Linux 6.2 커널에는 Btrfs의 RAID5/6 개선 사항이 포함됩니다.

RAID 6.2/5 구현의 쓰기 구멍 문제를 해결하기 위해 Linux 6 커널에 Btrfs 개선 사항을 포함하도록 제안되었습니다. 문제의 본질은 녹화 중에 충돌이 발생하면 처음에는 어떤 RAID 장치가 어떤 블록에 올바르게 기록되었는지, 어느 블록에 녹화가 완료되지 않았는지 이해하는 것이 불가능하다는 사실로 귀결됩니다. 이런 상황에서 RAID를 복원하려고 하면 RAID 블록의 상태가 동기화되지 않아 인수된 블록에 해당하는 블록이 파괴될 수 있습니다. 이 문제는 이 문제를 해결하기 위한 특별한 조치가 취해지지 않은 모든 RAID1/5/6 어레이에서 발생합니다.

btrfs의 RAID1과 같은 RAID 구현에서는 두 복사본 모두에서 체크섬을 사용하여 이 문제를 해결합니다. 불일치가 있는 경우 데이터는 두 번째 복사본에서 간단히 복원됩니다. 이 접근 방식은 일부 장치가 완전한 오류 대신 잘못된 데이터를 전송하기 시작하는 경우에도 작동합니다.

그러나 RAID5/6의 경우 파일 시스템은 패리티 블록에 대한 체크섬을 저장하지 않습니다. 일반적인 상황에서는 블록이 모두 체크섬된다는 사실을 통해 블록의 유효성을 확인하고 패리티 블록을 재구성할 수 있습니다. 데이터에서. 그러나 부분 녹화의 경우 특정 상황에서는 이 방법이 작동하지 않을 수 있습니다. 이 경우 배열을 복원할 때 불완전한 레코드에 해당하는 블록이 잘못 복원될 수 있습니다.

btrfs의 경우 생성되는 레코드가 스트라이프보다 작은 경우 이 문제가 가장 관련이 있습니다. 이 경우 파일 시스템은 읽기-수정-쓰기 작업(읽기-수정-쓰기, RMW)을 수행해야 합니다. 쓰기가 불완전한 블록이 발견되면 RMW 작업으로 인해 체크섬에 관계없이 감지되지 않는 손상이 발생할 수 있습니다. 개발자는 RMW 작업이 이 작업을 수행하기 전에 블록의 체크섬을 확인하고, 데이터 복원이 필요한 경우 기록 후에 체크섬도 확인하도록 변경했습니다. 불행히도 불완전한 스트라이프(RMW)를 작성하는 상황에서는 체크섬 계산에 추가 오버헤드가 발생하지만 안정성이 크게 향상됩니다. RAID6의 경우 이러한 논리는 아직 준비되지 않았지만 RAID6에서 이러한 오류가 발생하면 한 번에 2개의 장치에서 쓰기가 실패해야 하며 그럴 가능성은 낮습니다.

또한 개발자가 RAID5/6 사용에 대한 권장 사항을 언급할 수 있는데, 그 핵심은 Btrfs에서 메타데이터와 데이터 저장소 프로필이 다를 수 있다는 것입니다. 이 경우 메타데이터에는 프로필 RAID1(미러) 또는 RAID1C3(사본 3개)을, 데이터에는 RAID5 또는 RAID6을 사용할 수 있습니다. 이는 안정적인 메타데이터 보호와 "쓰기 구멍"의 부재를 보장하고, 다른 한편으로는 RAID5/6의 특징인 보다 효율적인 공간 사용을 보장합니다. 이를 통해 메타데이터 손상을 방지하고 데이터 손상을 수정할 수 있습니다.

또한 커널 6.2의 Btrfs에 있는 SSD의 경우 "폐기" 작업의 비동기 실행이 기본적으로 활성화됩니다(더 이상 물리적으로 저장할 필요가 없는 해제된 블록을 표시함). 이 모드의 장점은 대기열에서 "삭제" 작업을 효과적으로 그룹화하고 백그라운드 프로세서에 의한 대기열의 추가 처리로 인해 고성능입니다. 이것이 바로 동기식의 경우처럼 일반 FS 작업이 느려지지 않는 이유입니다. 블록이 해제되면 '폐기'를 선택하고 SSD가 더 나은 결정을 내릴 수 있습니다. 반면, 추가 스캔이나 작업 속도 저하 없이 사용 가능한 모든 블록이 FS에서 지워지기 때문에 더 이상 fstrim과 같은 유틸리티를 사용할 필요가 없습니다.

출처 : opennet.ru