OneFS: Vzorové postupy pro nastavení klienta systému souborů NFS (Network File System)

Podporované verze protokolů

Systém PowerScale OneFS v současné době podporuje systém NFS (Network File System) verze 3 a 4. NFS verze 2 není podporována.

NFSv3

NFS verze 3 je dnes nejrozšířenější verzí protokolu NFS a je považována za nejširší přijetí klientem a souborem. Zde jsou některé klíčové součásti této verze:

• Bezstavový – klient technicky nenaváže novou relaci, pokud má správné informace, aby požádal o soubory atd. To umožňuje jednoduché převzetí při selhání mezi uzly OneFS pomocí dynamických fondů IP.
• Informace o uživateli a skupině se zobrazují číselně – klient a server komunikují informace o uživateli pomocí číselných identifikátorů, což umožňuje, aby se stejný uživatel zobrazil pod různými názvy mezi klientem a serverem.
• Uzamčení souborů je mimo pásmo – NFS verze 3 k uzamčení používá pomocný protokol s názvem NLM. To vyžaduje, aby klient zareagoval na zprávy RPC ze serveru a potvrdil, že uzamčení byla udělena.
• Lze spustit přes protokol TCP nebo UDP – tato verze protokolu může namísto protokolu TCP fungovat přes protokol UDP a zpracování ztráty a opětovného přenosu může namísto operačního systému obstarat software. Společnost Dell Technologies vždy doporučuje používat protokol TCP.

NFSv4

NFS verze 4 je nejnovější hlavní revizí protokolu NFS, která je využívaná stále více.  Zde jsou některé z klíčových rozdílů mezi v3 a v4.

• Stavový – NFSv4 používá relace ke zpracování komunikace, klient i server tak musí sledovat stav relace, aby bylo možné pokračovat v komunikaci.
  • Před verzí OneFS 8.X to znamenalo, že klienti NFSv4 vyžadovali statické fondy IP v systému PowerScale, jinak by mohlo dojít k problémům.
• Informace o uživateli a skupině jsou uvedeny jako řetězce – klient i server musí přeložit názvy uložených číselných informací. Server musí vyhledat názvy, které mají být přítomny, zatímco klient je musí přemapovat na čísla na svém konci.
• Zamykání souborů je v pásmu – verze 4 už nepoužívá samostatný protokol pro zamykání souborů, místo toho se jedná o typ volání, který je složený z OPENs, CREATE nebo WRITES.
• Složená volání – verze 4 může seskupit sadu volání do jednoho paketu, což serveru umožní zpracovat všechna volání a odpovědět na konci. Používá se ke snížení počtu volání, které jsou součástí běžných operací.
• Podporuje pouze TCP – verze 4 NFS nechala ztrátu a opětovný přenos na základní operační systém.

NFSv4.1 a vyšší

NFSv4.1 a v4.2 jsou k dispozici od verze OneFS 9.3.

Zde jsou oficiální informace o vydání verze 9.3:

Informační centra k systému PowerScale OneFS
 

Možnosti připojení

Přestože společnost Dell Technologies nemá pevné požadavky na možnosti připojení, poskytuje určitá doporučení ohledně způsobu připojení klientů. Společnost Dell Technologies neposkytla konkrétní připojovací řetězce, protože syntaxe použitá k definování těchto možností se liší v závislosti na používaném operačním systému. Pro konkrétní syntaxi připojení je nutné postupovat podle dokumentace správců distribuce.

Podpora PowerScale také doporučuje následující dokument whitepaper jako primární referenci pro konfiguraci klienta NFS se systémem PowerScale, včetně doporučených možností pro wsize/rize, ukládání atributů do cache a další:

Úvahy o návrhu systému PowerScale OneFS NFS a vzorové postupy
https://infohub.delltechnologies.com/en-us/t/powerscale-onefs-nfs-design-considerations-and-best-practices-3/

Velikost čteného a zapisovaného čtení (rsize / wsize)

Co se týče voleb "wsize/rsize", podpora PowerScale doporučuje velikost "wsize" a "rsize" alespoň 128K, což vychází z naší nativní velikosti bloku.

U většiny moderních distribucí systému Linux však podpora PowerScale ve skutečnosti doporučuje nekonfigurovat explicitně nastavení (to znamená nezadávat velikost čtení/zápisu v možnostech připojení klienta) a nechat klienta znovu vyjednat ladění. Moderní distribuce systému Linux podporují bloky NFS o velikosti čtení/zápisu až do velikosti 1 MB a automaticky vyjednají optimální velikost bloku se serverem PowerScale NFS. Vyjednané hodnoty jsou ideální pro většinu správně nakonfigurovaných vysoce výkonných sítí s nízkou latencí. Výjimkou by byla, pokud nemáte aplikaci nebo dodavatele, který konkrétně vyžaduje menší velikost.

