{"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\/it\/blog\/administrirovanie\/barery-i-zhurnaliruemye-fajlovye-sistemy","title":{"rendered":"Barriere e file system journalizzati","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
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A tutti un ottimo fine settimana!<\/em><\/strong> Vi invitiamo a una lezione demo gratuita <\/em>\u00abConfigurazione del server web (Apache, Nginx, bilanciamento Nginx)\u00bb<\/em><\/a><\/noindex>, che sar\u00e0 condotto da Andrei Buranov \u2014 specialista di sistemi UNIX presso Mail.Ru Group. Inoltre, pubblichiamo un articolo di Jonathan Corbet \u2014 Executive Editor di LWN.net.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

I file system journaling promettono di liberare gli amministratori di sistema dai problemi di danneggiamento del disco in caso di crash del sistema. Anche senza l'esecuzione di un controllo di integrit\u00e0 del file system. Anche se in realt\u00e0, naturalmente, le cose sono un po' pi\u00f9 complesse. E come dimostra una recente discussione, potrebbe essere addirittura pi\u00f9 complicato di quanto molti di noi pensino, poich\u00e9 il mantenimento dell'integrit\u00e0 dei file system journaling influisce sulle prestazioni.<\/p>\n

Un file system come ext3 utilizza un'area separata sul disco, chiamata registro. Quando si apportano modifiche ai metadata del file system, queste modifiche vengono registrate nel registro senza modificare il resto del file system. Dopo aver registrato tutte le modifiche nel registro, viene aggiunto un \u00abblocco di commit\u00bb, che indica il completamento della transazione. Solo dopo aver registrato il blocco di commit la transazione viene confermata e i metadata modificati vengono scritti sul disco. Se il sistema si guasta in un certo momento, \u00e8 possibile completare in sicurezza l'operazione utilizzando le informazioni nel registro e prevenire danni al file system causati dal fatto che solo una parte dei metadata \u00e8 stata aggiornata.<\/p>\n

Tuttavia, c'\u00e8 un problema: il codice del file system deve essere assolutamente certo che tutte le informazioni sulla transazione siano gi\u00e0 nel registro prima di scrivere il blocco di commit. Registrare semplicemente le operazioni nell'ordine corretto non \u00e8 sufficiente: i dischi moderni supportano grandi cache interne e riordinano le operazioni per migliorare le prestazioni. Pertanto, prima del blocco di commit, \u00e8 necessario specificare esplicitamente il trasferimento di tutti i dati del registro sul disco. Se il blocco di commit viene registrato prima, il registro pu\u00f2 danneggiarsi. Per risolvere questo problema vengono utilizzati dei bariere. Fondamentalmente, una barriera vieta la scrittura di qualsiasi blocco dopo la barriera, fino a quando tutti i blocchi scritti prima della barriera non sono stati trasferiti sul disco. Utilizzando barriere, i file system garantiscono la coerenza delle strutture dei file.<\/p>\n

Ma c'\u00e8 un altro problema: i file system ext3 e ext4 di default non utilizzano i barriere. C'\u00e8 un'opzione, ma se l'amministratore non l'ha attivata esplicitamente, questi file system funzionano senza barriere, anche se in alcune distribuzioni (ad esempio, SUSE) i valori predefiniti sono diversi. Eric Sandeen di recente ha deciso che questa situazione deve essere cambiata e ha creato una patch<\/u><\/a><\/noindex>, che modifica le impostazioni predefinite per ext3 e ext4. E cos\u00ec \u00e8 iniziata una vivace discussione.<\/p>\n

Andrew Morton ha spiegato in dettaglio ha risposto<\/u><\/a><\/noindex>, perch\u00e9 il valore predefinito \u00e8 proprio cos\u00ec:<\/p>\n

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L'ultima volta che abbiamo cercato di modificarlo, le prestazioni su molti carichi di lavoro sono diminuite del 30%, quindi ho gettato via tutte queste patch con orrore. Penso che non possiamo permetterci di rallentare tutte le macchine in questo modo\u2026<\/em><\/p>\n

Non ci sono soluzioni perfette, e sono propenso a non risvegliare questo cane addormentato e lasciare i parametri predefiniti a discrezione degli sviluppatori delle distribuzioni.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

Pertanto, di default le barriere sono disabilitate, poich\u00e9 hanno un impatto significativo sulle prestazioni. Inoltre, i file system vengono utilizzati con successo anche senza barriere. I rapporti di danni al file system ext3 sono pochi e rari.<\/p>\n

