调整 ZFS 清理,141KB/s 运行 15 天

3mo*_*olo 14 zfs nexenta

一个非常基本的系统,在 7.2k rpm sas 磁盘上运行 mirror+stripe,没有特别加载。没有重复数据,压缩所有数据集。Scrub 已经以死蜗牛的速度运行了 15 天。是否需要进行一些优化,或者可能是由于某些硬件故障?

  • 带有 MD1200 机柜的戴尔 R510。
  • 2x 至强 E5620
  • 48GB
  • NexentaStor 3.1.3,社区版

一些信息:

scan: scrub in progress since Mon Apr  1 19:00:05 2013
171G scanned out of 747G at 141K/s, 1187h40m to go
0 repaired, 22.84% done
config:

    NAME                       STATE     READ WRITE CKSUM
    tank                       ONLINE       0     0     0
      mirror-0                 ONLINE       0     0     0
        c7t5000C500414FB2CFd0  ONLINE       0     0     0
        c7t5000C500414FCA57d0  ONLINE       0     0     0
      mirror-1                 ONLINE       0     0     0
        c7t5000C500415C3B1Bd0  ONLINE       0     0     0
        c7t5000C500415C5E4Fd0  ONLINE       0     0     0
      mirror-2                 ONLINE       0     0     0
        c7t5000C500415DC797d0  ONLINE       0     0     0
        c7t5000C500415DC933d0  ONLINE       0     0     0
    logs
      c7t5000A7203006D81Ed0    ONLINE       0     0     0
    cache
      c7t5000A72030068545d0    ONLINE       0     0     0


# iostat -en     
---- errors --- 
s/w h/w trn tot device
0 8887   0 8887 c2t0d0
0   0   0   0 c0t395301D6B0C8069Ad0
0   0   0   0 c7t5000C500415DC933d0
0   0   0   0 c7t5000A72030068545d0
0   0   0   0 c7t5000C500415DC797d0
0   0   0   0 c7t5000C500414FCA57d0
0   0   0   0 c7t5000C500415C3B1Bd0
0   0   0   0 c7t5000C500415C5E4Fd0
0   0   0   0 c7t5000C500414FB2CFd0
0   0   0   0 c7t5000A7203006D81Ed0
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

每次运行时 spa_last_io 都会更改

# echo "::walk spa | ::print spa_t spa_name spa_last_io spa_scrub_inflight" | mdb -k
spa_name = [ "syspool" ]
spa_last_io = 0x25661402
spa_scrub_inflight = 0
spa_name = [ "tank" ]
spa_last_io = 0x25661f84
spa_scrub_inflight = 0x21
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

每 5 秒,写入大约 20-25 MB/s。在这些写入之间,基本上没有读取或写入。

                          capacity     operations    bandwidth      latency
    pool                       alloc   free   read  write   read  write   read  write
    -------------------------  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----
    syspool                     427G   501G      0      0      0      0   0.00   0.00
      c0t395301D6B0C8069Ad0s0   427G   501G      0      0      0      0   0.00   0.00
    -------------------------  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----
    tank                        903G  1.84T    810  5.21K  1.50M  20.8M   9.42   4.71
      mirror                    301G   627G     22  1.00K  53.0K  3.96M   8.96   3.93
        c7t5000C500414FB2CFd0      -      -     20    244  50.1K  3.97M   6.70   1.14
        c7t5000C500414FCA57d0      -      -     19    242  48.2K  3.97M   7.60   1.12
      mirror                    301G   627G     25   1016  46.8K  4.10M  16.11   5.28
        c7t5000C500415C3B1Bd0      -      -     21    257  41.6K  4.11M   4.63   1.24
        c7t5000C500415C5E4Fd0      -      -     21    255  43.0K  4.11M  16.54   1.15
      mirror                    301G   627G     62    754   119K  3.03M  19.72   3.78
        c7t5000C500415DC797d0      -      -     57    219   114K  3.03M   9.99   1.15
        c7t5000C500415DC933d0      -      -     56    220   119K  3.03M  13.20   1.22
      c7t5000A7203006D81Ed0     260K  46.5G      0      0      0      0   0.00   0.00
    cache                          -      -      -      -      -      -
      c7t5000A72030068545d0    93.1G     8M      0      0      0      0   0.00   0.00
    -------------------------  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

