{"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\/es\/blog\/administrirovanie\/barery-i-zhurnaliruemye-fajlovye-sistemy","title":{"rendered":"Barreras y sistemas de archivos con journaling","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
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\u00a1Que todos tengan un excelente fin de semana!<\/em><\/strong> Te invitamos a una clase demo gratuita <\/em>\u00abConfiguraci\u00f3n de servidor web (Apache, Nginx, balanceo de carga con Nginx)\u00bb<\/em><\/a><\/noindex>, que ser\u00e1 conducido por Andrey Buranov \u2014 especialista en sistemas UNIX en Mail.Ru Group. Tambi\u00e9n publicamos un art\u00edculo de Jonathan Corbet \u2014 Editor Ejecutivo en LWN.net.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

Los sistemas de archivos con journaling prometen liberar a los administradores de sistemas de problemas con la corrupci\u00f3n de discos en caso de fallos del sistema. Incluso sin ejecutar una verificaci\u00f3n de la integridad del sistema de archivos. Aunque, en realidad, todo es un poco m\u00e1s complicado. Y como demuestra un reciente debate, puede ser incluso m\u00e1s confuso de lo que muchos de nosotros pensamos, ya que garantizar la integridad de los sistemas de archivos con journaling afecta el rendimiento.<\/p>\n

Un sistema de archivos como ext3 utiliza una \u00e1rea separada en el disco llamada diario. Al realizar cambios en los metadatos del sistema de archivos, estos cambios se registran primero en el diario sin modificar el resto del sistema de archivos. Despu\u00e9s de registrar todos los cambios en el diario, se agrega un \u00abbloque de confirmaci\u00f3n\u00bb, indicando la finalizaci\u00f3n de la transacci\u00f3n. Solo despu\u00e9s de registrar el bloque de confirmaci\u00f3n, la transacci\u00f3n se hace efectiva y los metadatos modificados se escriben en el disco. Si el sistema falla en alg\u00fan momento, la informaci\u00f3n en el diario puede utilizarse para finalizar de manera segura y evitar da\u00f1os en el sistema de archivos debido a que solo parte de los metadatos fueron actualizados.<\/p>\n

Sin embargo, hay un inconveniente: el c\u00f3digo del sistema de archivos debe estar absolutamente seguro antes de escribir el bloque de confirmaci\u00f3n de que toda la informaci\u00f3n sobre la transacci\u00f3n ya est\u00e1 en el diario. Simplemente registrar las operaciones en el orden correcto no es suficiente: los discos modernos tienen cach\u00e9s internos grandes y reordenan las operaciones para mejorar el rendimiento. Por lo tanto, antes del bloque de confirmaci\u00f3n, es necesario indicar expl\u00edcitamente la transferencia de todos los datos del diario al disco. Si el bloque de confirmaci\u00f3n se registra antes, el diario puede da\u00f1arse. Para solucionar este problema se utilizan barreras. B\u00e1sicamente, una barrera proh\u00edbe escribir cualquier bloque despu\u00e9s de la barrera hasta que todos los bloques escritos antes de la barrera se hayan transferido al disco. Usando barreras, los sistemas de archivos garantizan la coherencia de las estructuras de archivos.<\/p>\n

Pero hay un problema m\u00e1s: los sistemas de archivos ext3 y ext4 no utilizan barreras por defecto. Hay una opci\u00f3n disponible, pero si el administrador no las activa expl\u00edcitamente, esos sistemas de archivos funcionan sin barreras, aunque en algunas distribuciones (por ejemplo, SUSE) los valores predeterminados son diferentes. Eric Sandeen recientemente decidi\u00f3 que era necesario cambiar esta situaci\u00f3n y hizo un parche<\/u><\/a><\/noindex>, que modifica la configuraci\u00f3n predeterminada para ext3 y ext4. Y entonces comenz\u00f3 un intenso debate.<\/p>\n

Andrew Morton respondi\u00f3 en detalle<\/u><\/a><\/noindex>, por qu\u00e9 el valor predeterminado es exactamente ese:<\/p>\n

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La \u00faltima vez que intentamos cambiar esto, el rendimiento en muchas cargas de trabajo disminuy\u00f3 en un 30%, as\u00ed que horrorizado desech\u00e9 todos esos parches. Creo que no podemos permitir eso y ralentizar las m\u00e1quinas de todos de manera tan grave...<\/em><\/p>\n

No hay soluciones perfectas aqu\u00ed, y me inclino a no despertar al perro dormido y dejar los valores predeterminados a criterio de los desarrolladores de distribuciones.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

Por lo tanto, por defecto las barreras est\u00e1n deshabilitadas, ya que afectan seriamente el rendimiento. Adem\u00e1s, los sistemas de archivos funcionan con \u00e9xito sin barreras. Los informes sobre da\u00f1os en el sistema de archivos ext3 son escasos y raros.<\/p>\n

