хора използват биф, но в дните, когато пощенските кутии бяха локални за системата, biff беше доста често срещан.

Как програмата разбира дали имате нова поща във входящата си кутия? biff сравнява последното модифицирано време (когато входящият файл е актуализиран с ново имейл съобщение) и последното време на достъп (последният път, когато сте прочели имейла си). Ако промяната е настъпила по-късно от достъпа, тогава biff ще разбере, че е пристигнало ново писмо и ще ви уведоми за това. Имейл клиентът Mutt работи почти по същия начин.

Времето на последния достъп също е полезно, ако трябва да съберете статистически данни за използването на файловата система и да настроите производителността. Системните администратори трябва да знаят към какви обекти се осъществява достъп, за да могат да конфигурират съответно файловата система.

Но повечето съвременни програми вече не се нуждаят от този етикет, така че имаше предложение да не се използва. През 2007 г. Линус Торвалдс и няколко други разработчици на ядрото обсъждат atime в контекста на проблем с производителността. Разработчикът на ядрото на Linux Инго Молнар направи следното мнение относно atime и файловата система ext3:

„Доста странно е, че всеки десктоп и сървър на Linux страда от забележимо влошаване на I/O производителността поради постоянни актуализации на atime, въпреки че има само двама реални потребители: tmpwatch [който може да бъде конфигуриран да използва ctime, така че не е голям проблем] и някои инструменти за архивиране."

Но хората все още използват някои програми, които се нуждаят от този етикет. Така че премахването на atime ще наруши тяхната функционалност. Разработчиците на ядрото на Linux не трябва да нарушават свободата на потребителя.

Соломоновото решение

Има много приложения, включени в Linux дистрибуциите и в допълнение потребителите могат да изтеглят и инсталират други програми според нуждите си. Това е ключово предимство на ОС с отворен код. Но това затруднява оптимизирането на производителността на вашата файлова система. Премахването на ресурсоемки компоненти може да наруши системата.

Като компромис, разработчиците на ядрото на Linux въведоха нова опция за препредаване, която има за цел да постигне баланс между производителност и съвместимост:

atime се актуализира само ако предишното време за достъп е по-малко от текущото време за модификация или промяна на състоянието... От Linux 2.6.30, ядрото използва тази опция по подразбиране (освен ако не е указано noatime)... Също така, от Linux 2.6.30. 1, последното време за достъп на файл винаги се актуализира, ако е на повече от XNUMX ден.

Съвременните Linux системи (от Linux 2.6.30, издаден през 2009 г.) вече използват време за прехвърляне, което би трябвало да даде наистина голям тласък на производителността. Това означава, че не е необходимо да конфигурирате файла / И т.н. / fstab, а с relaytime можете да разчитате на по подразбиране.

Подобряване на производителността на системата с noatime

Но ако искате да настроите системата си, за да получите максимална производителност, деактивирането на atime все още е възможно.

Промяната в производителността може да не е много забележима при много бързи съвременни дискове (като NVME или Fast SSD), но там има малко увеличение.

Ако знаете, че не използвате софтуер, който изисква atime, можете леко да подобрите производителността, като активирате опцията noatime във файла /etc/fstab. След това ядрото няма да се актуализира постоянно. Използвайте опцията noatime, когато монтирате файловата система:

/dev/mapper/fedora_localhost--live-root /          ext4   defaults,noatime,x-systemd.device-timeout=0 1 1
UUID=be37c451-915e-4355-95c4-654729cf662a /boot    ext4   defaults,noatime        1 2
UUID=C594-12B1                          /boot/efi  vfat   umask=0077,shortname=winnt 0 2
/dev/mapper/fedora_localhost--live-home /home      ext4   defaults,noatime,x-systemd.device-timeout=0 1 2
/dev/mapper/fedora_localhost--live-swap none       swap   defaults,x-systemd.device-timeout=0 0 0

Промените ще влязат в сила следващия път, когато рестартирате.

Относно правата на рекламата

Имате ли нужда от сървър, за да хоствате уебсайта си? Фирмата ни предлага надеждни сървъри с ежедневно или еднократно плащане, всеки сървър е свързан към интернет канал от 500 мегабита и е защитен срещу DDoS атаки безплатно!

Източник: www.habr.com