{"id":97454,"date":"2020-10-18T14:42:35","date_gmt":"2020-10-18T12:42:35","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/barery-i-zhurnaliruemye-fajlovye-sistemy"},"modified":"2020-10-18T14:42:35","modified_gmt":"2020-10-18T12:42:35","slug":"barery-i-zhurnaliruemye-fajlovye-sistemy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/barery-i-zhurnaliruemye-fajlovye-sistemy","title":{"rendered":"Barrieren und journalingf\u00e4hige Dateisysteme","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
\n

Ihnen allen ein tolles Wochenende!<\/em><\/strong> Wir laden Sie zu einer kostenlosen Demo-Stunde ein. <\/em>\u201eKonfiguration des Webservers (Apache, Nginx, Nginx-Lastverteilung)\u201c<\/em><\/a><\/noindex>, der von Andrei Buranov geleitet wird \u2013 ein Spezialist f\u00fcr UNIX-Systeme bei Mail.Ru Group. Au\u00dferdem ver\u00f6ffentlichen wir einen Artikel von Jonathan Corbet \u2013 Executive Editor bei LWN.net.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

Journaled Dateisysteme versprechen, Systemadministratoren von Problemen mit Festplattensch\u00e4den bei Systemausf\u00e4llen zu befreien. Selbst ohne die Integrit\u00e4t des Dateisystems zu \u00fcberpr\u00fcfen. In der Realit\u00e4t ist nat\u00fcrlich alles etwas komplizierter. Wie eine k\u00fcrzliche Diskussion zeigt, k\u00f6nnte es sogar komplizierter sein, als viele von uns denken, da die Gew\u00e4hrleistung der Integrit\u00e4t von journaled Dateisystemen die Leistung beeinflusst.<\/p>\n

Dateisysteme wie ext3 verwenden einen separaten Bereich auf der Festplatte, der als Journal bezeichnet wird. Bei \u00c4nderungen an den Metadaten des Dateisystems werden diese \u00c4nderungen zun\u00e4chst im Journal aufgezeichnet, ohne dass das restliche Dateisystem ver\u00e4ndert wird. Nachdem alle \u00c4nderungen im Journal aufgezeichnet wurden, wird ein \u00bbCommit-Block\u00ab hinzugef\u00fcgt, der das Ende der Transaktion anzeigt. Erst nach dem Aufzeichnen des Commit-Blocks wird die Transaktion festgeschrieben, und die ge\u00e4nderten Metadaten werden auf die Festplatte geschrieben. Wenn das System zu einem bestimmten Zeitpunkt ausf\u00e4llt, kann mit Hilfe der Informationen im Journal sicher abgeschlossen werden, um Besch\u00e4digungen des Dateisystems zu vermeiden, da nur ein Teil der Metadaten aktualisiert wurde.<\/p>\n

Es gibt jedoch einen Haken: Vor dem Commit eines Blocks muss der Dateisystemcode absolut sicher sein, dass alle Transaktionsinformationen bereits im Journal gespeichert sind. Es reicht nicht aus, die Operationen in der richtigen Reihenfolge zu protokollieren \u2013 moderne Laufwerke unterst\u00fctzen gro\u00dfe interne Caches und ordnen die Operationen um, um die  Leistung zu verbessern. Daher muss vor dem Commit des Blocks ausdr\u00fccklich festgelegt werden, dass alle Journaldaten auf die Festplatte \u00fcbertragen werden. Wenn der Commit-Block fr\u00fcher geschrieben wird, kann das Journal besch\u00e4digt werden. Um dieses Problem zu l\u00f6sen, werden Barrieren verwendet. Im Wesentlichen verhindert eine Barriere das Schreiben von Bl\u00f6cken nach der Barriere, solange alle Bl\u00f6cke, die vor der Barriere geschrieben wurden, nicht auf die Festplatte \u00fcbertragen wurden. Durch die Verwendung von Barrieren stellen Dateisysteme die Konsistenz der Dateistrukturen sicher.<\/p>\n

