איך ולמה אפשרות noatime משפרת את הביצועים של מערכות לינוקס

עדכון Atime משפיע על ביצועי המערכת. מה קורה שם ומה לעשות בנידון - קראו את המאמר.

בכל פעם שאני מעדכן את לינוקס במחשב הביתי שלי, אני צריך לפתור בעיות מסוימות. עם השנים, זה הפך להרגל: אני מגבה את הקבצים שלי, מוחק את המערכת, מתקין הכל מאפס, משחזר את הקבצים שלי ואז מתקין מחדש את היישומים האהובים עלי. אני גם משנה את הגדרות המערכת כך שיתאימו לעצמי. לפעמים זה לוקח יותר מדי זמן. ולאחרונה תהיתי אם אני צריך את כאב הראש הזה.

זמן היא אחת משלוש חותמות זמן לקבצים בלינוקס (עוד על כך בהמשך). בפרט, תהיתי אם זה עדיין יהיה רעיון טוב להשבית את הזמן במערכות לינוקס עדכניות יותר. מכיוון ש-atime מתעדכן בכל פעם שניגשים לקובץ, הבנתי שיש לו השפעה משמעותית על ביצועי המערכת.
לאחרונה שדרגתי ל-Fedora 32, ומתוך הרגל, התחלתי בהשבתת זמן. חשבתי: האם אני באמת צריך את זה? החלטתי ללמוד את הנושא הזה וזה מה שחפרתי.

קצת על חותמות זמן של קבצים

כדי להבין את זה, אתה צריך לקחת צעד אחורה ולזכור כמה דברים על מערכות קבצים של לינוקס וכיצד הליבה חותמת חותמות לקבצים וספריות. אתה יכול לראות את תאריך השינוי האחרון של קבצים וספריות על ידי הפעלת הפקודה ls -l (ארוך) או פשוט על ידי התבוננות במידע אודותיו במנהל הקבצים. אבל מאחורי הקלעים, ליבת לינוקס עוקבת אחר מספר חותמות זמן של קבצים וספריות:

1. מתי הקובץ שונה לאחרונה (mtime)
2. מתי הייתה הפעם האחרונה שמאפייני הקובץ והמטא נתונים שונו (ctime)
3. מתי בוצעה הגישה האחרונה לקובץ (זמן)
4. אתה יכול להשתמש בפקודה statכדי להציג מידע על קובץ או ספריה. הנה הקובץ / etc / fstab מאחד משרתי הבדיקה שלי:

$ 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

כאן אתה יכול לראות שהקובץ הזה נוצר ב-25 באפריל 2019 כשהתקנתי את המערכת. המסמך שלי / etc / fstab שונה לאחרונה ב-16 במאי 2019, וכל שאר המאפיינים שונו בערך באותו זמן.

אם אני מעתיק / etc / fstab לקובץ חדש, התאריכים משתנים כדי לציין שזהו קובץ חדש:

$ 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

אבל אם רק אשנה את שם הקובץ מבלי לשנות את התוכן שלו, לינוקס תעדכן רק את הזמן שבו הקובץ שונה:

$ 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

חותמות זמן אלו שימושיות מאוד עבור תוכניות יוניקס מסוימות. לדוגמה, biff היא תוכנית שמודיעה לך כאשר יש הודעה חדשה בדוא"ל שלך. כיום מעטים משתמשים ביף, אבל בימים שבהם תיבות הדואר היו מקומיות למערכת, ביף היה די נפוץ.

איך התוכנית יודעת אם יש לך דואר חדש בתיבת הדואר הנכנס שלך? biff משווה את הזמן האחרון ששונה (כאשר קובץ תיבת הדואר הנכנס עודכן בהודעת דוא"ל חדשה) לבין זמן הגישה האחרון (הפעם האחרונה שקראת את הדוא"ל שלך). אם השינוי התרחש מאוחר יותר מהגישה, אז biff יבין שהגיע מכתב חדש ויודיע לך על כך. לקוח הדואר האלקטרוני של Mutt עובד כמעט באותו אופן.

