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Práticas recomendadas de leitura antecipada do NFS do Linux para o Azure NetApp Files

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Este artigo ajuda você a entender as práticas recomendadas para o cache do sistema de arquivos do Azure NetApp Files.

A leitura antecipada do NFS solicita preditivamente os blocos de um arquivo antes que o aplicativo faça solicitações de E/S. Ele foi projetado para melhorar a taxa de transferência de leitura sequencial do cliente. Até recentemente, todas as distribuições modernas do Linux definiam o valor de leitura antecipada como equivalente a 15 vezes o valor dos sistemas de arquivos rsize montados.

A tabela a seguir mostra os valores padrão de leitura antecipada de cada opção de montagem de rsize fornecida.

rsize do sistema de arquivos montado Bloqueia a leitura antecipada
64 KiB 960 KiB
256 KiB 3.840 KiB
1.024 KiB 15.360 KiB

O RHEL 8.3 e o Ubuntu 18.04 introduziram alterações que podem prejudicar o desempenho da leitura sequencial do cliente. Ao contrário das versões anteriores, essas distribuições configuram a leitura antecipada com o padrão de 128 KiB, independentemente da opção de montagem de rsize usada. A atualização de versões com o valor de leitura antecipada maior para versões com o padrão de 128 KiB teve reduções no desempenho de leitura sequencial. No entanto, os valores de leitura antecipada podem ser aumentados de modo dinâmico ou persistente. Por exemplo, o teste com SAS GRID identificou o valor de leitura de 15.360 KiB como o ideal, em comparação com os valores de 3.840 KiB, 960 KiB e 128 KiB. Não foram executados testes suficientes além de 15.360 KiB para determinar o impacto positivo ou negativo.

A tabela a seguir mostra os valores padrão de leitura antecipada de cada distribuição disponível no momento.

Distribuição Versão Bloqueia a leitura antecipada
RHEL 8.3 128 KiB
RHEL 7.X, 8.0, 8.1, 8.2 15 x rsize
SLES 12.X – Pelo menos 15SP2 15 x rsize
Ubuntu 18.04 – Pelo menos 20.04 128 KiB
Ubuntu 16.04 15 x rsize
Debian Até pelo menos 10 15 x rsize

Como trabalhar com a leitura antecipada do sistema de arquivos por NFS

A leitura antecipada do NFS é definida no ponto de montagem de um sistema de arquivos NFS. A configuração padrão pode ser exibida e definida de modo dinâmico e persistente. Por conveniência, o script do Bash a seguir escrito no Red Hat é fornecido para exibir ou definir dinamicamente a leitura antecipada para o sistema de arquivos NFS em quantidade.

A leitura antecipada pode ser definida de modo dinâmico por montagem do NFS usando o script a seguir ou de modo persistente usando regras de udev, como é mostrado nesta seção. Para exibir ou definir a leitura dinâmica de um sistema de arquivos NFS montado, você pode salvar o script a seguir como um arquivo Bash, modificar as permissões do arquivo para transformá-lo em executável (chmod 544 readahead.sh) e executá-lo como é mostrado.

Como mostrar ou definir os valores de leitura antecipada

Para mostrar o valor de leitura antecipada atual (o valor retornado está em KiB), execute o seguinte comando:

   ./readahead.sh show <mount-point>

Para definir um novo valor para a leitura antecipada, execute o seguinte comando:

./readahead.sh set <mount-point> [read-ahead-kb]

Exemplo

#!/bin/bash
# set | show readahead for a specific mount point
# Useful for things like NFS and if you do not know / care about the backing device
#
# To the extent possible under law, Red Hat, Inc. has dedicated all copyright
# to this software to the public domain worldwide, pursuant to the
# CC0 Public Domain Dedication. This software is distributed without any warranty.
# For more information, see the [CC0 1.0 Public Domain Dedication](http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/).

E_BADARGS=22
function myusage() {
echo "Usage: `basename $0` set|show <mount-point> [read-ahead-kb]"
}

if [ $# -gt 3 -o $# -lt 2 ]; then
   myusage
   exit $E_BADARGS
fi

MNT=${2%/}
BDEV=$(grep $MNT /proc/self/mountinfo | awk '{ print $3 }')

if [ $# -eq 3 -a $1 == "set" ]; then
   echo $3 > /sys/class/bdi/$BDEV/read_ahead_kb
elif [ $# -eq 2 -a $1 == "show" ]; then
   echo "$MNT $BDEV /sys/class/bdi/$BDEV/read_ahead_kb = "$(cat /sys/class/bdi/$BDEV/read_ahead_kb)
else
   myusage
   exit $E_BADARGS
fi

Como definir a leitura antecipada de modo persistente para montagens do NFS

Para definir a leitura antecipada persistente para montagens do NFS, as regras de udev podem ser escritas da seguinte maneira:

  1. Criar e testar /etc/udev/rules.d/99-nfs.rules:

        SUBSYSTEM=="bdi", ACTION=="add", PROGRAM="<absolute_path>/awk -v bdi=$kernel 'BEGIN{ret=1} {if ($4 == bdi) {ret=0}} END{exit ret}' /proc/fs/nfsfs/volumes", ATTR{read_ahead_kb}="15380"

  2. Aplicar a regra de udev:

       sudo udevadm control --reload

Próximas etapas