Es gibt jedoch ein weiteres Problem: Die Dateisysteme ext3 und ext4 nutzen standardm\u00e4\u00dfig keine Barrieren. Es gibt eine Option, aber wenn der Administrator diese nicht ausdr\u00fccklich aktiviert hat, arbeiten diese Dateisysteme ohne Barrieren, obwohl in einigen Distributionen (zum Beispiel SUSE) andere Standardwerte gelten. Eric Sandeen hat k\u00fcrzlich entschieden, dass hier eine \u00c4nderung notwendig ist und hat einen Patch erstellt<\/u><\/a><\/noindex>, der die Standardkonfigurationen f\u00fcr ext3 und ext4 anpasst. Und dann begann eine lebhafte Diskussion.<\/p>\n

Andrew Morton hat sehr detailliert beantwortet<\/u><\/a><\/noindex>, warum der Standardwert genau so ist:<\/p>\n

\n

Beim letzten Versuch, dies zu \u00e4ndern, sank die Leistung bei vielen Belastungen um 30 %, weshalb ich entsetzt alle diese Patches verworfen habe. Ich glaube, wir k\u00f6nnen das nicht riskieren und die Leistung aller Maschinen so ernsthaft verlangsamen...<\/em><\/p>\n

Es gibt hier keine idealen L\u00f6sungen, und ich neige dazu, diese schlafende Dogge nicht zu wecken und die Standardwerte den Entwicklern der Distributionen zu \u00fcberlassen.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

Standardm\u00e4\u00dfig sind also Barrieren deaktiviert, da sie sich erheblich auf die Leistung auswirken. Dar\u00fcber hinaus werden Dateisysteme durchaus erfolgreich ohne Barrieren eingesetzt. Berichte \u00fcber Besch\u00e4digungen des ext3-Dateisystems sind  selten und unauff\u00e4llig.<\/p>\n

Aber das ist nicht nur Gl\u00fcck. Ted Ts’o Gail Laakmann McDowell, die Autorin von \"Cracking the Coding Interview\", erkl\u00e4rt auf Quora:<\/u><\/a><\/noindex> liegt daran, dass das Journal von ext3\/ext4 normalerweise kontinuierlich platziert wird. Erstens versucht der Dateisystemtreiber, es kontinuierlich zu gestalten. Zweitens wird das Journal normalerweise gleichzeitig mit dem Dateisystem erstellt, wenn einfach kontinuierlicher Platz gefunden werden kann. Kontinuit\u00e4t und Ordnung sind nicht nur f\u00fcr die Leistung von Vorteil, sondern helfen auch, eine Umordnung zu verhindern. Normalerweise wird der Commit-Block sofort nach den anderen Daten im Journal platziert, sodass es f\u00fcr die Festplatte keinen Grund zur Umordnung gibt. Der Commit-Block wird auf nat\u00fcrliche Weise sofort nach den anderen Journal-Eintr\u00e4gen auf die Festplatte geschrieben.<\/p>\n

Dennoch behauptet niemand, dass es immer so sein wird. Festplattenspeicher k\u00f6nnen sich auch anders verhalten. Zudem ist das Journal ein ringpuffer. Daher kann es vorkommen, dass ein Commit-Block in einem fr\u00fcheren Block geschrieben wird, bevor andere Journal-Eintr\u00e4ge vorliegen. Das Risiko einer Besch\u00e4digung besteht also immer. Tats\u00e4chlich hat Chris Mason daf\u00fcr Tests<\/u><\/a><\/noindex>. Es besteht kein Zweifel, dass der Betrieb ohne Barrieren weniger sicher ist als mit ihnen.<\/p>\n

