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RHEL에서 논리 볼륨 삭제 및 압축

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Red Hat Enterprise Linux 9

LVM에 VDO를 배포하여 스토리지 용량 증가

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초록

LVM(Logical Volume Manager)의 VDO(Virtual Data Optimizer) 기능을 사용하여 중복 및 압축된 논리 볼륨을 관리합니다. VDO는 LVM 씬 프로비저닝 볼륨과 유사하게 LVM의 논리 볼륨(LV) 유형으로 관리할 수 있습니다.
LVM(LVM-VDO)에 VDO를 배포하여 블록 액세스, 파일 액세스, 로컬 스토리지 및 원격 스토리지에 중복된 스토리지를 제공할 수 있습니다. 100%가 사용되는 VDO 볼륨의 물리적 공간을 피하기 위해 씬 프로비저닝된 VDO 볼륨을 구성할 수도 있습니다.

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1장. LVM에서 VDO 소개

VDO(가상 데이터 최적화 도구) 기능은 스토리지에 대한 인라인 블록 수준 중복 제거, 압축 및 씬 프로비저닝을 제공합니다. LVM 씬 프로비저닝 볼륨과 유사하게 VDO를 LVM(Logical Volume Manager) 논리 볼륨(Logical Volume Manager) 유형으로 관리할 수 있습니다.

LVM(LVM-VDO)의 VDO 볼륨에는 다음 구성 요소가 포함되어 있습니다.

VDO pool LV
  • 이는 VDO LV의 데이터를 저장, 중복 제거 및 압축하는 백업 물리적 장치입니다. VDO 풀 LV는 VDO 볼륨을 디스크에 저장할 수 있는 데이터 양인 VDO 볼륨의 물리적 크기를 설정합니다.
  • 현재 각 VDO 풀 LV는 하나의 VDO LV만 보유할 수 있습니다. 결과적으로 VDO는 각 VDO LV를 별도로 중복하고 압축합니다. 별도의 LV에 저장된 데이터를 중복하면 동일한 VDO 볼륨의 데이터 최적화가 도움이 되지 않습니다.
VDO LV
  • VDO 풀 LV 위에 프로비저닝된 가상 장치입니다. VDO LV는 VDO 볼륨의 프로비저닝된 논리적 크기를 설정합니다. 이 크기는 애플리케이션이 중복 제거 및 압축이 발생하기 전에 볼륨에 쓸 수 있는 데이터 양입니다.
kvdo
  • Linux 장치 매퍼 계층으로 로드되는 커널 모듈은 중복되고 압축되고 씬 프로비저닝된 블록 스토리지 볼륨을 제공합니다.
  • kvdo 모듈은 VDO 풀 LV가 VDO LV를 생성하는 데 사용하는 블록 장치를 노출합니다. 그런 다음 시스템에서 VDO LV를 사용합니다.
  • kvdo 에서 VDO 볼륨에서 데이터의 논리 블록을 읽기 위한 요청을 수신하면 요청된 논리 블록을 기본 물리 블록에 매핑한 다음 요청된 데이터를 읽고 반환합니다.
  • kvdo 에서 VDO 볼륨에 데이터 블록을 쓰기 위한 요청을 수신하면 먼저 요청이 DISCARD 또는ECDHEIM 요청인지 또는 데이터가 균일하게 0인지 여부를 먼저 확인합니다. 이러한 조건 중 하나가 충족되면 kvdo 는 블록 맵을 업데이트하고 요청을 확인합니다. 그렇지 않으면 VDO가 데이터를 처리하고 최적화합니다.
  • kvdo 모듈은 볼륨 내부에서 UDS(Universal Deduplication Service) 인덱스를 사용하여 중복에 대해 수신하므로 데이터를 분석합니다. UDS는 새로운 데이터 조각마다 해당 조각이 이전에 저장된 모든 데이터와 동일한지 여부를 결정합니다. 인덱스가 일치를 발견하면 스토리지 시스템에서 해당 일치의 정확성을 확인한 다음 내부 참조를 업데이트하여 동일한 정보를 두 번 이상 저장하지 않도록 할 수 있습니다.

LVM 씬 프로비저닝 구현의 구조에 이미 익숙한 경우 표 1.1을 참조하여 VDO의 다양한 측면이 시스템에 제공되는 방식을 이해할 수 있습니다.

표 1.1. LVM 및 LVM 씬 프로비저닝에서 VDO의 구성 요소 비교
 물리적 장치프로비저닝된 장치

LVM에서 VDO

VDO pool LV

VDO LV

LVM 씬 프로비저닝

씬 풀

씬 볼륨

VDO는 씬 프로비저닝되므로 파일 시스템과 애플리케이션은 실제 사용 가능한 물리 공간이 아닌 사용 중인 논리 공간만 볼 수 있습니다. 스크립팅을 사용하여 사용 가능한 물리적 공간을 모니터링하고, use가 임계값을 초과하면 경고를 생성합니다. 사용 가능한 VDO 공간 모니터링에 대한 자세한 내용은 Monitoring VDO 섹션을 참조하십시오.

2장. LVM-VDO 요구사항

LVM의 VDO는 배치와 시스템 리소스에 대한 특정 요구 사항을 갖습니다.

2.1. VDO 메모리 요구 사항

각 VDO 볼륨에는 다음 두 가지 메모리 요구 사항이 있습니다.

VDO 모듈

VDO에는 고정 38MB의 RAM과 여러 개의 변수 양이 필요합니다.

  • 구성된 블록 맵 캐시 크기 1MB당 1.15MB의 RAM입니다. 블록 맵 캐시에는 최소 150MB의 RAM이 필요합니다.
  • 1TB의 논리 공간마다 1.6MB의 RAM.
  • 볼륨에서 관리하는 1TB의 물리 스토리지당 268MB의 RAM.
UDS 인덱스

UBI(Universal Deduplication Service)에는 최소 250MB의 RAM이 필요하며 이는 중복 제거에서 사용하는 기본 양이기도 합니다. 값이 인덱스에 필요한 스토리지 크기에도 영향을 주기 때문에 VDO 볼륨을 포맷할 때 값을 구성할 수 있습니다.

UDS 인덱스에 필요한 메모리는 인덱스 유형과 중복 제거 창의 필요한 크기에 따라 결정됩니다.

인덱스 유형중복 제거 창참고

dense

1GB의 RAM당 1TB

1GB 밀도가 높은 인덱스는 일반적으로 최대 4TB의 물리적 스토리지에 충분합니다.

스파스

1GB의 RAM당 10TB

일반적으로 1GB 스파스 인덱스는 최대 40TB의 물리적 스토리지에 충분합니다.

참고

기본 설정 2GB slab 크기와 0.25 밀도 인덱스를 사용하는 VDO 볼륨의 최소 디스크 사용량에는 approx 4.7GB가 필요합니다. 이는 0% 중복 제거 또는 압축에서 쓸 수 있는 2GB의 물리적 데이터보다 약간 적습니다.

여기에서 최소 디스크 사용은 기본 slab 크기 및 dense 인덱스의 합계입니다.

UDS 분리 인덱스 지정 기능은 VDO에 권장되는 모드입니다. 이는 데이터의 temporary locality에 의존하며 메모리에서 가장 관련있는 인덱스 항목만 유지하려고 합니다. 스파스 인덱스를 사용하면 UDS가 동일한 양의 메모리를 사용하는 동안 dense보다 10배 큰 중복 제거 창을 유지할 수 있습니다.

