為什么要在你的Linux系統(tǒng)上啟用barrier？
大多數(shù)當(dāng)前流行的Linux文件系統(tǒng)，包括EXT3和EXT4，都將文件系統(tǒng)barrier作為一個(gè)增強(qiáng)的安全特性。它保護(hù)數(shù)據(jù)不被寫(xiě)入日記。但是，在許多情況下，我們并不清楚這些barrier是否有用。本文就為什么要在你的Linux系統(tǒng)上啟用barrier做出了解釋。
Linux日志和barrier功能
要理解barrier，你首先需要理解文件系統(tǒng)日志功能。常用的文件系統(tǒng)使用日志功能來(lái)保證文件系統(tǒng)的完整性。該功能背后的思路很簡(jiǎn)單：在寫(xiě)入新的數(shù)據(jù)塊到磁盤(pán)之前，會(huì)先將元數(shù)據(jù)寫(xiě)入日志。預(yù)先將元數(shù)據(jù)寫(xiě)入日志可以保證在寫(xiě)入真實(shí)數(shù)據(jù)前后一旦發(fā)生錯(cuò)誤，日志功能能很容易地回滾到更改之前的狀態(tài)。這個(gè)方法確保了不會(huì)發(fā)生文件系統(tǒng)崩潰的情況。
單獨(dú)使用日志功能不能保證沒(méi)有任何差錯(cuò)?，F(xiàn)在的磁盤(pán)大都有大容量的緩存，數(shù)據(jù)不會(huì)立即寫(xiě)入到磁盤(pán)中，而是先寫(xiě)入到磁盤(pán)緩存中。到這一步，磁盤(pán)控制器就能更加高效地將其復(fù)制到磁盤(pán)中。這對(duì)性能來(lái)說(shuō)是有好處的，但是對(duì)日志功能來(lái)說(shuō)則相反。為了保證日志***可靠，它必須絕對(duì)保證元數(shù)據(jù)在真實(shí)數(shù)據(jù)寫(xiě)入之前被預(yù)先寫(xiě)入。這就是我們要介紹文件系統(tǒng)barrier的原因。
我們很容易理解使用barrier的根本原因：barrier本身禁止在barrier之后寫(xiě)入數(shù)據(jù)，真實(shí)的數(shù)據(jù)塊將在barrier被寫(xiě)入之前完全寫(xiě)入磁盤(pán)。使用barrier可以確保文件系統(tǒng)的完整性，因?yàn)閎arrier功能在EXT4文件系統(tǒng)中是默認(rèn)啟用的(除非你的操作系統(tǒng)更改了這個(gè)默認(rèn)設(shè)置)。
檢查L(zhǎng)inux文件系統(tǒng)的barrier：?jiǎn)⒂眠€是禁用?
你可以通過(guò)/proc/mounts文件來(lái)監(jiān)控文件系統(tǒng)barrier的當(dāng)前狀態(tài);對(duì)于每一個(gè)掛載的文件系統(tǒng)，打開(kāi)這個(gè)文件都能看到所有的掛載選項(xiàng)。如果你看到barrier=1，那么你的文件系統(tǒng)就正在使用barrier功能。下列信息是一個(gè)文件系統(tǒng)的例子：
/dev/sda1 /boot ext4 rw,seclabel,relatime,barrier=1,data=ordered 0 0/dev/mapper/luks-3e67401f-44c6-4a27-a1bf-cdf0dcf45f65 /home ext4 rw,seclabel,noatime,barrier=1,data=ordered 0 0
文件系統(tǒng)barrier何時(shí)不工作?
Barrier的問(wèn)題在于，它不能應(yīng)用于所有條件下。如果設(shè)備映射器作為存儲(chǔ)層的優(yōu)先級(jí)使用，那么文件系統(tǒng)barrier就無(wú)法工作了，因?yàn)樵O(shè)備映射器不支持barrier。所以，哪怕你的文件系統(tǒng)默認(rèn)支持barrier，還是無(wú)法在邏輯卷、軟RAID或者多路徑磁盤(pán)上運(yùn)行該功能(RED HAT和所有相關(guān)的Linux版本都將barrier作為默認(rèn)選項(xiàng))。
解決這個(gè)問(wèn)題的方案之一就是避免使用設(shè)備映射器。所以在安裝服務(wù)器時(shí)，你需要充分考慮配置選項(xiàng)。首先，你不該使用LVM安裝服務(wù)器，而應(yīng)該選擇用傳統(tǒng)的分區(qū)方式。接著，你不能使用和設(shè)備映射器配合工作的多路徑磁盤(pán)，它會(huì)在SAN上創(chuàng)建多個(gè)冗余路徑。某些情況下，SAN供應(yīng)商會(huì)提供一個(gè)專有驅(qū)動(dòng)器作為選擇，但不是所有供應(yīng)商都提供該選項(xiàng)。***的辦法是采用智能硬件。
使用barrier保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)之一是，在系統(tǒng)中斷時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)留在緩存中，而永不會(huì)寫(xiě)入文件系統(tǒng)。一個(gè)簡(jiǎn)單的電池備份控制器可以避免這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)服務(wù)器使用的這個(gè)控制器出故障了，磁盤(pán)控制器仍然能保證變更操作，這充分排除了barrier使用的需要。
使用barrier的另一個(gè)不利之處在于，你需要付出降低性能的代價(jià)。如果你需要***的性能，那么你可以用掛載選項(xiàng)-o barrier=0來(lái)關(guān)閉barrier功能，比如：mount /dev/sda2 -o barrier=0 /data。
文件系統(tǒng)barrier功能非常有用，但是不能和設(shè)備映射器配合工作。如果你需要使用這類設(shè)備，但是又想要保證文件系統(tǒng)完整性，那么你可以用電池備份磁盤(pán)控制器。如果你的硬件不支持這個(gè)，那么你只能避免使用設(shè)備映射器，這樣才能用barrier功能來(lái)保障文件系統(tǒng)完整性。還有，如果你希望得到更好的系統(tǒng)性能，***也不要開(kāi)啟barrier功能，它會(huì)降低系統(tǒng)運(yùn)行速度。
原文連接：http://www.searchsv.com.cn/showcontent_46628.htm
【編輯推薦】