Wenn Sie bereit sind, einen Leistungseinbruch hinzunehmen, k\u00f6nnen Sie die Barrieren aktivieren. Vorausgesetzt, Ihr Dateisystem basiert nicht auf LVM (wie in einigen Distributionen standardm\u00e4\u00dfig). Es stellt sich heraus, dass der Device Mapper Barrieren nicht unterst\u00fctzt. In anderen F\u00e4llen w\u00e4re es gut, den Leistungseinbruch zu minimieren. Und es scheint, dass dies m\u00f6glich ist.<\/p>\n

Die aktuelle Implementierung von ext3 (wenn Barrieren aktiviert sind) f\u00fchrt f\u00fcr jede Transaktion die folgende Abfolge von Operationen aus:<\/p>\n

    \n
  1. \n

    Daten werden ins Journal geschrieben<\/p>\n<\/li>\n

  2. \n

    Ein Barrier wird ausgef\u00fchrt<\/p>\n<\/li>\n

  3. \n

    Ein Commit-Block wird geschrieben<\/p>\n<\/li>\n

  4. \n

    Der n\u00e4chste Barrier wird ausgef\u00fchrt<\/p>\n<\/li>\n

  5. \n

    Sp\u00e4ter werden Metadaten auf die Festplatte geschrieben<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n

    Im ext4 kann die erste Barriere (Schritt 2) \u00fcbersprungen werden, da das ext4-Dateisystem Pr\u00fcfziffern im Journal unterst\u00fctzt.<\/p>\n

    Wenn die Journaldaten und der Commit-Block umgeordnet sind und der Vorgang aufgrund eines Fehlers unterbrochen wird, wird die Pr\u00fcfziffer des Journals nicht mit der im Commit-Block \u00fcbereinstimmen und die Transaktion wird abgelehnt. <\/p>\n

    Chris Mason erg\u00e4nzt<\/u><\/a><\/noindex>, was es \"insgesamt sicher w\u00e4re\", diese Barriere auch in ext3 zu entfernen, mit m\u00f6glichen Ausnahmen, wenn das Journal das Ende erreicht und erneut von vorne beginnt. <\/p>\n

    Eine weitere Idee zur Beschleunigung ist, Operationen mit Barrieren, wann immer m\u00f6glich, zu verz\u00f6gern. Wenn es nicht unbedingt erforderlich ist, die Daten sofort auf die Festplatte zu schreiben, k\u00f6nnen mehrere Transaktionen im Journal creaci\u00f3n und mit einer einzigen Barriere auf die Festplatte geschrieben werden.<\/p>\n

    Es gibt auch Potenzial f\u00fcr Verbesserungen durch sorgf\u00e4ltige Sortierung der Vorg\u00e4nge, damit Barrieren (die normalerweise in Form von Anfragen \"alle ausstehenden Operationen auf die Festplatte zur\u00fccksetzen\" implementiert werden) das Schreiben von Bl\u00f6cken, die keine Ordnung erfordern, nicht erzwingen.<\/p>\n

    Es scheint an der Zeit zu sein, dar\u00fcber nachzudenken, wie die Kosten f\u00fcr Barrieren akzeptabel gemacht werden k\u00f6nnen. Ted Tso scheint \u00e4hnlich zu denken.<\/u><\/a><\/noindex>:<\/p>\n

    \n

    Ich denke, wir sollten Barrieren in ext3\/4 einf\u00fcgen und dann an der Reduzierung der Overheads in ext4\/jbd2 arbeiten. H\u00f6chstwahrscheinlich funktionieren die meisten Systeme nicht unter Bedingungen, wie sie Chris zur Demonstration des Problems verwendet hat, und die Sicherheit des Dateisystems sollte immer an erster Stelle stehen.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

    Der gesunde Menschenverstand sagt mir, dass dieser Hund wahrscheinlich nicht mehr schl\u00e4ft und wahrscheinlich eine Zeit lang bellen wird. Das k\u00f6nnte einige Nachbarn beunruhigen, aber es ist besser, als ihn bei\u00dfen zu lassen.<\/p>\n