스파스 인덱스는 가장 큰 범위를 제공하지만 밀도가 높은 인덱스는 더 많은 중복 제거 조언을 제공합니다. 동일한 양의 메모리가 있는 대부분의 워크로드의 경우 밀도가 높은 인덱스와 스파스 인덱스 간의 중복 제거 속도의 차이가 있을 수 없습니다.

2.2. VDO 스토리지 공간 요구사항

최대 256TB의 물리 스토리지를 사용하도록 VDO 볼륨을 구성할 수 있습니다. 물리 스토리지의 특정 부분만 데이터를 저장할 수 있습니다. 이 섹션에서는 VDO 관리 볼륨의 사용 가능한 크기를 결정하는 계산을 제공합니다.

VDO에는 두 가지 유형의 VDO 메타데이터와 UDS 인덱스에 대한 스토리지가 필요합니다.

  • VDO 메타데이터의 첫 번째 유형은 4GB의 물리적 스토리지 마다 약 1MB와 slab당 추가 1MB를 사용합니다.
  • VDO 메타데이터의 두 번째 유형은 논리 스토리지 의 1GB마다 약 1.25MB를 소비하며, 가장 가까운 slab으로 반올림됩니다.
  • UDS 인덱스에 필요한 스토리지 크기는 인덱스 유형 및 인덱스에 할당된 RAM 크기에 따라 다릅니다. 1GB의 RAM에 대해 밀도가 높은 UDS 인덱스는 17GB의 스토리지를 사용하며 스파스 UDS 인덱스는17GB의 스토리지를 사용합니다.

2.3. 물리 크기에 따른 VDO 요구 사항의 예

다음 표에서는 기본 볼륨의 물리적 크기에 따라 VDO의 대략적인 시스템 요구 사항을 제공합니다. 각 테이블에는 기본 스토리지 또는 백업 스토리지와 같이 의도된 배포에 적합한 요구 사항이 나열되어 있습니다.

정확한 숫자는 VDO 볼륨의 구성에 따라 다릅니다.

기본 스토리지 배포

기본 스토리지 사례에서는 UDS 인덱스가 물리적 크기의 크기인 0.01%에서 25%입니다.

표 2.1. 기본 스토리지에 대한 스토리지 및 메모리 요구 사항
물리적 크기RAM 사용량: UDSRAM 사용량: VDO디스크 사용량인덱스 유형

10GB–1TB

250MB

472MB

2.5GB

dense

2–10TB

1GB

3GB

10GB

dense

250MB

22GB

스파스

11–50TB

2GB

14GB

170GB

스파스

51–100TB

3GB

27GB

255GB

스파스

101–256TB

12GB

69GB

1020GB

스파스

백업 스토리지 배포

백업 스토리지 경우 UDS 인덱스는 백업 세트의 크기를 다루지만 물리적 크기보다 크지는 않습니다. 나중에 백업 세트 또는 물리적 크기가 증가할 것으로 예상되는 경우 인덱스 크기로 인수합니다.

표 2.2. 백업 스토리지에 대한 스토리지 및 메모리 요구 사항
물리적 크기RAM 사용량: UDSRAM 사용량: VDO디스크 사용량인덱스 유형

10GB–1TB

250MB

472MB

2.5GB

dense

2–10TB

2GB

3GB

170GB

스파스

11–50TB

10GB

14GB

850GB

스파스

51–100TB

20GB

27GB

1700GB

스파스

101–256TB

26GB

69GB

3400GB

스파스

2.4. 스토리지 스택에서 LVM-VDO 배치

특정 스토리지 계층을 VDO 논리 볼륨 및 그 위에 배치해야합니다.

VDO 위에 씩 프로비저닝된 계층을 배치할 수 있지만, 이 경우 씩 프로비저닝을 보장할 수 없습니다. VDO 계층이 씬 프로비저닝되므로 씬 프로비저닝의 영향은 위의 모든 계층에 적용됩니다. VDO 볼륨을 모니터링하지 않으면 VDO보다 씩 프로비저닝된 볼륨에서 물리적 공간이 부족해질 수 있습니다.

다음 계층의 지원되는 배치는 VDO 아래에 있습니다. VDO 위에 배치하지 마십시오:

  • DM Multipath
  • DM Crypt
  • 소프트웨어 RAID(LVM 또는 MD RAID)

다음 구성은 지원되지 않습니다:

  • 루프백 장치 상단에 있는 VDO
  • VDO 상단에 있는 암호화된 볼륨
  • VDO 볼륨의 파티션
  • VDO 볼륨 위에 LVM RAID, MD RAID 또는 기타 유형과 같은 RAID
  • LVM-VDO에 Ceph Storage 배포

3장. 중복 제거 및 압축된 논리 볼륨 생성

VDO 기능을 사용하여 데이터를 중복 제거 및 압축하는 LVM 논리 볼륨을 생성할 수 있습니다.

3.1. LVM-VDO 배포 시나리오

다음을 위해 다양한 방법으로 LVM(LVM-VDO)에 VDO를 배포할 수 있습니다.

  • 블록 액세스
  • 파일 액세스
  • 로컬 스토리지
  • 원격 스토리지

LVM-VDO는 중복된 스토리지를 일반 LV(논리 볼륨)로 노출하므로 표준 파일 시스템, iSCSI 및 FC 대상 드라이버 또는 통합 스토리지로 사용할 수 있습니다.

참고

LVM-VDO에 Ceph Storage 배포는 현재 지원되지 않습니다.

KVM

Direct Attached Storage로 구성된 KVM 서버에 LVM-VDO를 배포할 수 있습니다.

KVM을 사용한 LVM-VDO 배포
파일 시스템

VDO LV 위에 파일 시스템을 생성하고 NFS 서버 또는 Samba를 사용하여 NFS 또는 CIFS 사용자에게 노출할 수 있습니다.

NAS를 사용한 LVM-VDO 배포
iSCSI 대상

VDO LV 전체를 iSCSI 대상으로 원격 iSCSI 이니시에이터에 내보낼 수 있습니다.

블록 스토리지 타겟을 사용한 LVM-VDO 배포
암호화

DM Crypt와 같은 DM(Device Mapper) 메커니즘은 VDO와 호환됩니다. VDO LV 볼륨을 암호화하면 데이터 보안을 보장할 수 있으며 VDO LV 위의 모든 파일 시스템은 여전히 중복 제거됩니다.

암호화를 사용한 LVM-VDO 배포
중요

VDO LV 위에 암호화 계층을 적용하면 데이터 중복 제거가 거의 발생하지 않습니다. 암호화는 VDO가 이를 중복하기 전에 중복 블록을 다르게 만듭니다.

항상 암호화 계층을 VDO LV 아래에 배치합니다.

3.2. LVM-VDO 볼륨의 물리적 및 논리적 크기

이 섹션에서는 실제 크기, 사용 가능한 실제 크기 및 VDO가 활용할 수 있는 논리적 크기에 대해 설명합니다.

물리적 크기

이는 VDO 풀에 할당된 물리 확장 영역과 동일한 크기입니다. VDO는 다음을 위해 이 스토리지를 사용합니다.