חותמת הזמן האחרונה של הגישה שימושית גם אם אתה צריך לאסוף סטטיסטיקות שימוש במערכת הקבצים ולכוון את הביצועים. מנהלי מערכת צריכים לדעת לאילו אובייקטים ניגשים כדי שיוכלו להגדיר את מערכת הקבצים בהתאם.

אבל רוב התוכניות המודרניות כבר לא זקוקות לתווית הזו, אז הייתה הצעה לא להשתמש בה. בשנת 2007, Linus Torvalds וכמה מפתחי ליבה אחרים דנו על זמן בהקשר של בעיית ביצועים. מפתח ליבת לינוקס, אינגו מולנר, העלה את הנקודה הבאה לגבי atime ומערכת הקבצים ext3:

"זה די מוזר שכל שולחן עבודה ושרת לינוקס סובלים מירידה ניכרת בביצועי I/O עקב עדכוני זמן קבועים, למרות שיש רק שני משתמשים אמיתיים: tmpwatch [שניתן להגדיר להשתמש ב-ctime, כך שזו לא בעיה גדולה] ו כמה כלי גיבוי."

אבל אנשים עדיין משתמשים בכמה תוכנות שצריכות את התווית הזו. אז הסרת Atime תשבור את הפונקציונליות שלהם. מפתחי ליבת לינוקס לא צריכים לפגוע בחופש המשתמש.

הפתרון של שלמה

ישנם יישומים רבים הכלולים בהפצות לינוקס ובנוסף, משתמשים יכולים להוריד ולהתקין תוכניות אחרות בהתאם לצרכיהם. זהו יתרון מרכזי של מערכת הפעלה בקוד פתוח. אבל זה מקשה על ביצוע אופטימיזציה של מערכת הקבצים שלך. הסרת רכיבים עתירי משאבים עלולה לשבש את המערכת.

כפשרה, מפתחי ליבת לינוקס הציגו אפשרות חדשה של זמן ממסר שנועדה ליצור איזון בין ביצועים ותאימות:

atime מתעדכן רק אם זמן הגישה הקודם קטן מזמן השינוי הנוכחי או שינוי המצב... מאז לינוקס 2.6.30, הקרנל משתמש באפשרות זו כברירת מחדל (אלא אם צוין noatime)... כמו כן, מאז לינוקס 2.6.30. 1, זמן הגישה האחרון לקובץ מתעדכן תמיד אם הוא בן יותר מיום אחד.

מערכות לינוקס מודרניות (מאז לינוקס 2.6.30, שיצאה ב-2009) כבר משתמשות בזמן ממסר, מה שאמור לתת דחיפה גדולה מאוד לביצועים. זה אומר שאתה לא צריך להגדיר את הקובץ / etc / fstab, ועם זמן ממסר אתה יכול להסתמך על ברירת המחדל.

שיפור ביצועי המערכת עם noatime

אבל אם אתה רוצה לכוון את המערכת שלך כדי לקבל ביצועים מקסימליים, השבתת זמן עדיין אפשרית.

השינוי בביצועים אולי לא מורגש במיוחד בכוננים מודרניים מהירים מאוד (כגון NVME או Fast SSD), אבל יש שם עלייה קטנה.

אם אתה יודע שאתה לא משתמש בתוכנה שדורשת זמן, אתה יכול לשפר מעט את הביצועים על ידי הפעלת האפשרות noatime בקובץ /etc/fstab. לאחר מכן, הקרנל לא יתעדכן כל הזמן בזמן. השתמש באפשרות noatime בעת הרכבה של מערכת הקבצים:

/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

השינויים ייכנסו לתוקף בפעם הבאה שתבצע אתחול מחדש.

על זכויות הפרסום

האם אתה צריך שרת כדי לארח את האתר שלך? החברה שלנו מציעה שרתים אמינים בתשלום יומי או חד פעמי, כל שרת מחובר לערוץ אינטרנט של 500 מגה ביט ומוגן מפני התקפות DDoS בחינם!

מקור: www.habr.com