Назад | Перейти на главную страницу

Нет сбоев записи в избыточно выделенный разреженный файл

Я работал с разреженными файлами, чтобы реплицировать разрешения Linux fs на Windows samba mount, идея отсюда: https://www.thanassis.space/backup.html.

Однако при тестировании разреженных файлов я обнаружил интересную проблему, при которой "полный" хост-диск не сообщает приложению как об ошибке записи. Вместо этого, когда главный диск заполняется, запись продолжается и успешно завершается, даже если диск был заполнен.

Чтобы проверить это, у меня есть следующая установка.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  944M  7.1G  12% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G   49M  1.7G   3% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/xvdb1      4.0G   33M  4.0G   1% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/0

Я установил раздел 4G на /mnt на котором я создам разреженный файл размером 10 ГБ.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# dd of=/mnt/file bs=1G count=0 seek=10
0+0 records in
0+0 records out
0 bytes (0 B) copied, 3.0097e-05 s, 0.0 kB/s

Файл создан правильно и не занимает фактического места в разделе, но выглядит как файл размером 10 ГБ.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# ls -lh /mnt/
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 10G Aug 28 21:10 file
[root@ip-172-31-61-147 ~]# du -h /mnt/
0       /mnt/

Я выделяю файловую систему в пространстве и монтирую ее (проверено через losetup).

[root@ip-172-31-61-147 ~]# mkfs.xfs /mnt/file
meta-data=/mnt/file              isize=512    agcount=4, agsize=655360 blks
         =                       sectsz=512   attr=2, projid32bit=1
         =                       crc=1        finobt=0, sparse=0
data     =                       bsize=4096   blocks=2621440, imaxpct=25
         =                       sunit=0      swidth=0 blks
naming   =version 2              bsize=4096   ascii-ci=0 ftype=1
log      =internal log           bsize=4096   blocks=2560, version=2
         =                       sectsz=512   sunit=0 blks, lazy-count=1
realtime =none                   extsz=4096   blocks=0, rtextents=0

[root@ip-172-31-61-147 ~]# mount /mnt/file /srv/
[root@ip-172-31-61-147 ~]# losetup -j /mnt/file
/dev/loop0: [51729]:67 (/mnt/file)
[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  945M  7.1G  12% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G   49M  1.7G   3% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/xvdb1      4.0G   43M  4.0G   2% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/0
/dev/loop0       10G   33M   10G   1% /srv
[root@ip-172-31-61-147 ~]#

В этой точке монтирования я могу записывать файлы как обычно, указывая, что она работает правильно.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# dd if=/dev/zero of=/srv/init_file bs=1GiB count=1
1+0 records in
1+0 records out
1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 8.22444 s, 131 MB/s
[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  945M  7.1G  12% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G   49M  1.7G   3% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/xvdb1      4.0G  1.1G  3.0G  27% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/0
/dev/loop0       10G  1.1G  9.0G  11% /srv
[root@ip-172-31-61-147 ~]# ls -lh /srv/
total 1.0G
-rw-r--r--. 1 root root 1.0G Aug 28 21:19 init_file
[root@ip-172-31-61-147 ~]#
[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  945M  7.1G  12% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G   49M  1.7G   3% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/xvdb1      4.0G  1.1G  3.0G  27% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/0
/dev/loop0       10G  1.1G  9.0G  11% /srv

Теперь, когда я пытаюсь создать файл, который должен занимать главный диск, он также будет писать правильно и не сообщать об ошибке.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# dd if=/dev/zero of=/srv/too_large_a_file bs=1GiB count=4
4+0 records in
4+0 records out
4294967296 bytes (4.3 GB) copied, 49.9905 s, 85.9 MB/s
[root@ip-172-31-61-147 ~]# echo $?
0

Соответствующие данные:

[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  949M  7.1G  12% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G   49M  1.7G   3% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/xvdb1      4.0G  4.0G   20K 100% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/0
/dev/loop0       10G  5.1G  5.0G  51% /srv
[root@ip-172-31-61-147 ~]# du -h /srv/
5.0G    /srv/
[root@ip-172-31-61-147 ~]# du -h /srv/*
1.0G    /srv/init_file
4.0G    /srv/too_large_a_file
[root@ip-172-31-61-147 ~]# ls -lh /srv/
total 5.0G
-rw-r--r--. 1 root root 1.0G Aug 28 21:19 init_file
-rw-r--r--. 1 root root 4.0G Aug 28 21:24 too_large_a_file
[root@ip-172-31-61-147 ~]#

Я попытался воспроизвести это поведение с помощью других утилит, таких как rsync и cp. Они также не сообщают об ошибке, а вместо этого тихо терпят неудачу.