  • 중복되고 압축될 수 있는 사용자 데이터
  • VDO 메타데이터(예: UDS 인덱스)
사용 가능한 물리 크기

이는 VDO가 사용자 데이터에 사용할 수 있는 물리적 크기의 부분입니다.

실제 크기와 동일하며, slab 크기의 배수로 반올림된 메타데이터의 크기를 뺀 값입니다.

논리 크기

VDO LV가 애플리케이션에 제공하는 프로비저닝된 크기입니다. 일반적으로 사용 가능한 물리적 크기보다 큽니다. VDO는 현재 절대 최대 논리 크기가 4PB인 물리 볼륨의 크기 최대 254배까지 모든 논리적 크기를 지원합니다.

VDO LV(논리 볼륨)를 설정하면 VDO LV가 제공하는 논리 스토리지의 양을 지정합니다. 활성 VM 또는 컨테이너를 호스팅할 때 Red Hat은 10:1 논리에서 물리적 비율의 스토리지 프로비저닝을 권장합니다. 즉, 1TB의 물리적 스토리지를 활용하는 경우 10TB의 논리 스토리지로 제공할 수 있습니다.

virtual size 옵션을 지정하지 않으면 VDO는 볼륨을 1:1 비율로 프로비저닝합니다. 예를 들어, VDO LV를 20GB VDO 풀 LV 위에 배치하면 기본 인덱스 크기가 사용되는 경우 VDO는 UDS 인덱스에 대해 2.5GB를 예약합니다. 나머지 17.5GB는 VDO 메타데이터와 사용자 데이터를 위해 제공됩니다. 결과적으로 사용할 수 있는 스토리지는 17.5GB를 넘을 수 없으며, 실제 VDO 볼륨을 구성하는 메타데이터로 인해 더 적을 수 있습니다.

3.3. VDO의 Slab 크기

VDO 볼륨의 물리 스토리지는 여러 slabs로 나뉩니다. 각 slab은 물리 공간의 연속된 영역입니다. 지정된 볼륨에 대한 모든 slabs의 크기는 동일한 크기이며 128MB의 용량은 최대 32GB입니다.

기본 slab 크기는 작은 테스트 시스템에서 VDO를 쉽게 평가할 수 있도록 2GB입니다. 단일 VDO 볼륨은 최대 8192 개의 slabs을 가질 수 있습니다. 따라서 2GB slabs의 기본 구성에서 허용되는 최대 물리적 스토리지는 16TB입니다. 32GB slabs를 사용하는 경우 허용되는 최대 물리적 스토리지는 256TB입니다. VDO는 항상 메타데이터에 대해 하나 이상의 slab을 예약하므로 사용자 데이터를 저장하는 데 예약된 slab을 사용할 수 없습니다.

Slab 크기는 VDO 볼륨의 성능에 영향을 미치지 않습니다.

표 3.1. 물리 볼륨 크기별 권장 VDO slab 크기
물리 볼륨 크기권장되는 slab 크기

10-99GB

1GB

100GB - 1TB

2GB

2-256 TB

32GB

참고

기본 설정 2GB slab 크기와 0.25 밀도 인덱스를 사용하는 VDO 볼륨의 최소 디스크 사용량에는 approx 4.7GB가 필요합니다. 이는 0% 중복 제거 또는 압축에서 쓸 수 있는 2GB의 물리적 데이터보다 약간 적습니다.

여기에서 최소 디스크 사용은 기본 slab 크기 및 dense 인덱스의 합계입니다.

lvcreate 명령에 --config 'allocation/vdo_slab_size_mb=size-in-megabytes' 옵션을 제공하여 slab 크기를 제어할 수 있습니다.

3.4. VDO 설치

이 절차에서는 VDO 볼륨을 생성, 마운트 및 관리하는 데 필요한 소프트웨어를 설치합니다.

절차

  • VDO 소프트웨어를 설치합니다.

    # dnf install lvm2 kmod-kvdo vdo

3.5. LVM-VDO 볼륨 생성

이 절차에서는 VDO 풀 LV에 VDO LV(논리 볼륨)를 생성합니다.

사전 요구 사항

  • VDO 소프트웨어를 설치합니다. 자세한 내용은 VDO 설치를 참조하십시오.
  • 사용 가능한 스토리지 용량이 있는 LVM 볼륨 그룹이 시스템에 있습니다.

절차

  1. VDO LV의 이름을 선택합니다(예: vdo1). 시스템의 각 VDO LV에 대해 다른 이름과 장치를 사용해야 합니다.

    다음 모든 단계에서 vdo-name 을 이름으로 교체합니다.

  2. VDO LV를 만듭니다.

    # lvcreate --type vdo \
               --name vdo-name
               --size physical-size
               --virtualsize logical-size \
               vg-name
    • vg-name 을 VDO LV를 배치하려는 기존 LVM 볼륨 그룹의 이름으로 바꿉니다.
    • logical-size 를 VDO LV가 존재할 논리 스토리지의 양으로 바꿉니다.
    • 실제 크기가 16TiB보다 크면 다음 옵션을 추가하여 볼륨의 slab 크기를 32GiB로 늘립니다.

      --config 'allocation/vdo_slab_size_mb=32768'

      16TiB보다 큰 물리적 크기에서 2GiB의 기본 slab 크기를 사용하는 경우 lvcreate 명령이 실패하고 다음 오류가 발생합니다.

      ERROR - vdoformat: formatVDO failed on '/dev/device': VDO Status: Exceeds maximum number of slabs supported

      예 3.1. 컨테이너 저장을 위한 VDO LV 생성

      예를 들어 1TB VDO 풀 LV에서 컨테이너 스토리지에 대한 VDO LV를 생성하려면 다음을 사용할 수 있습니다.

      # lvcreate --type vdo \
                 --name vdo1
                 --size 1T
                 --virtualsize 10T \
                 vg-name
      중요

      VDO 볼륨을 생성할 때 오류가 발생하면 볼륨을 제거하여 정리합니다.

  3. VDO LV에 파일 시스템을 만듭니다.

    • XFS 파일 시스템의 경우 다음을 수행합니다.

      # mkfs.xfs -K /dev/vg-name/vdo-name
    • ext4 파일 시스템의 경우:

      # mkfs.ext4 -E nodiscard /dev/vg-name/vdo-name

추가 리소스

  • lvmvdo(7) 도움말 페이지

3.6. LVM-VDO 볼륨 마운트

이 절차에서는 수동으로 또는 영속적으로 LVM-VDO 볼륨에 파일 시스템을 마운트합니다.

사전 요구 사항

절차

  • LVM-VDO 볼륨에 파일 시스템을 수동으로 마운트하려면 다음을 사용합니다.

    # mount /dev/vg-name/vdo-name mount-point
  • 부팅 시 자동으로 마운트되도록 파일 시스템을 구성하려면 /etc/fstab 파일에 행을 추가합니다.

    • XFS 파일 시스템의 경우 다음을 수행합니다.

