OneFS: Najważniejsze wskazówki dotyczące ustawień klienta sieciowego systemu plików (NFS)

Obsługiwane wersje protokołów

PowerScale OneFS obsługuje obecnie sieciowy system plików (NFS) w wersjach 3 i 4. NFS w wersji 2 nie jest obsługiwany.

NFSv3

NFS w wersji 3 jest obecnie najczęściej używaną wersją protokołu NFS i jest uważana za najbardziej rozpowszechnioną adopcję klienta i modułu wypełniającego. Oto kilka kluczowych elementów tej wersji:

• Bezstanowa — klient technicznie nie ustanawia nowej sesji, jeśli ma prawidłowe informacje dotyczące proszenia o pliki itp. Umożliwia to proste przełączanie awaryjne między węzłami OneFS za pośrednictwem pul dynamicznych adresów IP.
• Informacje o użytkowniku i grupie są przedstawiane numerycznie — klient i serwer przekazują dane użytkownika za pomocą identyfikatorów numerycznych, dzięki czemu ten sam użytkownik może pojawiać się pod różnymi nazwami między klientem a serwerem.
• Blokowanie plików odbywa się poza pasmem — w wersji 3 NFS do wykonywania blokad używany jest protokół pomocniczy o nazwie NLM. Wymaga to od klienta udzielania odpowiedzi serwerowi na komunikaty RPC w celu potwierdzenia przyznania blokady.
• Może przebiegać przez protokół TCP lub UDP — ta wersja protokołu może działać za pośrednictwem protokołu UDP zamiast TCP, pozostawiając obsługę utraty i ponownej transmisji oprogramowaniu zamiast systemu operacyjnego. Firma Dell Technologies zawsze zaleca korzystanie z protokołu TCP.

NFSv4

NFS w wersji 4 jest najnowszą główną wersją protokołu NFS i jest coraz częściej wprowadzany.  Oto niektóre z kluczowych różnic między wersjami 3 i 4.

• Stanowy — NFSv4 używa sesji do obsługi komunikacji, ponieważ zarówno klient, jak i serwer muszą śledzić stan sesji, aby kontynuować komunikację.
  • W wersjach starszych niż OneFS 8.X klienci NFSv4 wymagali statycznych zbiorów adresów IP w PowerScale lub mogły wystąpić problemy.
• Informacje o użytkowniku i grupie są przedstawiane jako ciągi znaków — zarówno klient, jak i serwer muszą rozwiązać nazwy przechowywanych informacji numerycznych. Serwer musi wyszukać nazwy, aby je przedstawić, podczas gdy klient musi zmienić ich mapowanie na cyfry.
• Blokowanie plików odbywa się w paśmie — wersja 4 nie używa już oddzielnego protokołu do blokowania plików, zamiast tego tworzy typ wywołania, które jest połączone z OPENs, CREATES lub WRITES.
• Połączenia złożone — wersja 4 może połączyć serię wywołań w jednym pakiecie, co umożliwia serwerowi przetworzenie ich wszystkich i udzielenie odpowiedzi na końcu. Służy to do zmniejszenia liczby wywołań związanych z typowymi operacjami.
• Obsługuje tylko protokół TCP — w wersji 4 system NFS pozostawia obsługę straty i ponownej transmisji systemowi operacyjnemu.

NFSv4.1 i nowsze

Wersje NFS 4.1 i 4.2 są dostępne począwszy od OneFS w wersji 9.3.

Oto oficjalne informacje o wersji 9.3:

Centra informacji PowerScale OneFS
 

Opcje montowania

Choć firma Dell Technologies nie ma sztywnych wymagań co do opcji montowania, przedstawia pewne zalecenia dotyczące sposobu łączenia klientów. Firma Dell Technologies nie udostępniła konkretnych ciągów instalacji, ponieważ składnia używana do zdefiniowania tych opcji różni się w zależności od używanego systemu operacyjnego. Należy postępować zgodnie z dokumentacją konserwacji dystrybucji w celu uzyskania szczegółowej składni montowania.

Dział pomocy technicznej PowerScale zaleca również zapoznanie się z następującym opracowaniem technicznym dotyczącym konfiguracji klienta NFS z PowerScale, w tym z zalecanymi opcjami dotyczącymi wsize/rize, buforowania atrybutów i nie tylko:

Uwagi dotyczące projektowania systemów NFS PowerScale OneFS i najlepsze praktyki
https://infohub.delltechnologies.com/en-us/t/powerscale-onefs-nfs-design-considerations-and-best-practices-3/

Rozmiar odczytu i zapisu (rsize / wsize)

Jeśli chodzi o opcje "wsize/rsize", dział pomocy technicznej PowerScale zaleca wartości "wsize" i "rsize" wynoszące co najmniej 128 K, które są oparte na natywnym rozmiarze bloku.

Jednak w przypadku większości nowoczesnych dystrybucji systemu Linux dział pomocy technicznej PowerScale zaleca, aby nie konfigurować bezpośrednio ustawień (tj. nie określać rozmiaru odczytu/zapisu w opcjach montowania klienta) i pozwolić klientowi na ponowną negocjację dopasowywania. Nowoczesne dystrybucje systemu Linux obsługują rozmiary bloków NFS do odczytu/zapisu o rozmiarze do 1 MB i automatycznie negocjują optymalny rozmiar bloku z serwerem PowerScale NFS. Wynegocjowane wartości są idealne dla większości poprawnie skonfigurowanych sieci o wysokiej wydajności i małych opóźnieniach. Wyjątkiem jest sytuacja, w której masz aplikację lub dostawcę, który wyraźnie wymaga mniejszego rozmiaru.