Использование cp:

[root@ip-172-31-61-147 ~]# cp -v too_large_a_file /srv/
‘too_large_a_file’ -> ‘/srv/too_large_a_file’
[root@ip-172-31-61-147 ~]# echo $?
0
[root@ip-172-31-61-147 ~]# ls -lhtr /srv/
total 5.0G
-rw-r--r--. 1 root root 5.0G Aug 28 21:31 too_large_a_file
[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  6.0G  2.1G  75% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G   57M  1.7G   4% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/xvdb1      4.0G  4.0G   20K 100% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/0
/dev/loop0       10G  5.1G  5.0G  51% /srv

Используя rsync:

[root@ip-172-31-61-147 ~]# rsync -vvv too_large_a_file /srv/
[sender] make_file(too_large_a_file,*,0)
send_file_list done
send_files starting
server_recv(2) starting pid=16569
received 1 names
recv_file_list done
get_local_name count=1 /srv/
generator starting pid=16569
delta-transmission disabled for local transfer or --whole-file
recv_generator(too_large_a_file,0)
send_files(0, too_large_a_file)
send_files mapped too_large_a_file of size 5368709120
calling match_sums too_large_a_file
too_large_a_file
sending file_sum
false_alarms=0 hash_hits=0 matches=0
sender finished too_large_a_file
send_files phase=1
recv_files(1) starting
generate_files phase=1
recv_files(too_large_a_file)
got file_sum
renaming .too_large_a_file.CwVApY to too_large_a_file
recv_files phase=1
generate_files phase=2
send_files phase=2
send files finished
total: matches=0  hash_hits=0  false_alarms=0 data=5368709120
recv_files phase=2
generate_files phase=3
recv_files finished
generate_files finished

sent 5369364558 bytes  received 31 bytes  57426359.24 bytes/sec
total size is 5368709120  speedup is 1.00
[sender] _exit_cleanup(code=0, file=main.c, line=1052): about to call exit(0)
[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  6.0G  2.1G  75% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G   73M  1.7G   5% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/xvdb1      4.0G  4.0G   20K 100% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/0
/dev/loop0       10G  5.1G  5.0G  51% /srv

При беге md5sum Я еще больше запутался:

[root@ip-172-31-61-147 ~]# md5sum /root/too_large_a_file
ec4bcc8776ea04479b786e063a9ace45  /root/too_large_a_file
[root@ip-172-31-61-147 ~]# md5sum /srv/too_large_a_file
ec4bcc8776ea04479b786e063a9ace45  /srv/too_large_a_file

Похоже, что полный файл сохранен, хотя как, я понятия не имею.

Изучая это, я обнаружил этот вопрос, в котором кто-то делал то же самое, но с использованием зашифрованной настройки, они идентифицировали ту же проблему, но не смогли ее решить (на самом деле они рекомендовали открыть ее как новый вопрос!): Создание зашифрованного тома с расширением по требованию с помощью LUKS.

Любая помощь была бы замечательной.

редактировать: По запросу ядра и системной информации

[root@ip-172-31-61-147 ~]# uname -a
Linux ip-172-31-61-147 3.10.0-514.16.1.el7.x86_64 #1 SMP Wed Apr 12 15:04:24 UTC 2017 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
[root@ip-172-31-61-147 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.3.1611 (Core)

На основе предоставленного ответа я создал новые файлы для проверки /dev/zero теория. Я создал файл со всеми и попытался воспроизвести мои выводы и обнаружил, что это все еще успешно.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# tr '\0' '\377' < /dev/zero | dd bs=1 count=5G of=~/too_large_a_file
[root@ip-172-31-61-147 ~]# du -h too_large_a_file
982M    too_large_a_file

Затем я помещаю несколько копий этого файла на монтирование разреженного файла (например, cp too_large_a_file /srv/too_large_a_file_1)

Мне удалось скопировать шесть из этих файлов на внешний компьютер, и ни одна из копий не вышла из строя.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# ls -lh /srv/
total 4.8G
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 00:14 too_large_a_file
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 00:26 too_large_a_file_2
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 02:34 too_large_a_file_3
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 02:34 too_large_a_file_4
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 02:35 too_large_a_file_5

Привод здесь явно максимален.