      /dev/vg-name/vdo-name mount-point xfs defaults 0 0
    • ext4 파일 시스템의 경우:

      /dev/vg-name/vdo-name mount-point ext4 defaults 0 0

    LVM-VDO 볼륨이 네트워크를 필요로 하는 블록 장치에 있는 경우(예: iSCSI) _netdev 마운트 옵션을 추가합니다. 네트워크가 필요한 iSCSI 및 기타 블록 장치의 경우 _netdev 마운트 옵션에 대한 정보는 systemd.mount(5) 도움말 페이지를 참조하십시오.

추가 리소스

  • systemd.mount(5) 도움말 페이지

3.7. LVM-VDO 볼륨의 압축 및 중복 제거 설정 변경

이 절차에서는 VDO 풀 LV(논리 볼륨)의 압축 및 중복 제거를 활성화 또는 비활성화합니다.

참고

압축 및 중복 제거는 기본적으로 활성화되어 있습니다.

사전 요구 사항

  • 시스템에 LVM-VDO 볼륨이 있습니다.

절차

  1. 논리 볼륨에서 압축 및 중복 제거가 활성화되었는지 확인하려면 다음을 수행하십시오.

    # lvs -o+vdo_compression,vdo_deduplication
  2. 실행 중인 VDOPoolLV의 중복 제거 인덱스의 압축 상태 및 상태를 확인합니다.

    # lvs -o+vdo_compression_state,vdo_index_state

    vdo_index_stateerror,close,opening, Close,online , offline 으로 표시할 수 있습니다.

  3. VDOPoolLV의 압축을 활성화하거나 비활성화하려면 다음을 수행합니다.

    # lvchange --compression y|n  vg-name/vdopoolname
  4. VDOPoolLV에 대한 중복 제거를 활성화하거나 비활성화하려면 다음을 수행합니다.

    # lvchange --deduplication y|n vg-name/vdopoolname

추가 리소스

  • lvmvdo(7) 도움말 페이지

3.8. 가상 데이터 최적화 도구로 씬 프로비저닝 관리

VDO 볼륨의 실제 공간 사용이 100%에 접근 중인 조건을 해결하기 위해 물리적 공간의 미래 확장을 준비하도록 씬 프로비저닝된 VDO 볼륨을 구성할 수 있습니다. lvcreate 작업에서 -l 100%FREE 를 사용하는 대신 '95%FREE'를 사용하여 나중에 필요한 경우 복구할 수 있는 일부 여유 공간이 있는지 확인합니다. 다음 절차에서는 다음 문제를 해결하는 방법을 설명합니다.

  • 볼륨 공간이 부족합니다
  • 파일 시스템이 읽기 전용 모드로 전환
  • 볼륨에서 보고한 ENOSPC
참고

VDO 볼륨에서 높은 물리적 공간 사용량을 처리하는 가장 좋은 방법은 사용하지 않는 파일을 삭제하고 이러한 사용되지 않은 파일에서 사용하는 블록을 온라인 삭제 또는 fstrim 프로그램을 사용하여 삭제하는 것입니다. VDO 볼륨의 물리적 공간은 기본 slab 크기가 2GB인 VDO 볼륨의 경우 16TB 또는 최대 slab 크기가 32GB인 VDO 볼륨의 경우 16TB인 8192 slabs로만 확장할 수 있습니다.

다음 모든 단계에서 myvg 및 my vdo 를 볼륨 그룹과 VDO 이름으로 각각 바꿉니다.

사전 요구 사항

  1. VDO 소프트웨어를 설치합니다. 자세한 내용은 VDO 설치를 참조하십시오.
  2. 사용 가능한 스토리지 용량이 있는 LVM 볼륨 그룹이 시스템에 있습니다.
  3. lvcreate --type vdo --name myvdo myvg -L logical-size-of-pool --virtualsize virtual-size-of-vdo 명령을 사용하는 씬 프로비저닝 VDO 볼륨. 자세한 내용은 LVM-VDO 볼륨 생성을 참조하십시오.

절차

  1. 씬 프로비저닝된 VDO 볼륨에 대한 최적의 논리적 크기 결정

    # vdostats myvg-vpool0-vpool
    
    Device               1K-blocks Used     Available  Use% Space saving%
    myvg-vpool0-vpool   104856576  29664088 75192488   28%   69%

    공간 절약 비율을 계산하려면 다음 공식을 사용합니다.

    Savings ratio = 1 / (1 - Space saving%)

    이 예에서는 다음과 같습니다.

    • 약 80GB의 데이터 세트에는 약 3.22:1개의 공간 절약률이 있습니다.
    • 동일한 공간 절약 기능이 있는 더 많은 데이터가 VDO 볼륨에 기록되면 데이터 집합 크기를 비율에 곱하면 256GB의 잠재적인 논리적 크기가 생성됩니다.
    • 이 숫자를 200GB까지 상향 조정하면 공간 절약률이 동일한 경우 실제 여유 공간의 안전한 여백으로 논리적 크기가 생성됩니다.
  2. VDO 볼륨의 여유 물리 공간을 모니터링합니다.

    # vdostats myvg-vpool0-vpool

    이 명령은 주기적으로 실행하여 VDO 볼륨의 사용된 실제 공간과 사용 가능한 실제 공간을 모니터링합니다.

  3. 선택 사항: 사용 가능한 /usr/share/doc/vdo/examples/monitor/monitor_check_vdostats_physicalSpace.pl 스크립트를 사용하여 VDO 볼륨의 실제 공간 사용에 대한 경고를 확인합니다.

    # /usr/share/doc/vdo/examples/monitor/monitor_check_vdostats_physicalSpace.pl myvg-vpool0-vpool
  4. VDO 볼륨을 생성할 때 dmeventd 모니터링 서비스는 VDO 볼륨의 물리적 공간 사용을 모니터링합니다. VDO 볼륨이 생성 또는 시작될 때 기본적으로 활성화됩니다.

    journalctl 명령을 사용하여 VDO 볼륨을 모니터링하는 동안 로그에서 dmeventd 의 출력을 확인합니다.

    lvm[8331]: Monitoring VDO pool myvg-vpool0-vpool.
    ...
    
    lvm[8331]: WARNING: VDO pool myvg-vpool0-vpool is now 84.63% full.
    lvm[8331]: WARNING: VDO pool myvg-vpool0-vpool is now 91.01% full.
    lvm[8331]: WARNING: VDO pool myvg-vpool0-vpool is now 97.34% full.
  5. 사용 가능한 실제 공간이 거의 없는 VDO 볼륨을 해결합니다. VDO 볼륨에 물리적 공간을 추가할 수 있지만 볼륨 공간을 확장하기 전에 볼륨 공간이 가득 차면 볼륨에 대한 I/O를 일시적으로 중지해야 할 수 있습니다.

    볼륨에 대한 I/O를 일시적으로 중지하려면 다음 단계를 실행합니다. 여기서 VDO 볼륨 myvdo 에는 /users/homeDir 경로에 마운트된 파일 시스템이 포함됩니다.

    1. 파일 시스템을 중단합니다.

      # xfs_freeze -f /users/homeDir
      
      # vgextend myvg /dev/vdc2
      
      # lvextend -l new_size myvg/vpool0-name
      
      # xfs_freeze -u /users/homeDir
    2. 파일 시스템을 마운트 해제합니다.

      # umount /users/homeDir
      
      # vgextend myvg /dev/vdc2
      
      # lvextend -l new_size myvg/vpool0-name
      
      # mount -o discard /dev/myvg/myvdo /users/homeDir
      참고

      캐시된 데이터가 있는 파일 시스템을 마운트 해제하거나 해제하면 캐시된 데이터가 작성되어 VDO 볼륨의 물리 공간이 채워질 수 있습니다. VDO 볼륨에서 사용 가능한 물리적 공간에 대한 모니터링 임계값을 설정할 때 캐시된 파일 시스템 데이터의 최대 양을 고려하십시오.

