Linuxi tuuma 6.2-l on Btrfs-i RAID5/6 parandused.

Linux 6.2 tuumises on Btrfs jaoks soovitatud parandusi, mis puudutavad 'write hole' probleemi RAID 5/6 rakenduses. Probleemi olemus on see, et kui krahh juhtus kirjutamise ajal, on algselt võimatu aru saada, milline plokk kirjutati õigesti ja millises seadmes ei lõpetatud kirjutamine. RAID'i taastamise katse sellises olukorras võib põhjustada plokkide kahjustumise, mis vastavad mittesalvestatud plokkidele, sest RAID plokkide olek on desünkroniseeritud. See probleem esineb kõigis RAID1/5/6 massiivides, kus ei ole rakendatud erimeetmeid sellise efekti vastu.

RAID rakendustes, nagu RAID1 btrfs-is, lahendatakse see probleem kontrollsumma kasutamisega mõlemas koopias: kui kontrollsummad ei kattu, taastatakse andmed lihtsalt teisest koopiast. See lähenemine töötab ka siis, kui mõni seade hakkab andma valeandmeid täieliku rikke asemel.

Kuid RAID5/6 puhul ei säilita failisüsteem pariteetplokkide jaoks kontrollsummasid: normaalsetes olukordades kontrollitakse plokkide õigsust selle fakti põhjal, et kõik on varustatud kontrollsummaga ja pariteetplokk on võimalik andmete põhjal taastada. Kuid osalise kirjutamise korral võib see lähenemine teatud olukordades mitte töötada. Sellisel juhul, RAID massiivi taastamisel ei ole välistatud, et osaliselt kirjutatud plokkide taastamine toimub valesti.

Btrfs puhul on see probleem eriti oluline, kui kirjutatav andmemahu suurus on väiksem kui striip. Sel juhul peab failisüsteem sooritama lugemise-muudatuste-kirjutamise operatsiooni (read-modify-write, RMW). Kui selle käigus satub tegemist katkiste kirjutamistega, võib RMW operatsioon põhjustada kahjustusi, mis jäävad avastamata vaatamata kontrollsummadele. Arendajad on teinud muudatusi, kus RMW operatsioon kontrollib blokisid enne selle operatsiooni tegemist, ja vajaduse korral teostab kontrollsummade kontrolli ka pärast kirjutamist. Kahjuks toob katkise striibi (RMW) kirjutamise olukord kaasa täiendavaid kulusid kontrollsummade arvutamisel, kuid samas suurendab oluliselt usaldusväärsust. RAID6 puhul ei ole selline loogika veel valmis, kuid selleks, et RAID6-s esineks selline rike, peab kirjutamine ebaõnnestuma korraga kahe seadme peale, mis on vähem tõenäoline.

Lisaks võib märkida arendajate soovitusi RAID5/6 kasutamiseks, mille sisuks on see, et Btrfs'is võivad andmete ja metaandmete salvestamise profiilid erineda. Samal ajal võib metaandmete jaoks kasutada RAID1 (peegeldus) profiili või isegi RAID1C3 (3 koopiat), samas kui andmete jaoks RAID5 või RAID6. See tagab usaldusväärse kaitse metaandmete jaoks ja kõrvaldab „write hole” ühelt poolt ning võimaldab tõhusamat ruumi kasutust, mis on iseloomulik RAID5/6-le, teiselt poolt. See aitab vältida kahjustusi metaandmetes, samas kui andmekahjustusi saab parandada.

Samuti on tähelepanuväärne, et Btrfs-s aktiviseeritakse tuumas 6.2 vaikimisi asünkroonsed „discard” operatsioonid (vabanenud blokki märkimine, mida ei pea enam füüsiliselt hoidma) SSD-de jaoks. Selle režiimi eeliseks on kõrge jõudlus, kuna „discard” operatsioonide tõhus gruppeering, millele järgneb taustprotsessor, võimaldab tavapärast failisüsteemi tööd mitte aeglustada, erinevalt sünkrioonsetest „discard’idest” blokeerimise hetkedel. Nüüd ei ole enam vaja kasutada selliseid utiliite nagu fstrim, kuna kõik saadaval olevad blokid puhastatakse failisüsteemis ilma täiendava skaneerimise vajaduseta ja operatsioonide aeglustumiseta.

Allikas: opennet.ru