{"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\/pt\/blog\/administrirovanie\/barery-i-zhurnaliruemye-fajlovye-sistemy","title":{"rendered":"Barreiras e sistemas de arquivos com registro de log","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
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Desejo a todos um \u00f3timo final de semana!<\/em><\/strong> Convidamos voc\u00ea para uma aula demo gratuita <\/em>\u00abConfigura\u00e7\u00e3o do servidor web (Apache, Nginx, balanceamento Nginx)\u00bb<\/em><\/a><\/noindex>, que ser\u00e1 conduzido por Andrey Buranov \u2014 especialista em sistemas UNIX na Mail.Ru Group. Tamb\u00e9m publicamos um artigo de Jonathan Corbet \u2014 Editor Executivo da LWN.net.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

Sistemas de arquivos journaling prometem liberar administradores de sistema de problemas de corrup\u00e7\u00e3o de disco durante falhas do sistema. Mesmo sem executar verifica\u00e7\u00f5es de integridade do sistema de arquivos. Embora, na realidade, tudo seja um pouco mais complicado. E como mostra uma discuss\u00e3o recente, pode ser at\u00e9 mais confuso do que muitos de n\u00f3s pensamos, uma vez que a garantia de integridade dos sistemas de arquivos journaling afeta o desempenho.<\/p>\n

Um sistema de arquivos, como o ext3, utiliza uma \u00e1rea separada no disco chamada de log. Ao fazer altera\u00e7\u00f5es nos metadados do sistema de arquivos, essas mudan\u00e7as s\u00e3o primeiro registradas no log sem modificar o restante do sistema de arquivos. Ap\u00f3s registrar todas as mudan\u00e7as no log, um 'bloco de commit' \u00e9 adicionado, indicando a conclus\u00e3o da transa\u00e7\u00e3o. Somente depois que o bloco de commit \u00e9 gravado, a transa\u00e7\u00e3o \u00e9 finalizada e os metadados alterados s\u00e3o escritos no disco. Se o sistema falhar em algum momento, a informa\u00e7\u00e3o no log pode ser usada para encerrar o funcionamento de forma segura e evitar danos ao sistema de arquivos devido ao fato de que apenas uma parte dos metadados foi atualizada.<\/p>\n

No entanto, h\u00e1 uma complica\u00e7\u00e3o: o c\u00f3digo do sistema de arquivos, antes de gravar o bloco de commit, deve ter absoluta certeza de que todas as informa\u00e7\u00f5es da transa\u00e7\u00e3o j\u00e1 foram para o log. Apenas registrar as opera\u00e7\u00f5es na ordem correta n\u00e3o \u00e9 suficiente \u2014 discos modernos t\u00eam grandes caches internos e reordenam opera\u00e7\u00f5es para melhorar o desempenho. Portanto, antes do bloco de commit, \u00e9 necess\u00e1rio indicar explicitamente que todos os dados do log devem ser transferidos para o disco. Se o bloco de commit for gravado antes, o log pode ser corrompido. Para resolver esse problema, s\u00e3o utilizados barreiras. Essencialmente, uma barreira pro\u00edbe a grava\u00e7\u00e3o de quaisquer blocos ap\u00f3s a barreira, at\u00e9 que todos os blocos gravados antes da barreira tenham sido transferidos para o disco. Usando barreiras, os sistemas de arquivos garantem a consist\u00eancia das estruturas de arquivos.<\/p>\n

Mas h\u00e1 mais um problema: os sistemas de arquivos ext3 e ext4, por padr\u00e3o, n\u00e3o utilizam barreiras. Existe uma op\u00e7\u00e3o, mas se o administrador n\u00e3o a ativar explicitamente, esses sistemas de arquivos funcionam sem barreiras, embora em algumas distribui\u00e7\u00f5es (como a SUSE) os valores padr\u00e3o sejam diferentes. Eric Sandeen recentemente decidiu que essa situa\u00e7\u00e3o precisava mudar e fez um patch<\/u><\/a><\/noindex>, modificando as configura\u00e7\u00f5es padr\u00e3o para ext3 e ext4. E ent\u00e3o come\u00e7ou uma discuss\u00e3o acalorada.<\/p>\n