  6. 파일 시스템에서 더 이상 사용되지 않는 블록은 fstrim 유틸리티를 사용하여 정리할 수 있습니다. VDO 볼륨 위에 마운트된 파일 시스템에 대해 fstrim 을 실행하면 해당 볼륨에 대한 실제 공간이 증가할 수 있습니다. fstrim 유틸리티는 VDO 볼륨으로 삭제를 보내며 이전에 사용된 블록에 대한 참조를 제거하는 데 사용됩니다. 이러한 블록 중 하나를 단일 참조하면 실제 공간을 사용할 수 있습니다.

    1. VDO 통계를 확인하여 현재 사용 가능한 공간을 확인하십시오.

      # vdostats --human-readable myvg-vpool0-vpool
      
       Device             Size  Used  Available Use%  Space saving%
      myvg-vpool0-vpool  100.0G 95.0G 5.0G      95%   73%
    2. 사용되지 않는 블록 폐기:

      # fstrim /users/homeDir
    3. VDO 볼륨의 여유 물리 공간을 확인합니다.

      # vdostats --human-readable myvg-vpool0-vpool
      
      
       Device             Size    Used   Available Use%  Space saving%
      myvg-vpool0-vpool  100.0G   30.0G  70.0G     30%    43%

      이 예에서는 파일 시스템에서 fstrim 을 실행한 후 삭제가 VDO 볼륨에서 사용할 물리적 공간의 65G를 반환할 수 있었습니다.

      참고

      중복 제거 및 압축 수준이 낮은 볼륨을 폐기하면 중복 제거 및 압축 수준이 높은 볼륨을 삭제하는 것보다 물리적 공간을 회수할 수 있습니다. 중복 제거 및 압축 수준이 높은 볼륨에는 아직 사용되지 않은 블록을 삭제하는 것보다 물리적 공간을 회수하기 위해 더 광범위한 클린업이 필요할 수 있습니다.

4장. LVM-VDO 볼륨의 Trim 옵션

VDO 볼륨에 사용되지 않은 공간을 알려주는 삭제 옵션을 사용하여 파일 시스템을 마운트할 수 있습니다. 또 다른 옵션은 온디맨드 삭제 또는 mount -o discard 명령을 즉시 삭제하는 fstrim 애플리케이션을 사용하는 것입니다.

fstrim 애플리케이션을 사용하는 경우 관리자는 mount -o discard 명령을 사용하여 가능한 경우 공간을 즉시 복구할 수 있도록 추가 프로세스를 예약하고 모니터링해야 합니다.

현재 fstrim 애플리케이션을 사용하여 이 옵션의 성능 영향이 매우 심각할 수 있으므로 삭제 마운트 옵션 대신 사용하지 않는 블록을 삭제하는 것이 좋습니다. 이러한 이유로 nodiscard 가 기본값입니다.

4.1. VDO에서 삭제 마운트 옵션 활성화

이 절차에서는 VDO 볼륨에서 삭제 옵션을 활성화합니다.

사전 요구 사항

  • 시스템에 LVM-VDO 볼륨이 있습니다.

절차

  • 볼륨에서 삭제를 활성화합니다.

    # mount -o discard /dev/vg-name/vdo-name mount-point

추가 리소스

  • XFS(5), mount(8)lvmvdo(7) 도움말 페이지

4.2. 주기적인 TRIM 작업 설정

이 절차에서는 시스템에서 예약된 TRIM 작업을 활성화합니다.

사전 요구 사항

  • 시스템에 LVM-VDO 볼륨이 있습니다.

절차

  • 타이머를 활성화하고 시작합니다.

    # systemctl enable --now fstrim.timer

검증

  • 타이머가 활성화되었는지 확인합니다.

    # systemctl list-timers fstrim.timer

    예 4.1. 확인 절차의 가능한 출력

    # systemctl list-timers fstrim.timer
    NEXT                         LEFT         LAST  PASSED  UNIT         ACTIVATES
    Mon 2021-05-10 00:00:00 EDT  5 days left  n/a   n/a     fstrim.timer fstrim.service
참고

fstrim.timer 가 마운트된 모든 파일 시스템에서 실행되므로 VDO 볼륨에 대한 참조가 표시되지 않습니다.

추가 리소스

  • fstrim(8) 도움말 페이지

5장. VDO 성능 최적화

VDO 커널 드라이버는 여러 스레드를 사용하여 작업을 가속화합니다. 하나의 스레드가 I/O 요청을 위해 모든 작업을 수행하는 대신 작업을 다른 스레드에 할당된 작은 부분으로 분할합니다. 이러한 스레드는 요청을 처리할 때 서로 통신합니다. 이렇게 하면 하나의 스레드가 일정한 잠금 및 잠금 해제 없이 공유 데이터를 처리할 수 있습니다.

하나의 스레드가 작업을 완료하면 VDO에는 이미 다른 작업이 준비됩니다. 이렇게 하면 스레드가 바빠지고 작업을 전환하는 데 소요되는 시간이 줄어듭니다. VDO는 또한 큐에 I/O 작업 추가 또는 중복 제거 인덱스에 메시지를 처리하는 등 느린 작업에 별도의 스레드를 사용합니다.

5.1. VDO 스레드 유형

VDO는 다양한 스레드 유형을 사용하여 특정 작업을 처리합니다.