Filesystem     1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/xvda1       8377344 1975040   6402304  24% /
devtmpfs         1920720       0   1920720   0% /dev
tmpfs            1809256       0   1809256   0% /dev/shm
tmpfs            1809256   82192   1727064   5% /run
tmpfs            1809256       0   1809256   0% /sys/fs/cgroup
/dev/xvdb1       4183040 4183020        20 100% /mnt
tmpfs             361852       0    361852   0% /run/user/1000
/dev/loop0      10475520 5055864   5419656  49% /srv

Ниже приведены суммы md5 для всех файлов и оригинала.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# md5sum too_large_a_file
e8154ef97a3eb2bd13aea04b823a4570  too_large_a_file

[root@ip-172-31-61-147 ~]# md5sum /srv/*
e8154ef97a3eb2bd13aea04b823a4570  /srv/too_large_a_file
e8154ef97a3eb2bd13aea04b823a4570  /srv/too_large_a_file_2
e8154ef97a3eb2bd13aea04b823a4570  /srv/too_large_a_file_3
e8154ef97a3eb2bd13aea04b823a4570  /srv/too_large_a_file_4
154248d2eeaf5791dfc8199e51daadbc  /srv/too_large_a_file_5

Я добавлю, что это явно влияет на систему, потому что добавление шестого файла привело к ее сбою. Примечание: после завершения копирования система снова стала реагировать.

Изменить 2: Добавлено du Информация.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# du -h /srv/*
982M    /srv/too_large_a_file
982M    /srv/too_large_a_file_2
982M    /srv/too_large_a_file_3
982M    /srv/too_large_a_file_4
982M    /srv/too_large_a_file_5

Изменить 3: Информация о памяти. Я проверил это, удалив файлы, которые «перекрывают» буфер, затем скопировал один обратно, отбросил кеши и посмотрел, что произошло.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# rm /srv/too_large_a_file_5
rm: remove regular file ‘/srv/too_large_a_file_5’? y
[root@ip-172-31-61-147 ~]# cp too_large_a_file /srv/too_large_a_file_5
[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  2.2G  5.9G  28% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G   97M  1.7G   6% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
/dev/xvdb1      4.0G  4.0G   20K 100% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/loop0       10G  4.9G  5.2G  49% /srv
[root@ip-172-31-61-147 ~]# free -m && sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches && free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3533          93        1210         104        2229        3091
Swap:             0           0           0

              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3533          94        3281         104         157        3183
Swap:             0           0           0
[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  2.2G  5.9G  28% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G  105M  1.7G   6% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
/dev/xvdb1      4.0G  4.0G   20K 100% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/loop0       10G  4.9G  5.2G  49% /srv
[root@ip-172-31-61-147 ~]# md5sum /srv/too_large_a_file_5
154248d2eeaf5791dfc8199e51daadbc  /srv/too_large_a_file_5
[root@ip-172-31-61-147 ~]# du -ah /srv/
982M    /srv/too_large_a_file
982M    /srv/too_large_a_file_2
982M    /srv/too_large_a_file_3
982M    /srv/too_large_a_file_4
982M    /srv/too_large_a_file_5
4.8G    /srv/
[root@ip-172-31-61-147 ~]# ls -lh /srv/
total 4.8G
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 00:14 too_large_a_file
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 00:26 too_large_a_file_2
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 02:34 too_large_a_file_3
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 12:16 too_large_a_file_4
-rw-r--r--. 1 root root 982M Aug 29 12:27 too_large_a_file_5
[root@ip-172-31-61-147 ~]#