Andrew Morton respondeu de forma muito detalhada<\/u><\/a><\/noindex>, explicando por que o valor padr\u00e3o \u00e9 exatamente esse:<\/p>\n

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Na \u00faltima vez em que tentamos alterar isso, o desempenho em muitas cargas caiu em 30%, ent\u00e3o eu horrorizei e descartei todos esses patches. Eu acho que n\u00e3o podemos correr esse risco e reduzir a performance de todas as m\u00e1quinas de forma t\u00e3o significativa\u2026<\/em><\/p>\n

N\u00e3o existem solu\u00e7\u00f5es ideais, e eu inclino-me a n\u00e3o perturbar esse c\u00e3o adormecido e deixar os par\u00e2metros padr\u00e3o a crit\u00e9rio dos desenvolvedores das distribui\u00e7\u00f5es.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

Assim, por padr\u00e3o, as barreiras est\u00e3o desativadas, pois t\u00eam um impacto significativo no desempenho. Al\u00e9m disso, os sistemas de arquivos s\u00e3o utilizados com sucesso sem barreiras. Relatos de corrup\u00e7\u00e3o do sistema de arquivos ext3 s\u00e3o raros e escassos.<\/p>\n

Mas isso n\u00e3o \u00e9 apenas sorte. Ted Ts'o explica<\/u><\/a><\/noindex> que o log do ext3 \/ ext4 geralmente \u00e9 colocado de forma cont\u00ednua. Em primeiro lugar, o driver do sistema de arquivos tenta cri\u00e1-lo de forma cont\u00ednua. Em segundo lugar, o log \u00e9 geralmente criado ao mesmo tempo que o sistema de arquivos, quando \u00e9 f\u00e1cil encontrar espa\u00e7o cont\u00ednuo. A continuidade e a ordena\u00e7\u00e3o s\u00e3o \u00fateis n\u00e3o apenas para o desempenho, mas tamb\u00e9m para evitar reordena\u00e7\u00e3o. Geralmente, o bloco de commit ser\u00e1 colocado logo ap\u00f3s os outros dados no log, portanto, o disco n\u00e3o tem motivos para reordenar. O bloco de commit \u00e9 naturalmente gravado no disco logo ap\u00f3s os outros registros do log.<\/p>\n

No entanto, ningu\u00e9m afirma que isso ser\u00e1 sempre assim. Os discos podem se comportar de maneira diferente. Al\u00e9m disso, o log funciona como um buffer circular. Portanto, quando uma transa\u00e7\u00e3o \u00e9 gravada no final do log, o bloco de commit pode estar em um bloco anterior, antes de outras entradas do log. Assim, sempre h\u00e1 o risco de corrup\u00e7\u00e3o. Na verdade, Chris Mason tem testes sobre isso. testes<\/u><\/a><\/noindex>. N\u00e3o h\u00e1 d\u00favida de que trabalhar sem barreiras \u00e9 menos seguro do que com elas.<\/p>\n

Se voc\u00ea est\u00e1 disposto a aceitar um impacto no desempenho, pode ativar as barreiras. Claro, isso se sua sistema de arquivos n\u00e3o for baseado em LVM (como em algumas distribui\u00e7\u00f5es padr\u00e3o). Ao que parece, o device mapper n\u00e3o suporta barreiras. Em outros casos, seria bom reduzir a perda de desempenho. E, aparentemente, isso pode ser feito.<\/p>\n

A implementa\u00e7\u00e3o atual do ext3 (quando as barreiras est\u00e3o ativadas) realiza a seguinte sequ\u00eancia de opera\u00e7\u00f5es para cada transa\u00e7\u00e3o:<\/p>\n