    M\u00f6chten Sie sich in diesem Bereich weiterentwickeln?<\/em><\/strong> Melden Sie sich f\u00fcr eine kostenlose Demo-Stunde an <\/em>\u201eKonfiguration des Webservers (Apache, Nginx, Nginx-Lastverteilung)\u201c<\/em><\/a><\/noindex> und nehmen Sie an der \u00dcbertragung teil <\/em>\u201eArbeiten mit Logs in Linux\u201c<\/em><\/a><\/noindex>, die von Pavel Vikiryuk geleitet wird \u2014 MVNO-Netzbetreiber, DevOps-Ingenieur. <\/em><\/p>\n

    Quelle: habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

    \u0412\u0441\u0435\u043c \u043e\u0442\u043b\u0438\u0447\u043d\u044b\u0445 \u0432\u044b\u0445\u043e\u0434\u043d\u044b\u0445! \u041f\u0440\u0438\u0433\u043b\u0430\u0448\u0430\u0435\u043c \u043d\u0430 \u0431\u0435\u0441\u043f\u043b\u0430\u0442\u043d\u044b\u0439 Demo-\u0443\u0440\u043e\u043a \u00ab\u041a\u043e\u043d\u0444\u0438\u0433\u0443\u0440\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435 web-\u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u0430 (Apache, Nginx, \u0431\u0430\u043b\u0430\u043d\u0441\u0438\u0440\u043e\u0432\u043a\u0430 Nginx)\u00bb, \u043a\u043e\u0442\u043e\u0440\u044b\u0439 \u043f\u0440\u043e\u0432\u0435\u0434\u0451\u0442 \u0410\u043d\u0434\u0440\u0435\u0439 \u0411\u0443\u0440\u0430\u043d\u043e\u0432 \u2014 \u0441\u043f\u0435\u0446\u0438\u0430\u043b\u0438\u0441\u0442 \u043f\u043e UNIX-\u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u0430\u043c \u0432 \u043a\u043e\u043c\u043f\u0430\u043d\u0438\u0438 Mail.Ru Group. \u0410 \u0442\u0430\u043a\u0436\u0435 \u043f\u0443\u0431\u043b\u0438\u043a\u0443\u0435\u043c \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u044e Jonathan Corbet \u2014 Executive Editor \u0432 LWN.net. \u0416\u0443\u0440\u043d\u0430\u043b\u0438\u0440\u0443\u0435\u043c\u044b\u0435 \u0444\u0430\u0439\u043b\u043e\u0432\u044b\u0435 \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u044b \u043e\u0431\u0435\u0449\u0430\u044e\u0442 \u043e\u0441\u0432\u043e\u0431\u043e\u0434\u0438\u0442\u044c \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u043d\u044b\u0445 \u0430\u0434\u043c\u0438\u043d\u0438\u0441\u0442\u0440\u0430\u0442\u043e\u0440\u043e\u0432 \u043e\u0442 \u043f\u0440\u043e\u0431\u043b\u0435\u043c \u0441 \u043f\u043e\u0432\u0440\u0435\u0436\u0434\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c \u0434\u0438\u0441\u043a\u0430 \u043f\u0440\u0438 \u0441\u0431\u043e\u044f\u0445 \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u044b. \u0414\u0430\u0436\u0435 \u0431\u0435\u0437 \u0437\u0430\u043f\u0443\u0441\u043a\u0430 \u043f\u0440\u043e\u0432\u0435\u0440\u043a\u0438 \u0446\u0435\u043b\u043e\u0441\u0442\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 […]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[688],"tags":[],"class_list":["post-97454","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-administrirovanie"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\n","aioseo_head_json":{"title":"\ud83e\udd47Barrieren und journalisierte Dateisysteme | ProHoster","description":"Allen ein sch\u00f6nes Wochenende! Wir laden Sie zu einer kostenlosen Demo-Stunde \"Konfiguration des Webservers (Apache, Nginx)\" ein.","canonical_url":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/barery-i-zhurnaliruemye-fajlovye-sistemy","robots":"max-image-preview:large","keywords":"","webmasterTools":{"miscellaneous":""},"schema":null,"og:locale":"de_DE","og:site_name":"ProHoster | \u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0434\u0435\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0445\u043e\u0441\u0442\u0438\u043d\u0433 \u0434\u043b\u044f \u0441\u0430\u0439\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u043e\u0439 \u043e\u0442 DDoS, VPS VDS \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u044b","og:type":"article","og:title":"\ud83e\udd47\u0411\u0430\u0440\u044c\u0435\u0440\u044b \u0438 \u0436\u0443\u0440\u043d\u0430\u043b\u0438\u0440\u0443\u0435\u043c\u044b\u0435 \u0444\u0430\u0439\u043b\u043e\u0432\u044b\u0435 \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u044b | ProHoster","og:description":"\u0412\u0441\u0435\u043c \u043e\u0442\u043b\u0438\u0447\u043d\u044b\u0445 \u0432\u044b\u0445\u043e\u0434\u043d\u044b\u0445! \u041f\u0440\u0438\u0433\u043b\u0430\u0448\u0430\u0435\u043c \u043d\u0430 \u0431\u0435\u0441\u043f\u043b\u0430\u0442\u043d\u044b\u0439 Demo-\u0443\u0440\u043e\u043a \u00ab\u041a\u043e\u043d\u0444\u0438\u0433\u0443\u0440\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435 web-\u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u0430 (Apache, Nginx.","og:url":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/barery-i-zhurnaliruemye-fajlovye-sistemy","og:image":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:secure_url":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:width":350,"og:image:height":350,"article:published_time":"2020-10-18T12:42:35+00:00","article:modified_time":"2020-10-18T12:42:35+00:00","article:publisher":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster","article:author":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster"},"aioseo_meta_data":{"post_id":"97454","title":null,"description":null,"keywords":null,"keyphrases":null,"primary_term":null,"canonical_url":null,"og_title":null,"og_description":null,"og_object_type":"default","og_image_type":"default","og_image_url":null,"og_image_width":null,"og_image_height":null,"og_image_custom_url":null,"og_image_custom_fields":null,"og_video":null,"og_custom_url":null,"og_article_section":null,"og_article_tags":null,"twitter_use_og":false,"twitter_card":"default","twitter_image_type":"default","twitter_image_url":null,"twitter_image_custom_url":null,"twitter_image_custom_fields":null,"twitter_title":null,"twitter_description":null,"schema":{"blockGraphs":[],"customGraphs":[],"default":{"data":{"Article":[],"Course":[],"Dataset":[],"FAQPage":[],"Movie":[],"Person":[],"Product":[],"ProductReview":[],"Car":[],"Recipe":[],"Service":[],"SoftwareApplication":[],"WebPage":[]},"graphName":"","isEnabled":true},"graphs":[]},"schema_type":null,"schema_type_options":null,"pillar_content":false,"robots_default":true,"robots_noindex":false,"robots_noarchive":false,"robots_nosnippet":false,"robots_nofollow":false,"robots_noimageindex":false,"robots_noodp":false,"robots_notranslate":false,"robots_max_snippet":null,"robots_max_videopreview":null,"robots_max_imagepreview":"large","priority":null,"frequency":null,"local_seo":null,"seo_analyzer_scan_date":null,"breadcrumb_settings":null,"limit_modified_date":false,"reviewed_by":null,"ai":null,"created":"2021-02-28 10:20:30","updated":"2022-10-03 07:09:14","focus_keyword":null,"additional_keywords":null,"truseo_locale":null},"gt_translate_keys":[{"key":"link","format":"url"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/97454","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=97454"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/prohoster.info\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/97454\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=97454"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=97454"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=97454"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}