iostats 是否告诉我我花更多的时间等待磁盘而不是我应该这样做?特别是 %b 列

# iostat -xe
device    r/s    w/s   kr/s   kw/s wait actv  svc_t  %w  %b s/w h/w trn tot 
sd3       5.1   43.9   20.6  643.8  0.0  0.1    2.9   0   5   0   0   0   0 
sd4       9.4    1.8  141.1  169.6  0.0  0.0    0.5   0   0   0   0   0   0 
sd5       3.1   43.8   15.8  643.8  0.0  0.1    1.4   0   3   0   0   0   0 
sd6       5.2   38.1   14.3  494.4  0.0  0.1    3.0   0   7   0   0   0   0 
sd7       4.2   40.2   11.1  623.2  0.0  0.1    2.7   0   7   0   0   0   0 
sd8       3.6   44.3    9.7  623.2  0.0  0.1    1.5   0   4   0   0   0   0 
sd9       2.9   37.4    7.0  494.4  0.0  0.1    1.3   0   2   0   0   0   0 
sd10      0.7    0.4    3.4    0.0  0.0  0.0    0.0   0   0   0   0   0   0 
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

延迟有点高?

# zpool iostat 10 10
               capacity     operations    bandwidth      latency
pool        alloc   free   read  write   read  write   read  write
tank         909G  1.83T     86  2.82K   208K  12.7M  22.68  13.63
----------  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----
tank         909G  1.83T     29    857  42.4K  3.50M  17.86   4.47
----------  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----  -----
tank         909G  1.83T     30    947  46.1K  3.54M  15.55   5.67
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

应用了一些调整,几乎没有区别。zfs_top_maxinflight 设置为 127,zfs_scrub_delay 设置为 0,zfs_scan_idle 设置为 0。

# echo zfs_top_maxinflight | mdb -k
zfs_top_maxinflight:
zfs_top_maxinflight:            127

# echo zfs_scrub_delay/D |mdb -k
zfs_scrub_delay:
zfs_scrub_delay:0

# echo zfs_scan_idle/D |mdb -k
zfs_scan_idle:
zfs_scan_idle:  0


 scan: scrub in progress since Wed Apr 17 20:47:23 2013
    1.85G scanned out of 918G at 1.14M/s, 229h36m to go
    0 repaired, 0.20% done
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

预 mdb 调整,注意相当高的 b% 列

$ iostat -nx -M 5

  r/s    w/s   Mr/s   Mw/s wait actv wsvc_t asvc_t  %w  %b device
  0.0    0.0    0.0    0.0  0.0  0.0    0.0    0.0   0   0 c2t0d0
  0.0    0.0    0.0    0.0  0.0  0.0    0.0    0.0   0   0 c0t395301D6B0C8069Ad0
 35.2   44.2    0.3    0.7  0.0  0.4    0.0    5.3   0  32 c7t5000C500415DC933d0
 19.8    3.2    0.2    0.0  0.0  0.0    0.0    0.1   0   0 c7t5000A72030068545d0
 31.2   46.2    0.2    0.7  0.0  0.3    0.0    4.4   0  27 c7t5000C500415DC797d0
 30.6   46.8    0.2    0.8  0.0  0.4    0.0    4.6   0  28 c7t5000C500414FCA57d0
 37.6   53.0    0.3    0.8  0.0  0.4    0.0    4.7   0  33 c7t5000C500415C3B1Bd0
 37.6   53.6    0.3    0.8  0.0  0.5    0.0    5.6   0  39 c7t5000C500415C5E4Fd0
 33.2   46.8    0.3    0.8  0.0  0.5    0.0    6.1   0  33 c7t5000C500414FB2CFd0
  0.0    0.0    0.0    0.0  0.0  0.0    0.0    0.0   0   0 c7t5000A7203006D81Ed0
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