Ma non \u00e8 solo fortuna. Ted Ts'o spiega<\/u><\/a><\/noindex> \u00e8 il fatto che il journal ext3 \/ ext4 \u00e8 normalmente posizionato in modo continuo. In primo luogo, il driver del file system cerca di crearlo in modo continuo. In secondo luogo, il journal viene generalmente creato insieme al file system, quando \u00e8 facile trovare uno spazio contiguo. La continuit\u00e0 e l'ordine sono utili non solo per le prestazioni, ma anche per prevenire il riordino. Di solito, il blocco di commit viene posizionato subito dopo i restanti dati nel journal, quindi l'unit\u00e0 disco non ha motivi per riordinare. Il blocco di commit viene naturalmente scritto sul disco subito dopo le altre registrazioni del journal.<\/p>\n

Tuttavia, nessuno sostiene che sia sempre cos\u00ec. I dischi possono comportarsi diversamente. Inoltre, il journal \u00e8 un buffer circolare. Quindi, quando una transazione viene scritta alla fine del journal, il blocco di commit pu\u00f2 trovarsi in un blocco precedente, prima di altre registrazioni nel journal. Quindi, la probabilit\u00e0 di danneggiamento \u00e8 sempre presente. In realt\u00e0, Chris Mason ha un'osservazione in merito. test<\/u><\/a><\/noindex>. Non c'\u00e8 dubbio che lavorare senza barriere sia meno sicuro che con esse.<\/p>\n

Se sei pronto a subire un colpo alle prestazioni, puoi attivare le barriere. Questo, ovviamente, se il tuo file system non \u00e8 basato su LVM (come in alcune distribuzioni di default). A quanto pare, il device mapper non supporta le barriere. In altri casi, sarebbe opportuno ridurre la perdita di prestazioni. E, a quanto sembra, si pu\u00f2 fare.<\/p>\n

L'attuale implementazione di ext3 (quando le barriere sono attivate) esegue la seguente sequenza di operazioni per ogni transazione:<\/p>\n

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  1. \n

    I dati vengono scritti nel journal<\/p>\n<\/li>\n

  2. \n

    Viene eseguita la barriera<\/p>\n<\/li>\n

  3. \n

    Viene scritto il commit block<\/p>\n<\/li>\n

  4. \n

    Viene eseguita la successiva barriera<\/p>\n<\/li>\n

  5. \n

    Successivamente, i metadati vengono scritti su disco<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n

    In ext4, la prima barriera (passo 2) pu\u00f2 essere omessa, poich\u00e9 il file system ext4 supporta le checksum nel journal.<\/p>\n

    Se i dati del journal e il commit block sono riorganizzati, e l'operazione \u00e8 interrotta a causa di un guasto, la checksum del journal non corrisponder\u00e0 a quella memorizzata nel commit block, e la transazione verr\u00e0 annullata. <\/p>\n

    Chris Mason ritiene<\/u><\/a><\/noindex>, che sarebbe \u00abcomplessivamente sicuro\u00bb rimuovere questa barriera anche in ext3, con l'eccezione possibile quando il registro raggiunge la fine e inizia a scrivere dall'inizio. <\/p>\n

    Un'altra idea per migliorare le prestazioni \u00e8 quella di posticipare le operazioni con le barriere, quando possibile. Se non c'\u00e8 urgenza di scrivere subito i dati su disco, si possono creare diverse transazioni nel journal e scrivere su disco con una sola barriera.<\/p>\n

    C'\u00e8 anche un potenziale per migliorare attraverso una gestione attenta delle operazioni, affinch\u00e9 le barriere (che di solito sono implementate come richieste di \"scrivere tutte le operazioni in sospeso su disco\") non costringano la scrittura di blocchi che non richiedono ordine.<\/p>\n

    Sembra sia arrivato il momento di pensare a come rendere il costo delle barriere accettabile. Ted Ts'o, sembra condividere un'opinione simile<\/u><\/a><\/noindex>:<\/p>\n

    \n

    Penso che dovremmo attivare le barriere in ext3\/4 e poi lavorare per ridurre il sovraccarico in ext4 \/ jbd2. \u00c8 probabile che la stragrande maggioranza dei sistemi non operi in condizioni simili a quelle che Chris ha usato per dimostrare il problema e la sicurezza del file system per default deve essere una priorit\u00e0.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

    Il buon senso mi dice che questo cane non sta pi\u00f9 dormendo e probabilmente abbaier\u00e0 per un po'. Questo potrebbe preoccupare alcuni vicini, ma \u00e8 meglio che permetterle di mordere.<\/p>\n

    \u00c8 interessante svilupparsi in questa direzione?<\/em><\/strong> Iscriviti a una Demo-lezione gratuita <\/em>\u00abConfigurazione del server web (Apache, Nginx, bilanciamento Nginx)\u00bb<\/em><\/a><\/noindex> e partecipa alla trasmissione <\/em>\u00abLavorare con i log in Linux\u00bb<\/em><\/a><\/noindex>, condotto da Pavel Vikiryuk \u2014 operatore di rete MVNO, ingegnere DevOps. <\/em><\/p>\n

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

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