Jeśli nie zostało to jawnie ustawione, klient NFS korzysta z danych FSINFO serwera PowerScale NFS, zgodnie z definicją w eksporcie NFS skonfigurowanym w klastrze PowerScale.

Domyślne opcje oferowane przez PowerScale są następujące:

NFSv3: 512KB writes / 1MB reads
NFSv4: 1MB writes/ 1MB reads

Zobacz strony 12 i 19 poniższej białej księgi, aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat 'rsize' i 'wsize':

Uwagi dotyczące projektowania systemów NFS PowerScale OneFS i najlepsze praktyki
https://infohub.delltechnologies.com/en-us/t/powerscale-onefs-nfs-design-considerations-and-best-practices-3/ 

Definiowanie ponownych prób i limitów czasu

PowerScale zazwyczaj szybko odpowiada na komunikację z klientem, jednak w przypadkach, gdy węzeł utraci zasilanie lub połączenie z siecią, przejście adresów IP do węzła funkcjonalnego może zająć kilka sekund, dlatego ważne jest, aby posiadać poprawnie określone wartości limitu czasu i ponowienia próby. PowerScale zazwyczaj zaleca limit czasu wynoszący 60 sekund, aby uwzględnić najgorszy scenariusz przełączania awaryjnego i dwie ponowne próby przed zgłoszeniem awarii.

Montowanie miękkie i twarde

Twarde zamontowania powodują, że klient ponawia próbę operacji w nieskończoność przy upływie limitu czasu lub błędzie. Zapewnia to, że klient nie odłącza zamontowanego medium w sytuacji, gdy klaster PowerScale przenosi adresy IP z jednego węzła do drugiego. Z kolei zamontowanie miękkie zgłosi błąd i wygasi zamontowanie, po czym zażąda ponownego zamontowania w celu przywrócenia dostępu po przesunięciu adresu IP.

Zezwalanie na przerwanie

Domyślnie większość klientów nie zezwala na przerywanie wejścia/wyjścia lub oczekiwania we/wy, co oznacza, że nie można użyć ctrl+c , aby zakończyć proces oczekiwania, jeśli klaster przestaje odpowiadać, w tym interrupt Opcja montowania pozwala na normalne przekazywanie tych sygnałów.

Blokowanie lokalne a zdalne

Podczas instalowania eksportu NFS można określić, czy klient generuje blokady lokalnie, czy za pomocą koordynatora blokad w klastrze. Większość klientów domyślnie stosuje blokowanie zdalne i zazwyczaj jest to najlepsza opcja, gdy wielu klientów uzyskuje dostęp do tego samego katalogu, jednak korzystanie z blokowania lokalnego może przynieść zysk wydajności, gdy klient nie musi współdzielić dostępu do katalogu, z którym pracuje. Ponadto niektóre bazy danych i oprogramowanie będą żądać użycia lokalnego blokowania, ponieważ mają one własny koordynator.

Buforowanie atrybutów (ac/noac)

Jeśli chodzi o "limity czasu aktywnej pamięci podręcznej", jest to uważane za zachowanie po stronie klienta. W związku z tym dział pomocy technicznej PowerScale nie udziela zaleceń dotyczących tych ustawień, ponieważ zależy to od potrzeb. Klienci mogą jednak znaleźć ogólne wskazówki dotyczące tych ustawień na stronie 22 poniższego opracowania:

Uwagi dotyczące projektowania systemów NFS PowerScale OneFS i najlepsze praktyki
https://infohub.delltechnologies.com/en-us/t/powerscale-onefs-nfs-design-considerations-and-best-practices-3/ 

Na stronie 22 z powyższego:

Buforowanie atrybutów (ac/noac)

Użyj opcji montowania noac, aby osiągnąć spójność pamięci podręcznej atrybutów między wieloma klientami. Prawie każda operacja systemu plików sprawdza informacje o atrybutach pliku. Klient przechowuje te informacje w pamięci podręcznej przez pewien czas, aby zmniejszyć obciążenie sieci i serwera. Gdy noac działa, pamięć podręczna atrybutów pliku klienta jest wyłączona, więc każda operacja, która musi sprawdzić atrybuty pliku, jest wymuszana do powrotu do serwera. Poza tym opcja noac wymusza, aby zapis aplikacji stał się synchroniczny, tak aby klient widział zmiany w pliku po otwarciu, kosztem wielu dodatkowych operacji sieciowych. Domyślnie buforowanie atrybutów jest włączone podczas montowania NFS. Włącz buforowanie atrybutów, aby poprawić wydajność sprawdzania atrybutów i zmniejszyć opóźnienie operacji NFS.

Porównanie wydajności NFSv3 i NFSv4

Na podstawie testów laboratoryjnych stwierdzono, że dział pomocy technicznej PowerScale nie znalazł żadnych zauważalnych różnic w wydajności między różnymi wersjami NFS w najnowszych obsługiwanych wersjach OneFS. 

Aby wyświetlić wartości wsize/rsize określonego eksportu NFS, można uruchomić następujące polecenia w dowolnym węźle PowerScale:

# isi nfs exports ls -v  --zone <zone name>

 Aby sprawdzić określony identyfikator eksportu, klienci mogą uruchomić następujące polecenie:

# isi nfs export view <export id>

 Przykład:

Read Transfer Max Size: 1.00M
     Read Transfer Size: 128.00k
Write Transfer Max Size: 1.00M
 Write Transfer Size: 512.00k