OneFS: Práticas recomendadas para configurações do client Network File System (NFS)

Versões de protocolo compatíveis

Atualmente, o PowerScale OneFS é compatível com as versões 3 e 4 do Network File System (NFS). O NFS versão 2 não é compatível.

NFSv3

A versão 3 do NFS é a versão mais usada do protocolo NFS atualmente e é considerada a mais ampla adoção de client e servidor de dados. Aqui estão alguns componentes-chave desta versão:

• Sem monitoramento de estado — tecnicamente, um client não estabelecerá uma nova sessão se tiver as informações corretas para solicitar arquivos e assim por diante. Isso permite o failover simples entre os nós do OneFS usando pools de IP dinâmicos.
• As informações do usuário e grupo são apresentadas numericamente — client e servidor comunicam as informações do usuário por meio de identificadores numéricos, permitindo que o mesmo usuário apareça como nomes diferentes entre client e servidor.
• O bloqueio de arquivos está fora de banda — a versão 3 do NFS usa um protocolo auxiliar chamado NLM para realizar bloqueios. Isso exige que o client responda a mensagens RPC do servidor para confirmar que os bloqueios foram concedidos.
• Pode ser executado sobre TCP ou UDP — essa versão do protocolo pode ser executada sobre UDP em vez de TCP, deixando o controle de perda e retransmissão para o software em vez do sistema operacional. A Dell Technologies sempre recomenda o uso de TCP.

NFSv4

O NFS versão 4 é a revisão principal mais recente do protocolo NFS e sua adoção está aumentando.  Aqui estão algumas das principais diferenças entre v3 e v4.

• Com monitoramento de estado — o NFSv4 usa sessões para lidar com a comunicação, assim tanto o client quanto o servidor devem monitorar o estado da sessão para continuar a comunicação.
  • Antes do OneFS 8.X, isso significava que os clients de NFSv4 precisavam de pools de IP estáticos no PowerScale ou poderiam apresentar problemas.
• As informações de usuário e grupo são apresentadas como strings — tanto o client quanto o servidor devem determinar os nomes das informações numéricas armazenadas. O servidor deve pesquisar nomes para apresentar, enquanto o client deve remapeá-los para números em sua extremidade.
• O bloqueio de arquivos está em banda - A versão 4 não usa mais um protocolo separado para bloqueio de arquivos, em vez disso, torna-se um tipo de chamada que é composta com OPENs, CREATES, ou WRITES.
• Chamadas compostas — a versão 4 pode agrupar uma série de chamadas em um único pacote, permitindo que o servidor processe todas elas e responda no final. Isso é usado para reduzir o número de chamadas envolvidas em operações comuns.
• Compatível apenas com TCP — a versão 4 do NFS deixou perda e retransmissão para o sistema operacional subjacente.

NFSv4.1 e posteriores

O NFSv4.1 e o v4.2 estão disponíveis a partir do OneFS versão 9.3.

Estas são as informações oficiais da versão 9.3:

Hubs de informações do PowerScale OneFS
 

Opções de montagem

Embora a Dell Technologies não tenha requisitos rígidos para opções de montagem, ela faz algumas recomendações sobre como os clients se conectam. A Dell Technologies não forneceu cadeias de caracteres de montagem específicas, pois a sintaxe usada para definir essas opções varia de acordo com o sistema operacional em uso. Você deve seguir a documentação dos responsáveis pela distribuição para obter a sintaxe específica da montagem.

O Suporte do PowerScale também recomenda o seguinte white paper como referência primária para a configuração do client NFS com o PowerScale, incluindo opções recomendadas para wsize/rize, cache de atributos e muito mais:

Considerações de projeto e práticas
recomendadas do PowerScale OneFS NFShttps://infohub.delltechnologies.com/en-us/t/powerscale-onefs-nfs-design-considerations-and-best-practices-3/

Tamanho de leitura e gravação (rsize/wsize)

Em relação às opções wsize/rsize, o suporte do PowerScale recomenda um "wsize" e um "rsize" de pelo menos 128 K, que é baseado em nosso tamanho de bloco nativo.

No entanto, para a maioria das distribuições modernas do Linux, o suporte do PowerScale realmente recomenda não definir explicitamente uma configuração (ou seja, não especificar um tamanho de leitura/gravação nas opções de montagem do client) e permitir que o cliente renegocie os ajustes. As distribuições modernas do Linux dão suporte a tamanhos de blocos de leitura/gravação NFS de até 1 MB e negociarão automaticamente o tamanho ideal do bloco com o servidor NFS do PowerScale. Os valores negociados são ideais para as redes de baixa latência e alto desempenho configuradas com mais propriedade. A exceção seria, a menos que você tenha um aplicativo ou fornecedor que exija especificamente o tamanho menor.

