Назад | Перейти на главную страницу

ZFS: проблемы с памятью при дедупликации, хотя zdb -DD выглядит нормально

Я экспериментировал с ZFS на машине с Ubuntu 12.10, 32 ГБ ОЗУ (без ECC, производственная система будет иметь ECC) и 2x2TB RAID1 под управлением Linux (будет перемещен на RAIDZ1 для производства). Я только что создал резервуар на устройстве soft-RAID1 емкостью 2 ТБ, включил сжатие и дедупликацию и сохранил несколько 100 ГБ данных.

У меня коэффициент дедупликации примерно 3,5х (это действительно имеет смысл для моих данных, поэтому я бы хотел его использовать), но свободной памяти не осталось совсем, система пришла в негодность. После перезапуска системы все вроде было нормально, потом я записал несколько ГБ данных, то же самое.

Затем я установил zfs_arc_max на 12 ГБ (поскольку, очевидно, я не единственный, у кого было чрезмерное потребление памяти), что спасло систему от зависания, но запись нескольких ГБ увеличила лимит памяти, и запись в бак стала очень медленной, в основном непригодный для использования.

Я знаю, что дедупликация требует оперативной памяти, но, насколько мне известно, это

DDT-sha256-zap-duplicate: 615271 entries, size 463 on disk, 149 in core
DDT-sha256-zap-unique: 846070 entries, size 494 on disk, 159 in core

DDT histogram (aggregated over all DDTs):

bucket              allocated                       referenced          
______   ______________________________   ______________________________
refcnt   blocks   LSIZE   PSIZE   DSIZE   blocks   LSIZE   PSIZE   DSIZE
------   ------   -----   -----   -----   ------   -----   -----   -----
     1     826K   83.5G   51.7G   52.9G     826K   83.5G   51.7G   52.9G
     2     363K   34.6G   17.8G   18.5G     869K   81.9G   41.3G   43.0G
     4     138K   14.1G   8.89G   9.11G     654K   66.4G   41.0G   42.1G
     8    49.0K   3.94G   2.25G   2.34G     580K   44.3G   25.3G   26.4G
    16    37.2K   3.96G   3.06G   3.10G     865K   90.1G   69.9G   70.8G
    32    9.81K    854M    471M    488M     464K   40.5G   21.9G   22.7G
    64    1.84K    160M   80.8M   85.1M     148K   11.8G   5.99G   6.33G
   128    1.13K   60.4M   24.7M   27.7M     218K   11.2G   4.70G   5.26G
   256      545   52.9M   30.9M   32.1M     169K   15.5G   9.00G   9.36G
   512      120   7.17M   4.19M   4.51M    84.5K   5.09G   2.96G   3.18G
    1K      368   40.0M   19.0M   19.7M     480K   52.2G   24.8G   25.7G
    2K       16    401K     23K     76K    46.4K   1.31G   73.5M    226M
    4K        8      5K      4K     32K    39.9K   24.6M   20.0M    160M
 Total    1.39M    141G   84.3G   86.6G    5.32M    504G    299G    308G

означает, что таблица должна занимать только около 90 МБ памяти, поэтому я не понимаю, что происходит. У меня такая же установка на идентичном сервере без дедупликации, и эта, похоже, работает нормально ...

Я был бы очень признателен за любую помощь (помимо «отключить дедупликацию», поскольку это действительно имеет смысл для моих данных;))! Больше данных:

