Avamar 空间回收过程 — 第 1 部分：垃圾数据收集

本文是一系列中的第一篇文档，其中记录了 Avamar 如何回收 GSAN 内部和硬盘上的空间。

• Avamar 空间回收过程 — 第 1 部分：垃圾数据收集 
• Avamar 空间回收过程 — 第 2 部分：处理 
• Avamar 空间回收过程 — 第 3 部分：  删除检查点进程 （RMCP） 

当前的垃圾数据收集实施与 Avamar v7.0 一起引入，其设计基本保持不变。

垃圾数据收集的作用是什么？

垃圾数据收集是 Avamar 回收用于存储备份数据的空间的过程的第一个阶段。

它在 cur 目录上运行，并通过删除任何备份不再引用的数据区块来释放 GSAN 中的空间：

• 如果可以在索引中查找数据，则表示数据将被“定义”。
• 如果数据作为备份的一部分存在（即哈希存在于用户核算系统、复合条带或目录元素中），则引用数据。

通过垃圾数据收集回收的空间在 运行处理 后才能重复使用。在每日计划的垃圾数据收集完成后，立即运行处理。请参阅 Avamar 空间回收过程 — 第 2 部分：正在处理。


垃圾数据收集何时运行？

• 维护计划程序或更具体地说，垃圾数据收集处于禁用状态。status.dpn 的输出可以确认这一点。
• 操作系统容量高于 disknogc 值（可能为 86% 至 89%）。
  • 请参阅 Avamar 维护任务因数据分区操作系统容量 >85% 而失败并显示“MSG_ERR_DISKFULL”
• Avamar 节点之间的时间同步问题。
  • 请参阅 Avamar - Symptom Code 4202 - failed garbage collection with error MSG_ERR_BADTIMESYNC 
• 索引条带正在拆分。
  • 请参阅 Avamar — 垃圾数据收集失败并显示MSG_ERR_TRYAGAINLATER
• 哈希引用的位映射无法重置。
  • 请参阅 Avamar v7 及更高版本 — 当数据正在使用时，由于“哈希引用位映射”而无法清理的垃圾数据收集报告“skipped-hashes”

垃圾数据收集的工作原理

步骤 1 — 构建参考计数表 （TORC）：

垃圾数据收集读取用户核算系统中的条目、复合条带和目录元素，以构建参考表计数 （TORC）。
在 TORC 中，垃圾数据收集会记录系统上的所有哈希以及引用每个哈希的次数。

步骤 2 — 阅读索引：
TORC 完成后，每个节点都会将其单个索引条带的子集加载到内存中。读取的条带数由 gccount 参数定义。对于索引中定义的每个哈希，垃圾数据收集会在 TORC 中查找哈希，以检查是否引用该哈希。

• 如果索引和 TORC 中都存在哈希，则无需执行任何操作。TORC 中的每个哈希的引用计数至少为 1，因此哈希是定义和引用的。
• 如果哈希存在于索引中，但 不在 TORC 中，则定义但不引用哈希，因此可以删除。

提醒：如果哈希存在于 TORC 中，但 不在索引中，这将是一个数据完整性错误（引用但未定义哈希）。  这会导致 hfscheck 故障。

步骤 3 — 删除未引用的哈希：
正如我们前面提到的，未引用的哈希不是任何备份的一部分，因此可以安全地从 Avamar 中删除。为此，垃圾数据收集：

1. 删除索引中的条目。
2. 将区块标头描述符 （CHD） 中的哈希条目设为零。CHD 定义单个区块在条带容器内的位置。

Avamar 已将哈希占用的区域标记为空。出于性能和或容量原因，在此阶段不会删除数据。

步骤 4 — 更新 TORC：
如果删除的垃圾数据收集区块是复合区块，则必须更新 TORC。
回想一下步骤 1，TORC 中的引用计数包括由复合条带（包含复合区块）进行的引用。
由于已删除复合区块，我们可以将 TORC 中的引用计数减去该复合区块引用的任何哈希数。
垃圾数据收集通过在复合中读取来查看它引用的哈希，然后更新 TORC 来执行此操作。

步骤 5 — 阅读下一组索引：
垃圾数据收集从内存中卸载上一组索引条带，然后加载新集。
对于这些新的索引条带，将重复步骤 2、3 和 4。
读取所有索引条带后，将删除 TORC 中具有 0 个引用（得益于步骤 4）的任何数据区块（称为“原子”区块）。

步骤 6 — 启动新通过：
读取所有索引后，垃圾数据收集将启动新通过。
所有索引条带都会重新读取，查找由于我们之前的通过而不再引用的数据。

这是必需的，因为哈希不是以逻辑顺序读取的，而是按它们存储在索引中的顺序进行读取。
垃圾数据收集不能确定以最佳顺序查找哈希。哈希可以保留引用，直至通过结束。

在大多数 Avamar Server 环境中，两个垃圾数据收集传递可以舒适地保持“稳定状态”容量。
垃圾数据收集将执行传递，直至其用完，或通过完成而不删除任何数据。

手动垃圾数据收集

不应要求对 Avamar Server 进行微管理。计划程序旨在自动运行维护任务。如果 Avamar 容量较高，请参阅《Avamar 操作最佳做法指南》和 《Avamar：容量管理概念和培训。

在 极少数 情况下，运行垃圾数据收集 可能有助于 缓解 GSAN“用户容量”高到系统进入只读模式的严重问题。
在这些情况下，将手动运行垃圾数据收集，以将容量级别降至低于只读阈值。这允许运行备份窗口。
自动垃圾数据收集可以照常继续工作。

在考虑手动垃圾数据收集之前，Avamar 支持应全面调查并了解情况。
在进行此类调查后，如果未经 L2 支持工程师的授权，则 绝不 应请求支持在系统上运行手动垃圾数据收集。
请参阅 Avamar — 关于手动垃圾数据收集的使用。