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ZFS Tuning

目的
  • 提升 应用性能 - 针对工作负载调优 - recordsize，logbias、sync=off
  • 提升 读 - cache、内存
  • 提升 写 - slog、zfs_txg_timeout
  • 提升 空间使用率 - 压缩、recordsize、draid
  • 提升 安全 - 热备、冷备、sync
caution
  • slog 不是 write buffer
  • /proc/spl/kstat/zfs/main/iostats
  • /sys/module/zfs/parameters
    • ZFS 内核模块参数
tip
zpool propdefaultrecommand
ashift012
atimeonoff
recordsize128K
logbiaslatency
autotrimoffSDD 推荐 on
zdb | grep ashift # 查看使用的 ashift
  • ashift
    • 2^n - block size/sector size
    • 匹配底层物理 sector size
    • 0 为自动检测
    • 一般为 12 - 4K
  • source
    • default
    • temporary
      • 临时挂载点属性 - 会映射到 mount
    • inherited from
    • local
  • xattrs=on
    • 存储扩展信息到隐藏目录，访问文件时需要额外 lookup
  • xattr=sa
    • 存储扩展信息到 inode
zfs set compression=lz4 data
zfs set atime=off data
zfs set relatime=on data
zfs set xattr=sa data

# 断电可能丢失一定数据
zfs set sync=disabled POOL

# primarycache=metadata - 看情况
zfs set atime=off relatime=on xattr=sa compression=lz4 sync=disabled POOL

zfs get all POOL | grep -E 'compression|atime|xattr|sync|primarycache|recordsize'

ZIL SLOG​

  • ZIL - ZFS Intent Log
    • 短期存储
    • ZIL 默认存在于硬盘上的特殊区域 - 产生双写 - 先写 ZIL 在写回到磁盘区域
    • 不会使用 ZIL 的场景
      • logbias=throughput
      • 大块 - 例如： 数据同步时不会用到
    • 只用于系统 crash 恢复
  • SLOG - Separate ZFS Intent Log
    • ZIL 存储于额外的磁盘
    • 替代存储磁盘上的 ZIL - 避免双写
    • 不是写缓存
    • 用不了多少空间
      • 一般 16G 或 32G 足矣
      • max amount of write traffic per second x 15
      • TXG commit interval - transaction group commit interval - 5s-10s
        • zfs_txg_synctime
        • 增加 事务 延时来增加使用的 slog
tip

小的写操作会先聚合重排序，然后一次性写入，此时使用 SLOG 能提升性能

  • 避免 write IOPS amplification

无 SLOG

  • async write -> TXG RAM -> ZPool
  • sync write -> TXG RAM & ZIL
  • TXG RAM -> ZPool

有 SLOG

  • sync write -> TXG RAM & SLOG
  • 系统恢复时 SLOG -> TXG RAM -> replay TXG -> ZPool

sync​

  • sync=standard
    • POSIX-compatible
    • synchronous only if requested
    • 部分情况会写入到 slog
  • sync=always
    • 主要保障数据安全
    • 有些不支持 journal 的 DB 必须要 sync
    • slog 很快 可以考虑
    • 会强制先写入到 log 设备 - 不会增加性能
  • sync=disabled - sync=never, sync=off
    • 让写入更快
    • 忽略 O_SYNC
# txg 提交间隔 - 5秒
cat /sys/module/zfs/parameters/zfs_txg_timeout
# 增加 slog 使用量, 180s 提交一次
echo 180 | sudo tee /sys/module/zfs/parameters/zfs_txg_timeout

# 持久化
echo "options zfs zfs_txg_timeout=180" | sudo tee /etc/modprobe.d/zfs.conf
parameterdefaultprefernote
zfs_txg_timeout5120强制提交 Transaction Group (TXG) 的时间间隔,更大的值可以聚合更多数据
---
zfs_dirty_data_max10% RAM
zfs_dirty_data_max_percent10% RAM
zfs_dirty_data_sync_percent20达到 zfs_dirty_data_max 比例后出发 sync
zfs_dirty_data_max_max25% RAM
zfs_dirty_data_max_max_percent25% RAM

logbias​

  • logbias=latency
    • 无 SLOG，block 较大能提升性能
  • logbias=throughput
    • 小 block 写入产生非常多碎片
zfs send dataset >/dev/null

zpool iostat -r 1

ashift​

ashiftsector
9512 B
101 KB
112 KB
124 KB
138 KB
1416 KB
  • 12=4KB - 常用的 PageSize

L2ARC​

# 可查看 SSD trim 支持情况
zpool status -t
# 触发 pool
zpool trim pool

磁盘信息​

# sector size
# phy sector size
blockdev --getss --getpbsz /dev/sda

cat /sys/block/sd{a,b}/queue/{logical_block_size,physical_block_size,optimal_io_size}

atime on temporary​

atime 总是为 on

zfs_vdev_mirror_rotating_inc​

  • mirror ssd + hdd
    • 保留读性能
    • 写性能无法保障

SSD TRIM​

参考​