tank  type                  filesystem             -
tank  creation              Thu Jan 16 13:17 2014  -
tank  used                  342G                   -
tank  available             1.67T                  -
tank  referenced            341G                   -
tank  compressratio         1.64x                  -
tank  mounted               yes                    -
tank  quota                 none                   default
tank  reservation           none                   default
tank  recordsize            128K                   default
tank  mountpoint            /    tank                  default
tank  sharenfs              off                    default
tank  checksum              on                     default
tank  compression           lzjb                   local
tank  atime                 off                    local
tank  devices               on                     default
tank  exec                  on                     default
tank  setuid                on                     default
tank  readonly              off                    default
tank  zoned                 off                    default
tank  snapdir               hidden                 default
tank  aclinherit            restricted             default
tank  canmount              on                     default
tank  xattr                 sa                     local
tank  copies                1                      default
tank  version               5                      -
tank  utf8only              off                    -
tank  normalization         none                   -
tank  casesensitivity       sensitive              -
tank  vscan                 off                    default
tank  nbmand                off                    default
tank  sharesmb              off                    default
tank  refquota              none                   default
tank  refreservation        none                   default
tank  primarycache          all                    default
tank  secondarycache        all                    default
tank  usedbysnapshots       36.9M                  -
tank  usedbydataset         341G                   -
tank  usedbychildren        702M                   -
tank  usedbyrefreservation  0                      -
tank  logbias               latency                default
tank  dedup                 on                     local
tank  mlslabel              none                   default
tank  sync                  standard               default
tank  refcompressratio      1.64x                  -
tank  written               308K                   -
tank  snapdev               hidden                 default

ОБНОВЛЕНО с дополнительными данными.

Итак, я провел еще один тест - перезагрузил сервер, смонтировал том и т. Д .:

             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:         32138        457      31680          0         19         66
-/+ buffers/cache:        372      31766
Swap:         7812          0       7812

и arcstats

4 1 0x01 84 4032 7898070146 560489175172
name                            type data
hits                            4    1059
misses                          4    185
demand_data_hits                4    0
demand_data_misses              4    0
demand_metadata_hits            4    971
demand_metadata_misses          4    49
prefetch_data_hits              4    0
prefetch_data_misses            4    7
prefetch_metadata_hits          4    88
prefetch_metadata_misses        4    129
mru_hits                        4    476
mru_ghost_hits                  4    0
mfu_hits                        4    495
mfu_ghost_hits                  4    0
deleted                         4    9
recycle_miss                    4    0
mutex_miss                      4    0
evict_skip                      4    0
evict_l2_cached                 4    0
evict_l2_eligible               4    0
evict_l2_ineligible             4    2048
hash_elements                   4    176
hash_elements_max               4    176
hash_collisions                 4    0
hash_chains                     4    0
hash_chain_max                  4    0
p                               4    6442450944
c                               4    12884901888
c_min                           4    1610612736
c_max                           4    12884901888
size                            4    1704536
hdr_size                        4    101424
data_size                       4    1448960
other_size                      4    154152
anon_size                       4    16384
anon_evict_data                 4    0
anon_evict_metadata             4    0
mru_size                        4    1231872
mru_evict_data                  4    206336
mru_evict_metadata              4    849408
mru_ghost_size                  4    0
mru_ghost_evict_data            4    0
mru_ghost_evict_metadata        4    0
mfu_size                        4    200704
mfu_evict_data                  4    0
mfu_evict_metadata              4    4096
mfu_ghost_size                  4    16384
mfu_ghost_evict_data            4    0
mfu_ghost_evict_metadata        4    16384
l2_hits                         4    0
l2_misses                       4    0
l2_feeds                        4    0
l2_rw_clash                     4    0
l2_read_bytes                   4    0
l2_write_bytes                  4    0
l2_writes_sent                  4    0
l2_writes_done                  4    0
l2_writes_error                 4    0
l2_writes_hdr_miss              4    0
l2_evict_lock_retry             4    0
l2_evict_reading                4    0
l2_free_on_write                4    0
l2_abort_lowmem                 4    0
l2_cksum_bad                    4    0
l2_io_error                     4    0
l2_size                         4    0
l2_asize                        4    0
l2_hdr_size                     4    0
l2_compress_successes           4    0
l2_compress_zeros               4    0
l2_compress_failures            4    0
memory_throttle_count           4    0
duplicate_buffers               4    0
duplicate_buffers_size          4    0
duplicate_reads                 4    0
memory_direct_count             4    0
memory_indirect_count           4    0
arc_no_grow                     4    0
arc_tempreserve                 4    0
arc_loaned_bytes                4    0
arc_prune                       4    0
arc_meta_used                   4    1498200
arc_meta_limit                  4    3221225472
arc_meta_max                    4    1449144