Quando não definido explicitamente, o client NFS usa os dados FSINFO do servidor NFS do PowerScale, conforme definido na exportação NFS configurada no cluster do PowerScale.

Os valores padrão oferecidos pelo PowerScale são:

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

Consulte as páginas 12 e 19 do white paper abaixo para obter informações mais detalhadas sobre "rsize" e "wsize":

Considerações de projeto e práticas
recomendadas do PowerScale OneFS NFShttps://infohub.delltechnologies.com/en-us/t/powerscale-onefs-nfs-design-considerations-and-best-practices-3/ 

Definição de novas tentativas e tempos de espera excedido

Embora o PowerScale geralmente responda rapidamente à comunicação do client, durante os casos em que um nó perde energia ou conectividade de rede, pode levar alguns segundos para que seus endereços IP sejam movidos para um nó funcional, portanto, é importante ter o tempo de espera excedido corretamente definido e repetir valores. Geralmente, o PowerScale recomenda um tempo de espera excedido de 60 segundos para considerar o pior cenário de failover, definido para tentar novamente duas vezes antes de relatar uma falha.

Montagens de software vs. hardware

As montagens de hardware fazem com que o client repita suas operações indefinidamente de acordo com o tempo de espera excedido ou erro. Isso garante que o client não desconectará a montagem nos casos em que o cluster do PowerScale move os endereços IP de um nó para outro. Uma montagem de software apresentará erro e expirará a montagem, exigindo uma remontagem para restaurar o acesso após a mudança do endereço IP.

Permitindo interrupção

Por padrão, a maioria dos clients não permite que você interrompa uma espera de entrada/saída ou de E/S, o que significa que não é possível usá-lo ctrl+c para encerrar o processo de espera se o cluster parar de responder, incluindo o interrupt A opção de montagem permite que esses sinais passem normalmente.

Bloqueio local x remoto

Ao montar uma exportação NFS, você pode especificar se um client gera seus bloqueios localmente ou usando o coordenador de bloqueio no cluster. A maioria dos clientes usa o bloqueio remoto como padrão, e essa geralmente é a melhor opção quando vários clientes estão acessando o mesmo diretório. No entanto, pode haver benefícios de desempenho ao realizar o bloqueio local quando um client não precisa compartilhar o acesso ao diretório com o qual está trabalhando. Além disso, alguns bancos de dados e softwares solicitarão que você use o bloqueio local, pois eles têm seu próprio coordenador.

Cache de atributos (ac/noac)

Em relação aos "tempos de espera excedidos de cache ativo", esse é considerado um comportamento do lado do client. Como resultado, o suporte do PowerScale não faz recomendações sobre essas configurações, pois isso depende de quais são suas necessidades. No entanto, os clientes podem encontrar algumas orientações gerais sobre essas configurações na página 22 do white paper abaixo:

Considerações de projeto e práticas
recomendadas do PowerScale OneFS NFShttps://infohub.delltechnologies.com/en-us/t/powerscale-onefs-nfs-design-considerations-and-best-practices-3/ 

De acordo com a página 22 acima:

Cache de atributos (ac/noac)

Use a opção noac mount para obter coerência de cache de atributo entre vários clients. Quase todas as operações do file system verificam as informações de atributos dos arquivos. O client mantém essas informações armazenadas em cache por um período para reduzir a carga da rede e do servidor. Quando o noac está em vigor, o cache de atributos de arquivo de um client é desativado. Portanto, cada operação que deve verificar os atributos de um arquivo é forçada a voltar para o servidor. Além disso, a opção noac força as gravações do aplicativo a se tornarem síncronas para que um cliente veja alterações em um arquivo ao abrir, ao custo de muitas operações de rede extras. Por padrão, o atributo caching é ativado ao montar o NFS. Habilite o cache de atributos para melhorar o desempenho de verificação de atributos e reduzir a latência da operação NFS.

Desempenho do NFSv3 versus NFSv4

Com base em testes de laboratório, o suporte do PowerScale não encontrou diferenças de desempenho perceptíveis entre diferentes versões do NFS nas versões compatíveis mais recentes do OneFS. 

Para ver os valores wsize/rsize de uma exportação NFS específica, você pode executar os seguintes comandos em qualquer nó do PowerScale:

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

 Ou, para verificar um ID de exportação específico, os clientes podem executar o seguinte:

# isi nfs export view <export id>

 Exemplo:

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