Pero no es solo suerte. Ted Ts\u2019o explica<\/u><\/a><\/noindex> esto se debe a que el diario de ext3\/ext4 generalmente se coloca de manera continua. Primero, el controlador del sistema de archivos intenta crearlo de forma continua. Segundo, el diario generalmente se crea simult\u00e1neamente con el sistema de archivos, cuando es f\u00e1cil encontrar un espacio continuo. La continuidad y el orden son \u00fatiles no solo para el rendimiento, sino tambi\u00e9n para prevenir el reordenamiento. Normalmente, el bloque de compromiso se colocar\u00e1 inmediatamente despu\u00e9s de los dem\u00e1s datos en el diario, por lo que el disco no tiene motivos para reordenar. El bloque de compromiso se escribe naturalmente en el disco inmediatamente despu\u00e9s de las otras entradas del diario.<\/p>\n

Sin embargo, nadie afirma que esto siempre ser\u00e1 as\u00ed. Los discos duros pueden comportarse de manera diferente. Adem\u00e1s, el diario es un b\u00fafer circular. Por lo tanto, cuando una transacci\u00f3n se escribe al final del diario, el bloque de compromiso puede estar en un bloque anterior, delante de otras entradas del diario. As\u00ed que siempre existe la posibilidad de corrupci\u00f3n. De hecho, Chris Mason tiene algo para esto. pruebas<\/u><\/a><\/noindex>No hay duda de que trabajar sin barreras es menos seguro que hacerlo con ellas.<\/p>\n

Si est\u00e1s dispuesto a aceptar una disminuci\u00f3n en el rendimiento, puedes habilitar las barreras. Esto, por supuesto, solo si tu sistema de archivos no se basa en LVM (como ocurre en algunas distribuciones por defecto). Resulta que el mapeador de dispositivos no admite barreras. En otros casos, ser\u00eda bueno reducir la ca\u00edda del rendimiento. Y, al parecer, esto se puede lograr.<\/p>\n

La implementaci\u00f3n actual de ext3 (cuando las barreras est\u00e1n habilitadas) realiza la siguiente secuencia de operaciones para cada transacci\u00f3n:<\/p>\n

    \n
  1. \n

    Los datos se escriben en el registro<\/p>\n<\/li>\n

  2. \n

    Se ejecuta la barrera<\/p>\n<\/li>\n

  3. \n

    Se escribe el bloque de confirmaci\u00f3n<\/p>\n<\/li>\n

  4. \n

    Se ejecuta la siguiente barrera<\/p>\n<\/li>\n

  5. \n

    M\u00e1s tarde, los metadatos se escriben en el disco<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n

    En ext4, se puede omitir la primera barrera (paso 2), ya que el sistema de archivos ext4 admite sumas de verificaci\u00f3n en el registro.<\/p>\n

    Si los datos del registro y el bloque de confirmaci\u00f3n se reordenan, y la operaci\u00f3n se interrumpe debido a una falla, la suma de verificaci\u00f3n del registro no coincidir\u00e1 con la que se almacena en el bloque de confirmaci\u00f3n, y la transacci\u00f3n ser\u00e1 rechazada. <\/p>\n

    Chris Mason opinan<\/u><\/a><\/noindex>, lo que har\u00eda que sea \u00aben general seguro\u00bb eliminar esta barrera tambi\u00e9n en ext3, con la posible excepci\u00f3n de cuando el diario llega al final y comienza a escribir desde el principio. <\/p>\n

    Otra idea para acelerar el rendimiento es retrasar las operaciones con barreras cuando sea posible. Si no hay una necesidad urgente de escribir los datos en el disco de inmediato, se pueden crear varias transacciones en el registro y escribir en el disco con una sola barrera.<\/p>\n

    Tambi\u00e9n hay cierto potencial para mejorar mediante la adecuada organizaci\u00f3n de las operaciones, para que las barreras (que normalmente se implementan en forma de solicitudes \"reiniciar todas las operaciones pendientes en el disco\") no obliguen a la escritura de bloques que no requieren orden.<\/p>\n

    Parece que ha llegado el momento de considerar c\u00f3mo hacer que el costo de las barreras sea aceptable. Ted Ts\u2019o parece pensar de manera similar<\/u><\/a><\/noindex>:<\/p>\n

    \n

    Creo que deber\u00edamos habilitar las barreras en ext3\/4, y luego trabajar en reducir los costos en ext4\/jbd2. Es probable que la gran mayor\u00eda de los sistemas no funcionen en condiciones similares a las que utiliz\u00f3 Chris para demostrar el problema, y la seguridad del sistema de archivos por defecto debe ser prioritaria.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

    El sentido com\u00fan me dice que este perro ya no est\u00e1 durmiendo y probablemente ladre durante un tiempo. Esto puede preocupar a algunos vecinos, pero es mejor que permitir que muerda.<\/p>\n

    \u00bfTe interesa desarrollarte en esta direcci\u00f3n?<\/em><\/strong> Inscr\u00edbete en una clase demo gratuita <\/em>\u00abConfiguraci\u00f3n de servidor web (Apache, Nginx, balanceo de carga con Nginx)\u00bb<\/em><\/a><\/noindex> y participa en la transmisi\u00f3n <\/em>\u00abTrabajando con logs en Linux\u00bb<\/em><\/a><\/noindex>, que ser\u00e1 dirigida por Pavel Vikiryuk \u2014 operador de red MVNO, ingeniero DevOps. <\/em><\/p>\n

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

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