Поигрался немного, пока ARC не достиг vfs_arc_max (12 ГБ):

4 1 0x01 84 4032 7898070146 1406380500230
name                            type data
hits                            4    7338384
misses                          4    117090
demand_data_hits                4    4841648
demand_data_misses              4    10072
demand_metadata_hits            4    2423640
demand_metadata_misses          4    35334
prefetch_data_hits              4    37879
prefetch_data_misses            4    65420
prefetch_metadata_hits          4    35217
prefetch_metadata_misses        4    6264
mru_hits                        4    2672085
mru_ghost_hits                  4    301
mfu_hits                        4    4615778
mfu_ghost_hits                  4    1183
deleted                         4    9
recycle_miss                    4    1022
mutex_miss                      4    17
evict_skip                      4    2
evict_l2_cached                 4    0
evict_l2_eligible               4    1977338368
evict_l2_ineligible             4    751589376
hash_elements                   4    166822
hash_elements_max               4    166828
hash_collisions                 4    59458
hash_chains                     4    21504
hash_chain_max                  4    4
p                               4    55022931
c                               4    12652319216
c_min                           4    1610612736
c_max                           4    12884901888
size                            4    12327222416
hdr_size                        4    55933440
data_size                       4    12149027328
other_size                      4    122261648
anon_size                       4    1056256
anon_evict_data                 4    0
anon_evict_metadata             4    0
mru_size                        4    6481734656
mru_evict_data                  4    6220393984
mru_evict_metadata              4    188646912
mru_ghost_size                  4    1902724096
mru_ghost_evict_data            4    1871710720
mru_ghost_evict_metadata        4    31013376
mfu_size                        4    5666236416
mfu_evict_data                  4    5643978240
mfu_evict_metadata              4    16081408
mfu_ghost_size                  4    708022272
mfu_ghost_evict_data            4    680676352
mfu_ghost_evict_metadata        4    27345920
l2_hits                         4    0
l2_misses                       4    0
l2_feeds                        4    0
l2_rw_clash                     4    0
l2_read_bytes                   4    0
l2_write_bytes                  4    0
l2_writes_sent                  4    0
l2_writes_done                  4    0
l2_writes_error                 4    0
l2_writes_hdr_miss              4    0
l2_evict_lock_retry             4    0
l2_evict_reading                4    0
l2_free_on_write                4    0
l2_abort_lowmem                 4    0
l2_cksum_bad                    4    0
l2_io_error                     4    0
l2_size                         4    0
l2_asize                        4    0
l2_hdr_size                     4    0
l2_compress_successes           4    0
l2_compress_zeros               4    0
l2_compress_failures            4    0
memory_throttle_count           4    0
duplicate_buffers               4    0
duplicate_buffers_size          4    0
duplicate_reads                 4    0
memory_direct_count             4    0
memory_indirect_count           4    1947
arc_no_grow                     4    0
arc_tempreserve                 4    0
arc_loaned_bytes                4    0
arc_prune                       4    0
arc_meta_used                   4    462466704
arc_meta_limit                  4    3221225472
arc_meta_max                    4    465357280

и free -m показал, чего и следовало ожидать, буферы / кеш и первая строка согласились об использовании / свободном. Но, поигравшись еще немного, система стала неоправданно медленной (минуты для копирования 1 ГБ) и

             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:         32138      31923        215          0          6      15442
-/+ buffers/cache:      16473      15665
Swap:         7812          0       7812

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ----cpu----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa
 1  1    308 3774708  27204 9464052    0    0   386   271   72  348  1  2 83 15