Pokud tato možnost není explicitně nastavena, klient NFS používá data FSINFO serveru PowerScale NFS, jak jsou definována v exportu NFS nakonfigurovaném v clusteru PowerScale.

Výchozí nastavení, která systém PowerScale nabízí, jsou následující:

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

Na stranách 12 a 19 v níže uvedené bílé knize naleznete podrobnější informace o příkazech 'rsize' a 'wsize':

Úvahy o návrhu systému PowerScale OneFS NFS a vzorové postupy
https://infohub.delltechnologies.com/en-us/t/powerscale-onefs-nfs-design-considerations-and-best-practices-3/ 

Definování opakovaných pokusů a časových intervalů

I když systém PowerScale obecně reaguje na komunikaci s klientem rychle, během případů, kdy uzel ztratí napájení nebo připojení k síti, může trvat několik sekund, než se IP adresy přesunou do funkčního uzlu, a proto je důležité mít správně definované hodnoty časového limitu a opakování. Systém PowerScale obecně doporučuje časový limit 60 sekund pro případ nejhoršího scénáře převzetí při selhání, který je nastaven tak, aby se dvakrát opakoval před nahlášením selhání.

Dočasné vs. trvalé připojení

Trvalé připojení způsobí, že klient bude opakovat operace po neomezeně dlouhou dobu při vypršení časového limitu nebo chybě. Tím je zajištěno, že klient neodpojí připojení za okolností, kdy cluster PowerScale přesouvá IP adresy z jednoho uzlu do druhého. Dočasné připojení způsobí chybu a vyprší platnost připojení, které vyžaduje opětovné připojení pro obnovení přístupu poté, co se IP adresa přesune.

Povolení přerušení

Ve výchozím nastavení většina klientů neumožňuje přerušit vstup/výstup nebo čekání I/O, což znamená, že nemůžete použít ctrl+c ukončete proces čekání, pokud cluster přestává reagovat, včetně interrupt Možnost připojení umožňuje, aby tyto signály místo toho procházely normálně.

Místní vs. vzdálené uzamčení

Při připojování exportu NFS můžete určit, zda klient generuje zámky místně nebo pomocí koordinátoru zámků v clusteru. Většina klientů má ve výchozím nastavení vzdálené uzamčení a jedná se obecně o nejlepší možnost, když ke stejnému adresáři přistupuje více klientů, nicméně pokud klient nemusí sdílet přístup ke stejnému adresáři, s nímž pracuje, můžete při použití místního uzamčení získat vyšší výkon. Kromě toho některé databáze a software vyžadují použití místního uzamčení, protože mají svého vlastního koordinátora.

Ukládání atributů do mezipaměti (ac/noac)

Pokud jde o "aktivní vypršení časových limitů mezipaměti", považuje se to za chování na straně klienta. V důsledku toho podpora PowerScale nedoporučuje tato nastavení, protože závisí na vašich potřebách. Obecné pokyny k těmto nastavením však zákazníci naleznou na straně 22 níže uvedeného dokumentu whitepaper:

Úvahy o návrhu systému PowerScale OneFS NFS a vzorové postupy
https://infohub.delltechnologies.com/en-us/t/powerscale-onefs-nfs-design-considerations-and-best-practices-3/ 

Na straně 22 z výše uvedeného:

Ukládání atributů do mezipaměti (ac/noac)

Pomocí možnosti připojení noac můžete dosáhnout konzistence mezipaměti atributů mezi více klienty. Téměř každá operace systému souborů kontroluje informace o atributech souboru. Klient uchovává tyto informace v mezipaměti po určitou dobu, aby se snížilo zatížení sítě a serveru. Pokud je v platnosti noac, je mezipaměť atributů souboru klienta zakázána, takže každá operace, která musí zkontrolovat atributy souboru, je nucena vrátit se zpět na server. Kromě toho možnost noac vynutí, aby se zápisy aplikací staly synchronními, takže klient při otevření uvidí změny souboru, a to za cenu mnoha dalších síťových operací. Ve výchozím nastavení je ukládání atributů do mezipaměti povoleno při připojování NFS. Povolením ukládání atributů do mezipaměti zlepšíte výkon kontroly atributů a snížíte latenci operací NFS.

Výkon NFSv3 vs. NFSv4

Na základě laboratorních testů podpora PowerScale nezjistila v nejnovějších podporovaných verzích systému OneFS žádné rozpoznatelné rozdíly ve výkonu mezi různými verzemi NFS. 

Chcete-li zobrazit hodnoty wsize/rsize konkrétního exportu NFS, můžete na libovolném uzlu PowerScale spustit následující příkazy:

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

 Nebo mohou zákazníci ke kontrole konkrétního ID exportu spustit následující příkaz:

# isi nfs export view <export id>

 Příklad:

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