发布 mdb 调整,注意 b% 列,80-85% 的时间处于忙等待状态

$ iostat -nx -M 5 
  r/s    w/s   Mr/s   Mw/s wait actv wsvc_t asvc_t  %w  %b device
  0.0    0.0    0.0    0.0  0.0  0.0    0.0    0.0   0   0 c2t0d0
  0.2   27.2    0.0    0.3  0.0  1.0    0.0   35.4   0  18 c0t395301D6B0C8069Ad0
129.6   20.2    0.9    0.4  0.0  2.9    0.0   19.5   0  85 c7t5000C500415DC933d0
 48.4    4.0    0.4    0.0  0.0  0.0    0.0    0.1   0   1 c7t5000A72030068545d0
130.4   19.8    0.9    0.4  0.0  3.0    0.0   20.2   0  84 c7t5000C500415DC797d0
125.8   25.8    0.9    0.5  0.0  2.9    0.0   19.2   0  80 c7t5000C500414FCA57d0
131.2   24.2    0.9    0.5  0.0  3.1    0.0   20.3   0  83 c7t5000C500415C3B1Bd0
130.6   25.8    0.9    0.5  0.0  3.5    0.0   22.5   0  88 c7t5000C500415C5E4Fd0
126.8   28.0    0.9    0.5  0.0  2.8    0.0   18.0   0  79 c7t5000C500414FB2CFd0
  0.2    0.0    0.0    0.0  0.0  0.0    0.0    0.1   0   0 c7t5000A7203006D81Ed0
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

Nex*_*ex7 11

ZFS 清理操作基于一些相当脑残的原则。最值得注意的是,它只在没有其他事情发生时才花时间擦洗。如果你在一个相当稳定的基础上插入一个只有一点数据访问的池,scrub 将有效地让自己挨饿并且几乎什么都不做。

可以探索的可调参数,以及我对它的作用的简要说明(不过我上次研究过这个是不久前的):

  • zfs_scan_idle - 如果用户 I/O 在这么多时钟滴答内发生,则将清理 I/O 延迟 zfs_scrub_delay 时钟滴答
  • zfs_scrub_delay - 如果由 zfs_scan_idle 触发,延迟清理操作的时钟周期数
  • zfs_top_maxinflight - 每个顶级 vdev 的最大清理 I/O 数
  • zfs_scrub_limit - 每个叶 vdev 的最大清理 I/O 数
  • zfs_scan_min_time_ms - 每个 txg 在清理操作上花费的最小毫秒
  • zfs_no_scrub_io - 没有注释
  • zfs_no_scrub_prefetch - 没有注释,名称似乎暗示不会在清理操作上导致预取

所有这些都可以使用“echo [tunable]/W0t[number]”来更改,并使用“echo [tunable]/D”来查看当前设置(我建议在更改之前进行更改)。

因此,在理论上和一般实践中,如果您要将 zfs_scan_idle 更改为 10(或 1 - 或 0,如果支持,则需要检查代码)并将 zfs_scrub_delay 更改为 1(或 0,如果它支持),并且如果您的 txg_synctime_ms 设置为 5000 或更多,则可能会稍微改变 zfs_scan_min_time_ms,即使发生某种级别的用户 I/O,实际执行清理操作也应该变得更加积极。

在您的特定情况下,报告的 %b 和 asvc_t 意味着正在进行一些非常非常随机的读取工作负载(旋转磁盘应该比真正顺序的磁盘做得更好),并且您已经完成了如上所述的“简单”工作. 所以,首先我会打开 zfs_no_scrub_prefetch,禁用清理操作的预取,看看是否有帮助。如果不高兴,根据您使用的 Nexenta 版本 - 您可能正在运行 30/5、5/1 或 10/5(这是我们用于设置 zfs_txg_timeout & (zfs_txg_synctime_ms*1000) 的简写)。将 zfs_txg_timeout 更改为 10,将 zfs_txg_synctime_ms 更改为 5000,然后尝试将 zfs_scan_min_time_ms 提升到 3000 或 4000。这告诉 ZFS 与旧的 NexentaStor 上的默认设置相比,它可以在清理上花费更长的时间,但使用默认值 5/ -1小心,

希望这可以帮助。祝你好运!

  • 更多的调整可能有所帮助,但不一定。需要注意的是,ZFS 清理是在数据结构中滚动,而不是在磁盘上逐个扇区地滚动。也就是说,根据 zfs 数据结构在磁盘上的显示方式,清理操作可能看起来非常随机——您的磁盘可能能够进行 > 100 MB/s 的 *sequential* 读取,但完全随机读取将是另一个故事完全。平均块大小在这里也很重要。 (2认同)