Отключение тома ZFS и выгрузка модуля ядра освобождает всю память ... Так что для меня это действительно похоже на какую-то утечку памяти: zfs_arc_max установлен, и arcstats говорит, что этот предел соблюдается (см. Ниже), но ZFS каким-то образом продолжает съедать память. Уф ...

    time  read  miss  miss%  dmis  dm%  pmis  pm%  mmis  mm%  arcsz     c  
14:08:08     0     0      0     0    0     0    0     0    0   9.8G   10G 

Дедупить на ZFS не всегда стоит. Ладно, это редко того стоит ... Я знаю, что это привлекательно, сексуально звучит и кажется отличным аргументом в пользу продажи ... но какой ценой?

  • Предсказуемость.
  • Стабильность.
  • Использование оперативной памяти.
  • Планировка и дизайн.
  • Производительность.

Также см: ZFS - уничтожение дедуплицированного zvol или набора данных останавливает сервер. Как вылечиться?

Итак, давайте рассмотрим вашу таблицу ДДТ ...
Если вы не знаете, как выполнять вычисления, см. Насколько велика моя таблица дедупликации ZFS на данный момент?

DDT-sha256-zap-duplicate: 615271 entries, size 463 on disk, 149 in core

615271 * 149 = 91675379 -> 91675379/1024/1024 == 87,42 мегабайт.

Так что хм ... для набора данных не требуется много оперативной памяти.

Другие элементы на заметку. Вам, вероятно, следует использовать lz4 сжатие, но это все, что я могу отсюда увидеть. Вы можете увидеть, является ли это взаимодействием между подсистемами виртуальной памяти Linux и ZFS? Я бы оставил ARC там, где он есть ... но проверяйте статистику Linux VM во время низких скоростей. Это может немного зависеть от того, какой тип данных вы храните. Какие это типы файлов?

Хорошее практическое правило - планировать около 5 ГБ ОЗУ на каждый 1 ТБ диска. Таким образом, если у вас есть 2 ТБ данных, это будет 10 ГБ только для дедупликации + метаданные ARC + ZFS. Это не тот ответ, который вам нужен, но он не стоит усилий. Вы все равно получите некоторую экономию при включенном сжатии. Взгляните на это статья

5 ГБ - это общее правило, но не обязательно. Мы предполагаем, что вам потребуется 5 ГБ ОЗУ на 1 ТБ, если вы используете блоки размером 64 КБ. Но размер блока может отличаться от 512b до 128K. Решением могут быть диски L2ARC и SSD, но это будет дорого.

Возможно, вы столкнулись с проблемой, связанной с реализацией. Для Linux есть ZFS в Linux проект, а также реализация zfs-fuse. Последний работает значительно медленнее, но вы должны попробовать свой сценарий с обоими из них, чтобы исключить проблемы с кодом конкретной версии. Кроме того, возможно, стоит протестировать выпуск Nexenta / OpenIndiana или даже установку ODN Solaris 11.1.

Имейте в виду, что онлайн-дедупликация ZFS имеет некоторые архитектурные проблемы, огромное потребление памяти и довольно высокую загрузку процессора при записи в пул, который является основным. Возможно, стоит проверить, есть ли автономная дедупликация, подобная предложенной Windows Server 2012 для NTFS или BTRFS с пластырями будет лучше соответствовать вашей схеме использования.

Отвечаю на этот вопрос пока сам - по-видимому, в 0.6.2.1 все еще есть много накладных расходов на фрагментацию памяти, часть которых с дедупликацией будет улучшена в 0.6.3. Думаю, я собираюсь попробовать текущую версию разработчика или исправления, предложенные в проблеме, которую я открыл: https://github.com/zfsonlinux/zfs/issues/2083. Посмотрим, как это пойдет.

Обновление: см. Ниже - я решил использовать версию 0.6.2 без дедупликации. Я буду продолжать тестирование новых выпусков, пока не почувствую себя «в безопасности» с дедупликацией, поскольку считаю, что это может иметь смысл для моего приложения.

Спасибо всем!