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通过 Btrfs 使用 MySQL 和 LxD

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通过 Btrfs 使用 MySQL 和 LxD

我有一个 Ubuntu 16.04 工作站，带有 ext4 文件系统。

  1. 在玩 LxD 时，我希望有一个快如闪电快照功能（因为我的图像通常很大）。据我所知，只有当备份文件系统是 CoW 文件系统（例如 Btrfs）时，才能实现此功能。

（注意：到目前为止，我遇到的与 Btrfs 性能相关的唯一主要警告是建议使用noatimemount 标志。）

  1. 但是由于我在这个系统上还有一个 MySQL 实例，我不希望它的性能受到影响（相对于 ext4 文件系统），所以我决定做最后一次检查，看看是否在切换到支持 Btrfs 的 MySQL 时可能出现问题。并且，看我发现了什么：

通常最好使用'nodatacow'选项来挂载 Btrfs，禁用写时复制，因为当您有大量随机写入时，COW 会导致碎片化、磁盘抖动以及 CPU 和 RAM 峰值。

现在，这似乎是一个真正的阻碍！

问题：有没有什么办法可以让我同时通过 Btrfs 获得快速快照和高性能 MySQL 实例？

答案1

对于采用写时复制设计的文件系统来说，碎片化是一个不可避免的副作用。这也是首先允许几乎免费的文件系统快照的原因。

原因很简单：每次更改块时，新块都必须写入原始块以外的某个位置。因此，即使文件最初是连续的，修改后也不会是连续的。

我不知道 Btrfs 如何nodatacow与快照交互，但我有一种感觉，当你在数据集上创建快照时，无论你使用什么标志，你都会强制至少部分写时复制行为；否则你如何能够通过快照访问旧数据？

然而，这不一定严重影响你的 MySQL 性能，原因有二：

  • 现代磁盘对于单用户工作负载来说确实非常快（我认为你最感兴趣的是这一点，因为你提到你的系统是一个“工作站”）
  • 现代操作系统有相当好的缓存算法，从而减少了实际访问物理存储的需要

举个例子，我自己也在运行 ZFS（Btrfs 借鉴了许多想法），目前正在进行清理。所讨论的池是一个六磁盘 raidz2，它并不以出色的性能而闻名，物理上由六个 7200 rpm 磁盘（两个 SATA，四个 SAS）支持，这些磁盘也不以出色的 IOPS 而闻名。ZFS 清理会浏览整个磁盘上的 Merkle 树，读取所有数据，并验证所有内容的校验和，以确保所有内容都按之前写入的方式读回；在我的情况下，沿途计算所有内容的 SHA-256 哈希值。当前的清理速度（在经过最初的、元数据繁重的部分之后，这涉及大量寻道）徘徊大约 200 MB/s并且实际上缓慢地爬升。这是实际的拼盘I/O，不涉及缓存（因为当您想要验证持久存储上的内容时，缓存没有任何意义）。

当然，如果您转向写时复制文件系统，您很可能会发现碎片化会导致性能下降。但鱼与熊掌不可兼得；如果您想要快速、低成本的快照，您很可能不得不放弃其他东西才能获得它们。

针对你的情况，我会进行基准测试。设置一些 Btrfs 存储，将 MySQL 数据库的副本放在那里，然后看看两者在合理的工作负载下的表现。

答案2

我尝试了自己的评论，一切似乎都运行良好。仍然欢迎更好的替代方案。

这是我所做的。

# 1. Initial, onetime setup.
#   1.a) Create a sparse, 20G file.
      $ truncate -s 20G disk.20g

#   1.b) Format the loopback device with Btrfs.
      $ losetup /dev/loop0 disk.20g
      $ mkfs.btrfs /dev/loop0

# 2. Do this every time you wish to actually start using LxD.
# Note: Replace '/dev/loop0' with whatever loop-device is free on your system.
  $ sudo service lxd stop
  $ sudo mkdir -p /var/lib/lxd
  $ sudo mount -o noatime /dev/loop0 /var/lib/lxd
  $ sudo service lxd start

# 3. Do this to gracefully 'shutdown' the effects of Step 2.
  $ sudo service lxd stop
  $ sudo umount /var/lib/lxd
  $ losetup -d /dev/loop0
  $ sudo service lxd start

因此，重申一下：

  1. 我的主机操作系统的主文件系统是 Ext4。上述disk.20g文件仅驻留在此文件系统上。此文件系统可以继续托管 MySQL 和其他可能因 Btrfs 而性能受到不利影响的软件。
  2. LxD 将其镜像和容器存储在 Btrfs 分区中。这样可以实现极快的快照。

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