논리 영역 스레드(kvdo:logQ)
기본 스토리지 시스템에서 VDO 장치의 사용자에게 제공되는LBN(Logical block numbers)과 물리적 블록 번호(PBN) 간의 매핑을 유지 관리합니다. 또한 동일한 블록에 대한 동시 쓰기를 방지합니다. 논리 스레드는 읽기 및 쓰기 작업 둘 다에서 활성화됩니다. 일반적으로 처리는 균등하게 분배되지만 특정 액세스 패턴은 때때로 하나의 스레드에서 작업을 집중시킬 수 있습니다. 예를 들어 특정 블록 맵 페이지에서 LBN에 자주 액세스하는 경우 하나의 논리 스레드가 이러한 모든 작업을 처리할 수 있습니다.
물리 영역 스레드(kvdo:physQ)
쓰기 작업 중 데이터 블록 할당 및 참조 수를 처리합니다.
I/O 제출 스레드(kvdo:bioQ)
VDO에서 스토리지 시스템으로 블록 I/O(bio) 작업 전송을 처리합니다. 다른 VDO 스레드의 I/O 요청을 처리하고 기본 장치 드라이버에 전달합니다. 이러한 스레드는 장치 관련 데이터 구조와 상호 작용하고, 장치 드라이버 커널 스레드에 대한 요청을 생성하며 전체 장치 요청 큐로 인해 I/O 요청이 차단될 때 지연을 방지합니다.
CPU 처리 스레드(kvdo:cpuQ)
다른 스레드 유형에 대한 데이터 구조에 대한 배타적 액세스 권한을 차단하거나 필요로 하지 않는 CPU 집약적인 작업을 처리합니다. 이러한 작업에는 해시 값 계산 및 데이터 블록 압축이 포함됩니다.
I/O 승인 스레드(kvdo:ackQ)
직접 I/O를 수행하는 커널 페이지 캐시 또는 애플리케이션 스레드와 같은 상위 수준 구성 요소에 대한 I/O 요청 완료 신호를 보냅니다. 해당 CPU 사용량과 메모리 경합에 미치는 영향은 커널 수준 코드의 영향을 받습니다.
해시 영역 스레드 (kvdo:hashQ)
잠재적인 중복 제거 작업을 처리하기 위해 일치하는 해시로 I/O 요청을 조정합니다. 중복 제거 요청을 생성 및 관리하더라도 상당한 계산을 수행하지 않습니다. 일반적으로 단일 해시 영역 스레드로 충분합니다.
중복 제거 스레드(kvdo:dedupeQ)
I/O 요청을 처리하고 중복 제거 인덱스와 통신합니다. 이 작업은 차단을 방지하기 위해 별도의 스레드에서 수행됩니다. 또한 인덱스가 빠르게 응답하지 않는 경우 중복 제거를 생략하는 시간 초과 메커니즘이 있습니다. VDO 장치당 중복 제거 스레드가 하나만 있습니다.
저널 스레드(kvdo:journalQ)
복구 저널을 업데이트하고 쓰기를 위해 저널 블록을 예약합니다. 이 작업은 여러 스레드로 나눌 수 없습니다. VDO 장치당 저널 스레드가 하나만 있습니다.
Packer 스레드 (kvdo:packerQ)
압축이 활성화된 경우 쓰기 작업 중에 작동합니다. CPU 스레드에서 압축 데이터 블록을 수집하여 낭비되는 공간을 줄입니다. VDO 장치당 하나의 팩터 스레드만 있습니다.

5.2. 성능 병목 현상 확인

VDO 성능에서 병목 현상을 식별하는 것은 시스템 효율성을 최적화하는 데 중요합니다. 수행할 수 있는 기본 단계 중 하나는 병목 현상이 CPU, 메모리 또는 백업 스토리지 속도에 있는지 확인하는 것입니다. 가장 느린 구성 요소를 정확하게 파악한 후 성능 향상을 위한 전략을 개발할 수 있습니다.

낮은 성능의 근본 원인이 하드웨어 문제가 되지 않도록 하려면 스토리지 스택에서 VDO를 사용하여 테스트를 실행합니다.

VDO의 journalQ 스레드는 특히 VDO 볼륨에서 쓰기 작업을 처리할 때 자연적인 병목 현상입니다. 다른 스레드 유형에 journalQ 스레드보다 사용률이 높으면 해당 유형의 스레드를 추가하여 이 문제를 해결할 수 있습니다.

5.2.1. top을 사용하여 VDO 성능 분석

top 유틸리티를 사용하여 VDO 스레드의 성능을 검사할 수 있습니다.

절차

  1. 개별 스레드를 표시합니다.

    $ top -H
    참고

    top 과 같은 툴은 캐시 또는 메모리 지연으로 인해 생산적인 CPU 사이클과 사이클을 구분할 수 없습니다. 이러한 툴은 캐시 경합 및 메모리 액세스를 실제 작업으로 해석합니다. 노드 간에 스레드를 이동하는 것은 CPU 사용률 감소와 같이 표시될 수 있으며 초당 작업을 늘릴 수 있습니다.

  2. f 키를 눌러 필드 관리자를 표시합니다.
  3. ( Cryostat) 키를 사용하여 P = Last Used Cpu (SMP) 필드로 이동합니다.
  4. 스페이스바를 눌러 P = Last Used Cpu (SMP) 필드를 선택합니다.
  5. q 키를 눌러 필드 관리자를 종료합니다. 이제 top 유틸리티에서 개별 코어의 CPU 부하를 표시하고 각 프로세스 또는 스레드마다 최근에 사용된 CPU를 나타냅니다. 1 를 눌러 CPU별 통계로 전환할 수 있습니다.

추가 리소스

5.2.2. 상위 결과 해석

VDO 스레드의 성능을 분석하는 동안 다음 표를 사용하여 top 유틸리티의 결과를 해석합니다.

표 5.1. 상위 결과 해석
설명제안

스레드 또는 CPU 사용량이 70%를 초과했습니다.

스레드 또는 CPU가 과부하됩니다. 사용량이 높은 경우 실제 작업이 없는 CPU에 예약된 VDO 스레드가 발생할 수 있습니다. 이는 과도한 하드웨어 중단, 메모리 충돌 또는 리소스 경쟁으로 인해 발생할 수 있습니다.

이 코어를 실행하는 유형의 스레드 수를 늘립니다.

낮은 %id%wa

핵심은 적극적으로 작업을 처리하는 것입니다.

작업이 필요하지 않습니다.

낮은 %hi

핵심은 표준 처리 작업을 수행하는 것입니다.

성능을 개선하기 위해 코어를 더 추가합니다. NUMA 충돌을 방지합니다.

  • %hi 의 높은 값 [a]
  • 코어에 하나의 스레드만 할당됩니다.
  • %ID 가 0
  • %WA 값이 0

코어는 과도하게 배출됩니다.

커널 스레드 및 장치 인터럽트 처리를 다른 코어에 다시 할당합니다.

  • kvdo:bioQ 스레드는 D 상태에서 자주 발생합니다.

VDO는 I/O 요청으로 스토리지 시스템을 지속적으로 사용하고 있습니다. [b]

CPU 사용률이 매우 낮은 경우 I/O 제출 스레드 수를 줄입니다.

kvdo:bioQ 스레드는 S 상태에서 자주 발생합니다.

VDO에는 필요한 것보다 더 많은 kvdo:bioQ 스레드가 있습니다.

kvdo:bioQ 스레드 수를 줄입니다.

I/O 요청당 CPU 사용률이 높습니다.

I/O 요청당 CPU 사용률이 더 많은 스레드로 증가합니다.

CPU, 메모리 또는 잠금 경합을 확인합니다.

[a] 몇 % 이상
[b] 이는 스토리지 시스템이 여러 요청을 처리할 수 있거나 요청 처리가 효율적인 경우 유용합니다.

5.2.3. perf로 VDO 성능 분석

perf 유틸리티를 사용하여 VDO의 CPU 성능을 확인할 수 있습니다.

사전 요구 사항

  • perf 패키지가 설치되어 있습니다.

절차

  1. 성능 프로필을 표시합니다.

    # perf top
  2. perf 결과를 해석하여 CPU 성능을 분석합니다.

    표 5.2. perf 결과 해석
    설명제안

    kvdo:bioQ 스레드는 과도한 사이클 수집 회전 잠금

    VDO 아래의 장치 드라이버에서 너무 많은 경합이 발생할 수 있습니다.

    kvdo:bioQ 스레드 수 감소

    높은 CPU 사용량

    NUMA 노드 간 연결.

    프로세서에서 지원하는 경우 stalled-cycles-backend,cache-misses, node-load-misses 와 같은 카운터를 확인합니다. 누락 속도가 높으면 가능한 경합을 나타내는 다른 툴에서 CPU 사용량이 높은 CPU 사용량을 다시 조합한 stalls가 발생할 수 있습니다.