Изменить 4: Продолжение информации о памяти. Я с подозрением отнесся к своим открытиям, поэтому сделал еще один тест, он оказался немного поучительным. Кажется, что файл действительно изменяется после сброса кешей, md5sum вывод обновляется.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# rm /srv/too_large_a_file_5
rm: remove regular file ‘/srv/too_large_a_file_5’? y
[root@ip-172-31-61-147 ~]# cp too_large_a_file /srv/too_large_a_file_5
(reverse-i-search)`m': r^C/srv/too_large_a_file_5
[root@ip-172-31-61-147 ~]# md5sum /srv/too_large_a_file_5
e8154ef97a3eb2bd13aea04b823a4570  /srv/too_large_a_file_5
[root@ip-172-31-61-147 ~]#
[root@ip-172-31-61-147 ~]#
[root@ip-172-31-61-147 ~]# md5sum /srv/too_large_a_file_5
e8154ef97a3eb2bd13aea04b823a4570  /srv/too_large_a_file_5
[root@ip-172-31-61-147 ~]# free -m && sync && echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches && free -m
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3533          93         298         104        3141        3091
Swap:             0           0           0
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3533          93        3274         112         166        3175
Swap:             0           0           0
[root@ip-172-31-61-147 ~]# md5sum /srv/too_large_a_file_5
154248d2eeaf5791dfc8199e51daadbc  /srv/too_large_a_file_5
[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  2.2G  5.9G  28% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G  113M  1.7G   7% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
/dev/xvdb1      4.0G  4.0G   20K 100% /mnt
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/loop0       10G  4.9G  5.2G  49% /srv

После перезагрузки

[root@ip-172-31-61-147 ~]# mount /mnt/file /srv/
[root@ip-172-31-61-147 ~]# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/xvda1      8.0G  2.2G  5.9G  28% /
devtmpfs        1.9G     0  1.9G   0% /dev
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /dev/shm
tmpfs           1.8G   17M  1.8G   1% /run
tmpfs           1.8G     0  1.8G   0% /sys/fs/cgroup
tmpfs           354M     0  354M   0% /run/user/1000
/dev/xvdb1      4.0G  4.0G   20K 100% /mnt
/dev/loop0       10G  4.9G  5.2G  49% /srv
[root@ip-172-31-61-147 ~]#

Изменить 5: Информация о синхронизации

Похоже, что при установке файла в режиме синхронизации возникает ошибка.

[root@ip-172-31-61-147 ~]# mount -odefaults,sync /mnt/file /srv/
[root@ip-172-31-61-147 ~]# mount
sysfs on /sys type sysfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,seclabel)
..snip..
/dev/xvdb1 on /mnt type xfs (rw,relatime,seclabel,attr2,inode64,noquota)
/mnt/file on /srv type xfs (rw,relatime,sync,seclabel,wsync,attr2,inode64,noquota)
[root@ip-172-31-61-147 ~]# cp too_large_a_file /srv/too_large_a_file_5
[root@ip-172-31-61-147 ~]# cp too_large_a_file /srv/too_large_a_file_5
cp: error writing ‘/srv/too_large_a_file_5’: Input/output error
cp: failed to extend ‘/srv/too_large_a_file_5’: Input/output error
[root@ip-172-31-61-147 ~]# ls /srv/
too_large_a_file  too_large_a_file_2  too_large_a_file_3  too_large_a_file_4  too_large_a_file_5

«Теперь, когда я пытаюсь создать файл, который должен переполнять главный диск, он также будет писать правильно и не сообщать об ошибке».

[root@ip-172-31-61-147 ~]# dd if=/dev/zero of=/srv/too_large_a_file

Да, он будет писать правильно, так как вы пишете нули, что и есть разреженный файл, если он не перезаписан чем-то еще, поэтому то, что вы здесь сделали, ничего не записывает в разреженный файл. Если вы написали что-то кроме нулей, запись не удалась.

cp и rsync могут, в зависимости от версии ОС и ядра, сохранять разреженность.

Достаточно ли у вас памяти на коробке, чтобы содержимое файла можно было полностью кэшировать? В любом случае, я думаю, что это одна из крайних ошибок, о которой не позаботились при реализации ядра / файловой системы. В конце концов, здесь работает много слоев.