    \n
  1. \n

    Os dados s\u00e3o gravados no log<\/p>\n<\/li>\n

  2. \n

    Uma barreira \u00e9 executada<\/p>\n<\/li>\n

  3. \n

    O bloco de commit \u00e9 gravado<\/p>\n<\/li>\n

  4. \n

    A pr\u00f3xima barreira \u00e9 executada<\/p>\n<\/li>\n

  5. \n

    Mais tarde, os metadados s\u00e3o gravados no disco<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n

    No ext4, a primeira barreira (passo 2) pode ser pulada, pois o sistema de arquivos ext4 suporta somas de verifica\u00e7\u00e3o no log.<\/p>\n

    Se os dados do log e o bloco de commit forem reordenados, e a opera\u00e7\u00e3o for interrompida em consequ\u00eancia de uma falha, a soma de verifica\u00e7\u00e3o do log n\u00e3o corresponder\u00e1 \u00e0quela armazenada no bloco de commit, e a transa\u00e7\u00e3o ser\u00e1 rejeitada. <\/p>\n

    Chris Mason acredita<\/u><\/a><\/noindex>, que seria 'geralmente seguro' remover essa barreira tamb\u00e9m no ext3, com a poss\u00edvel exce\u00e7\u00e3o de quando o log atinge o fim e come\u00e7a a ser escrito do in\u00edcio. <\/p>\n

    Outra ideia para acelerar o desempenho \u00e9 adiar opera\u00e7\u00f5es com barreiras, quando poss\u00edvel. Se n\u00e3o houver necessidade urgente de gravar os dados no disco imediatamente, \u00e9 poss\u00edvel criar v\u00e1rias transa\u00e7\u00f5es no log e grav\u00e1-las no disco com uma \u00fanica barreira.<\/p>\n

    H\u00e1 tamb\u00e9m um certo potencial para melhorias por meio da organiza\u00e7\u00e3o cuidadosa das opera\u00e7\u00f5es, para que as barreiras (geralmente implementadas na forma de solicita\u00e7\u00f5es «descarregar todas as opera\u00e7\u00f5es pendentes no disco») n\u00e3o forcem a grava\u00e7\u00e3o de blocos que n\u00e3o exigem ordem.<\/p>\n

    Parece que chegou a hora de pensar em como tornar o custo das barreiras aceit\u00e1vel. Ted Ts'o parece pensar da mesma forma<\/u><\/a><\/noindex>:<\/p>\n

    \n

    Acho que devemos incluir barreiras no ext3\/4 e depois trabalhar na redu\u00e7\u00e3o da sobrecarga no ext4\/jbd2. Provavelmente, a grande maioria dos sistemas n\u00e3o opera em condi\u00e7\u00f5es semelhantes \u00e0s que Chris usou para demonstrar o problema, e a seguran\u00e7a do sistema de arquivos deve ser uma prioridade.<\/em><\/p>\n<\/blockquote>\n

    O bom senso me diz que esse cachorro j\u00e1 n\u00e3o est\u00e1 mais dormindo e provavelmente vai latir por um tempo. Isso pode causar preocupa\u00e7\u00e3o em alguns vizinhos, mas \u00e9 melhor do que deix\u00e1-lo morder.<\/p>\n

    Est\u00e1 interessado em desenvolver nesta dire\u00e7\u00e3o?<\/em><\/strong> Inscreva-se para uma aula Demo gratuita <\/em>\u00abConfigura\u00e7\u00e3o do servidor web (Apache, Nginx, balanceamento Nginx)\u00bb<\/em><\/a><\/noindex> e participe da transmiss\u00e3o <\/em>\u00abTrabalhando com logs no Linux\u00bb<\/em><\/a><\/noindex>, que ser\u00e1 conduzido por Pavel Vikiryuk \u2014 operador de telecomunica\u00e7\u00f5es MVNO, engenheiro DevOps. <\/em><\/p>\n

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

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