    VDO 커널 스레드에 대한 CPU 선호도 또는 인터럽트 처리기의 IRQ 선호도를 구현하여 처리를 단일 노드로 제한합니다.

추가 리소스

  • perf-top(1) 도움말 페이지

5.2.4. sar를 사용하여 VDO 성능 분석

sar 유틸리티를 사용하여 VDO 성능에 대한 주기적인 보고서를 생성할 수 있습니다.

참고

모든 블록 장치 드라이버가 sar 유틸리티에 필요한 데이터를 제공할 수 있는 것은 아닙니다. 예를 들어 MD RAID와 같은 장치는 %util 값을 보고하지 않습니다.

사전 요구 사항

  • Cryo stat 유틸리티 를 설치합니다.

    # dnf install sysstat

절차

  1. 1초 간격으로 디스크 I/O 통계를 표시합니다.

    $ sar -d 1
  2. sar 결과를 해석하여 VDO 성능을 분석합니다.

    표 5.3. sar 결과 해석
    설명제안
    • 기본 스토리지 장치의 %util 값은 100% 미만입니다.
    • VDO는 100 %로 비어 있습니다.
    • bioQ 스레드는 많은 CPU 시간을 사용하고 있습니다.

    VDO에는 빠른 장치를 위한 bioQ 스레드가 너무 적습니다.

    bioQ 스레드를 더 추가합니다.

    스핀 잠금 경합으로 인해 bioQ 스레드를 추가할 때 특정 스토리지 드라이버가 느려질 수 있습니다.

추가 리소스

  • SAR(1) 도움말 페이지

5.3. VDO 스레드 재배포

VDO는 요청을 처리할 때 다양한 작업에 다양한 스레드 풀을 사용합니다. 최적의 성능은 사용 가능한 스토리지, CPU 리소스 및 워크로드 유형에 따라 다른 풀의 올바른 스레드 수 설정에 따라 달라집니다. VDO 작업을 여러 스레드에 분배하여 VDO 성능을 향상시킬 수 있습니다.

VDO는 병렬 처리를 통한 성능을 극대화하는 것을 목표로 합니다. 사용 가능한 CPU 리소스 및 병목 현상과 같은 요인에 따라 병목 현상이 발생한 작업에 더 많은 스레드를 할당하여 개선할 수 있습니다. 스레드 사용률이 높은 경우 (70-80 % 이상) 지연이 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 경우 스레드 수를 늘리는 것이 도움이 될 수 있습니다. 그러나 과도한 스레드는 성능을 방해하고 추가 비용이 발생할 수 있습니다.

최적의 성능을 위해 다음 작업을 수행합니다.

  • 다양한 예상 워크로드로 VDO를 테스트하여 성능을 평가하고 최적화합니다.
  • 50% 이상의 사용률을 가진 풀의 스레드 수를 늘립니다.
  • 개별 스레드 사용률이 낮은 경우에도 전체 사용률이 50%를 초과하면 VDO에서 사용할 수 있는 코어 수를 늘립니다.

5.3.1. NUMA 노드 간에 VDO 스레드 그룹화

NUMA 노드 간에 메모리에 액세스하는 것은 로컬 메모리 액세스보다 느립니다. 코어가 노드 내에서 마지막 수준 캐시를 공유하는 Intel 프로세서에서 단일 노드 내에서 공유되는 것보다 노드 간에 데이터를 공유할 때 캐시 문제가 더 중요합니다. 많은 VDO 커널 스레드는 배타적 데이터 구조를 관리하지만 종종 I/O 요청에 대한 메시지를 교환합니다. VDO 스레드가 여러 노드에 분산되거나 스케줄러에서 노드 간에 스레드를 다시 할당하면 경합이 발생할 수 있으며, 이는 동일한 리소스에 대해 경쟁하는 여러 노드가 될 수 있습니다.

동일한 NUMA 노드에서 특정 스레드를 그룹화하여 VDO 성능을 향상시킬 수 있습니다.

하나의 NUMA 노드에서 서로 그룹 관련 스레드
  • I/O 승인(ackQ) 스레드
  • 상위 수준의 I/O 제출 스레드:

    • 직접 I/O 처리 사용자 모드 스레드
    • 커널 페이지 캐시 플러시 스레드
장치 액세스 최적화
  • 장치 액세스 타이밍이 NUMA 노드마다 다른 경우 스토리지 장치 컨트롤러에 가장 가까운 노드에서 bioQ 스레드를 실행합니다.
경합 최소화
  • logQ 또는 physQ 스레드와 동일한 노드에서 I/O 제출 및 스토리지 장치 인터럽트 처리를 실행합니다.
  • 동일한 노드에서 다른 VDO 관련 작업을 실행합니다.
  • 하나의 노드에서 모든 VDO 작업을 처리할 수 없는 경우 스레드를 다른 노드로 이동할 때 메모리 경합을 고려하십시오. 예를 들어 처리 및 bioQ 스레드를 중단하는 장치를 다른 노드로 이동합니다.

5.3.2. CPU 선호도 구성

VDO 스레드의 CPU 선호도를 조정하는 경우 특정 스토리지 장치 드라이버에서 VDO 성능을 향상시킬 수 있습니다.

스토리지 장치 드라이버의 인터럽트(IRQ) 처리기가 상당한 작업을 수행하고 드라이버가 스레드 IRQ 처리기를 사용하지 않는 경우, 시스템 스케줄러에서 VDO 성능을 최적화하는 기능을 제한할 수 있습니다.

최적의 성능을 위해 다음 작업을 수행합니다.

  • 코어가 과부하된 경우 특정 코어를 IRQ 처리로 전용하고 VDO 스레드 선호도를 조정합니다. %hi 값이 다른 코어보다 몇 퍼센트를 초과하면 코어가 과부하됩니다.
  • 사용 중인 IRQ 코어에서 kvdo:journalQ 스레드와 같은 싱글톤 VDO 스레드를 실행하지 않도록 합니다.
  • 개별 CPU 사용이 높은 경우에만 IRQs에서 다른 스레드 유형을 사용 중인 코어를 유지합니다.
참고

시스템 재부팅 시 구성이 유지되지 않습니다.

절차

  • CPU 선호도를 설정합니다.

    # taskset -c <cpu-numbers> -p <process-id>

    & lt;cpu-numbers >를 프로세스를 할당하려는 쉼표로 구분된 CPU 번호 목록으로 바꿉니다. & lt;process-id >를 CPU 선호도를 설정하려는 실행 중인 프로세스의 ID로 바꿉니다.

    예 5.1. CPU 코어 1 및 2에서 kvdo 프로세스에 대한 CPU 유사성 설정

    # for pid in `ps -eo pid,comm | grep kvdo | awk '{ print $1 }'`
    do
        taskset -c "1,2" -p $pid
    done

검증

  • 선호도 세트를 표시합니다.

    # taskset -p <cpu-numbers> -p <process-id>

    & lt;cpu-numbers >를 프로세스를 할당하려는 쉼표로 구분된 CPU 번호 목록으로 바꿉니다. & lt;process-id >를 CPU 선호도를 설정하려는 실행 중인 프로세스의 ID로 바꿉니다.

