30.6. VDO のチューニング

データベースやその他の複雑なソフトウェアのチューニングと同様に、VDO のチューニングには、多数のシステム制約間のトレードオフが含まれ、ある程度の実験が必要です。VDO の調整に使用できる主な制御は、さまざまな種類の作業に割り当てられたスレッドの数、それらのスレッドの CPU アフィニティー設定、およびキャッシュ設定です。

VDO カーネルドライバーはマルチスレッド化されており、複数の同時 I/O 要求間で処理コストを償却することでパフォーマンスを向上させます。1 つのスレッドで I/O 要求を最初から最後まで処理するのではなく、作業のさまざまな段階を 1 つ以上のスレッドまたはスレッドのグループに委任し、I/O 要求がパイプラインを通過するときにメッセージがそれらの間で渡されます。このようにして、1 つのスレッドで、I/O 操作が処理されるたびにグローバルデータ構造をロックおよびアンロックすることなく、グローバルデータ構造へのすべてのアクセスをシリアル化できます。VDO ドライバーのチューニングが適切に行われていないと、スレッドが要求された処理段階を完了するたびに、通常は別の要求が同じ処理のためにキューに追加されます。これらのスレッドをビジー状態に保つと、コンテキストの切り替えとスケジューリングのオーバーヘッドが削減され、パフォーマンスが向上します。基盤となるストレージシステムに I/O 操作をキューに入れることや UDS へのメッセージなど、ブロックできるオペレーティングシステムの部分にも個別のスレッドが使用されます。

VDO で使用されるさまざまなワーカースレッドタイプは次のとおりです。

VDO のパフォーマンスに影響を与えるいくつかの重要な要素があり、最も影響力のあるものを特定するために利用できる多くのツールがあります。

top や ps などのユーティリティーで見られるように、スレッドまたは CPU の使用率が 70% を超える場合は、通常、1 つのスレッドまたは 1 つの CPU に多くの作業が集中していることを意味します。ただし、場合によっては、VDO スレッドが CPU で実行されるようにスケジュールされていても、実際には作業が行われなかったことを意味する場合があります。このシナリオは、過度のハードウェア割り込みハンドラー処理、コアまたは NUMA ノード間のメモリー競合、またはスピンロックの競合で発生する可能性があります。

top ユーティリティーを使用してシステムパフォーマンスを調べる場合、Red Hat は top -H を実行してすべてのプロセススレッドを個別に表示し、1 f j キーを入力し、その後に Enter/Return キーを入力することをお勧めします。top コマンドは、個々の CPU コアの負荷を表示し、各プロセスまたはスレッドが最後に実行された CPU を識別します。この情報により、以下の洞察が得られます。

perf ユーティリティーは、多くの CPU のパフォーマンスカウンターを調べることができます。Red Hat は、perf top サブコマンドを開始点として使用して、スレッドまたはプロセッサーが実行する作業を調べることをお勧めします。たとえば、bioQ スレッドがスピンロックの取得を試行する多くのサイクルを費やしている場合、VDO 未満のデバイスドライバーで競合が多すぎる可能性があり、bioQ スレッドの数を減らすと状況が軽減される可能性があります。CPU 使用率が高い場合（スピンロックの取得など）は、たとえば bioQ スレッドとデバイス割り込みハンドラーが異なるノードで実行されている場合など、NUMA ノード間の競合を示している可能性があります。プロセッサーがそれらをサポートしている場合、stalled-cycles-backend、cache-misses、および node-load-misses などのカウンターが重要になる可能性があります。

sar ユーティリティーは、複数のシステム統計に関する定期的なレポートを提供できます。sar -d 1 コマンドは、ブロックデバイス使用率レベル（少なくとも 1 つの I/O 操作が進行中である割合）とキューの長さ(I/O 要求の待機数)を 1 秒に 1 回報告します。ただし、すべてのブロックデバイスドライバーがそのような情報を報告できるわけではないため、sar の有用性は、使用中のデバイスドライバーに依存する可能性があります。