추가 리소스

  • taskset(1) 도움말 페이지

5.4. 성능 향상을 위해 블록 맵 캐시 크기 증가

VDO 볼륨의 캐시 크기를 늘려 읽기 및 쓰기 성능을 향상시킬 수 있습니다.

읽기 및 쓰기 대기 시간이 연장되었거나 애플리케이션 요구 사항에 부합하지 않는 스토리지에서 읽은 상당한 양의 데이터가 있는 경우 캐시 크기를 조정해야 할 수 있습니다.

주의

블록 맵 캐시를 늘리면 캐시는 지정한 메모리 양과 추가 15%의 메모리를 사용합니다. 더 큰 캐시 크기는 더 많은 RAM을 사용하고 전체 시스템 안정성에 영향을 미칩니다.

다음 예제에서는 시스템의 캐시 크기를 128Mb에서 640Mb로 변경하는 방법을 보여줍니다.

절차

  1. VDO 볼륨의 현재 캐시 크기를 확인합니다.

    # lvs -o vdo_block_map_cache_size
      VDOBlockMapCacheSize
                   128.00m
                   128.00m
  2. VDO 볼륨을 비활성화합니다.

    # lvchange -an vg_name/vdo_volume
  3. VDO 설정을 변경합니다.

    # lvchange --vdosettings "block_map_cache_size_mb=640" vg_name/vdo_volume

    640 을 새 캐시 크기(MB)로 바꿉니다.

    참고

    캐시 크기는 128MB에서 16TB 범위 내에서 4096의 배수, 논리 스레드당 최소 16MB여야 합니다. 다음에 VDO 장치가 시작될 때 변경 사항이 적용됩니다. 이미 실행중인 장치는 영향을 받지 않습니다.

  4. VDO 볼륨을 활성화합니다.

    # lvchange -ay vg_name/vdo_volume

검증

  • 현재 VDO 볼륨 구성을 확인합니다.

    # lvs -o vdo_block_map_cache_size vg_name/vdo_volume
      VDOBlockMapCacheSize
                   640.00m

추가 리소스

  • lvchange(8) 도움말 페이지

5.5. 삭제 작업 가속화

VDO는 시스템의 모든 VDO 장치에 대해 허용되는 최대 DISCARD(TRIM) 섹터 크기를 설정합니다. 기본 크기는 8개의 섹터로, 하나의 4-KiB 블록에 해당합니다. DISCARD 크기를 늘리면 삭제 작업의 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 그러나 삭제 성능을 개선하고 다른 쓰기 작업의 속도를 유지하는 사이에 절충이 있습니다.

최적의 DISCARD 크기는 스토리지 스택에 따라 다릅니다. 매우 크고 매우 작은 DISCARD 섹터 모두 잠재적으로 성능을 저하시킬 수 있습니다. 다양한 값으로 실험하여 우수한 결과를 제공하는 것을 발견하십시오.

로컬 파일 시스템을 저장하는 VDO 볼륨의 경우 기본 설정인 8개 섹터의 DISCARD 크기를 사용하는 것이 가장 적합합니다. SCSI 대상 역할을 하는 VDO 볼륨의 경우 2048 섹터(1MB 삭제에 해당)와 같이 보통 큰 DISCARD 크기가 가장 적합합니다. 최대 DISCARD 크기가 5MB 삭제로 변환되는 10240 섹터를 초과하지 않는 것이 좋습니다. 크기를 선택할 때 VDO는 8 섹터보다 작으면 삭제 작업을 효과적으로 처리하지 못할 수 있으므로 8의 배수인지 확인합니다.

절차

  1. DISCARD 섹터의 새 최대 크기를 설정합니다.

    # echo <number-of-sectors> > /sys/kvdo/max_discard_sectors

    & lt;number-of-sectors&gt;를 섹터 수로 바꿉니다. 이 설정은 재부팅할 때까지 유지됩니다.

  2. 선택 사항: 재부팅 시 DISCARD 섹터를 영구적으로 변경하려면 사용자 지정 systemd 서비스를 생성합니다.

    1. 다음 콘텐츠를 사용하여 새 /etc/systemd/system/max_discard_sectors.service 파일을 만듭니다.

      [Unit]
      Description=Set maximum DISCARD sector
      [Service]
      ExecStart=/usr/bin/echo <number-of-sectors> > /sys/kvdo/max_discard_sectors
      
      [Install]
      WantedBy=multi-user.target

      & lt;number-of-sectors&gt;를 섹터 수로 바꿉니다.

    2. 파일을 저장하고 종료합니다.
    3. 서비스 파일을 다시 로드합니다.

      # systemctl daemon-reload
    4. 새 서비스를 활성화합니다.

      # systemctl enable max_discard_sectors.service

검증

  • 선택 사항: scaling governor 변경을 영구적으로 수행한 경우 max_discard_sectors.service 가 활성화되어 있는지 확인합니다.

    # systemctl is-enabled max_discard_sectors.service

5.6. CPU 빈도 스케일링 최적화

기본적으로 RHEL은 CPU 빈도 스케일링을 사용하여 CPU 빈도 스케일링을 사용하여 CPU의 부하가 많은 경우 전원을 줄이고 heat를 줄입니다. 전력 절감에 비해 성능을 우선시하기 위해 CPU를 최대 클럭 속도로 작동하도록 구성할 수 있습니다. 이렇게 하면 CPU에서 최대 효율성으로 데이터 중복 제거 및 압축 프로세스를 처리할 수 있습니다. CPU를 가장 높은 빈도로 실행하면 리소스 집약적인 작업을 더 빠르게 실행하여 데이터 감소 및 스토리지 최적화 측면에서 VDO의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.

주의

높은 성능을 위해 CPU 빈도 스케일링을 조정하면 전력 소비와 heat 생성이 증가할 수 있습니다. 부적절하게 잘린 시스템에서는 과열이 발생할 수 있으며 열 제한으로 인해 성능 향상을 제한할 수 있습니다.

절차

  1. 사용 가능한 CPU 관리자를 표시합니다.

    $ cpupower frequency-info -g
  2. 성능 우선 순위를 지정하도록 스케일링 관리자를 변경합니다.

    # cpupower frequency-set -g performance

    이 설정은 재부팅할 때까지 유지됩니다.

  3. 선택 사항: 재부팅 시 스케일링 governor를 영구적으로 변경하려면 사용자 지정 systemd 서비스를 생성합니다.

    1. 다음 콘텐츠를 사용하여 새 /etc/systemd/system/cpufreq.service 파일을 만듭니다.

      [Unit]
      Description=Set CPU scaling governor to performance
      
      [Service]
      ExecStart=/usr/bin/cpupower frequency-set -g performance
      
      [Install]
      WantedBy=multi-user.target
    2. 파일을 저장하고 종료합니다.
    3. 서비스 파일을 다시 로드합니다.

      # systemctl daemon-reload
    4. 새 서비스를 활성화합니다.

      # systemctl enable cpufreq.service

검증

  • 현재 사용되는 CPU 빈도 정책을 표시합니다.

    $ cpupower frequency-info -p
  • 선택 사항: scaling governor 변경을 영구적으로 수행한 경우 cpufreq.service 가 활성화되어 있는지 확인합니다.

    # systemctl is-enabled cpufreq.service

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