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Esta é uma documentação não divulgada para SUSE® Storage 1.12 (Dev).

Verificação de Integridade dos Dados do Instantâneo

O Longhorn é capaz de calcular hash dos arquivos de disco do instantâneo e verificar periodicamente sua integridade.

Introdução

O sistema Longhorn suporta a criação de instantâneos de volume e armazena os arquivos de disco dos instantâneos no disco local. No entanto, é impossível verificar a integridade dos dados dos instantâneos devido à falta de checksums dos instantâneos anteriormente. Como resultado, quando os dados estão corrompidos devido, por exemplo, à degradação dos bits no armazenamento subjacente, não há como detectar a corrupção e reparar as réplicas. Após aplicar o recurso, o Longhorn é capaz de calcular hash dos arquivos de disco do instantâneo e verificar periodicamente sua integridade. Quando um arquivo de disco do instantâneo em uma réplica está corrompido, o Longhorn iniciará automaticamente o processo de reconstrução para corrigi-lo.

Categoria de

Configurações Globais

  • snapshot-data-integrity

    Esta configuração permite que os usuários habilitem ou desabilitem o hash do instantâneo e a verificação de integridade dos dados. As opções disponíveis são:

    • desabilitado: Desabilitar o hash dos arquivos de disco do instantâneo e a verificação de integridade dos dados.

    • habilitado: Habilita o hash periódico dos arquivos de disco do instantâneo e a verificação de integridade dos dados. Para detectar a corrupção não detectada pelo sistema de arquivos causada pela degradação dos bits ou outros problemas em arquivos de disco do instantâneo, o sistema Longhorn periodicamente calcula o hash dos arquivos e encontra os corrompidos. Portanto, o desempenho do sistema será impactado durante a verificação periódica.

    • fast-check: Habilitar o hash dos arquivos de disco do instantâneo e a verificação rápida de integridade dos dados. O sistema Longhorn só calcula o hash dos arquivos de disco do instantâneo se eles ainda não tiverem hash calculado ou se o tempo de modificação tiver mudado. Neste modo, a corrupção que não é detectada pelo sistema de arquivos não pode ser identificada, mas o impacto no desempenho do sistema pode ser minimizado.

  • snapshot-data-integrity-immediate-check-after-snapshot-creation

    O cálculo do hash dos arquivos de disco do instantâneo impacta o desempenho do sistema. O cálculo imediato do hash e a verificação podem ser desativados para minimizar o impacto após a criação de um instantâneo.

  • snapshot-data-integrity-cronjob

    Um cronograma definido usando o formato de string unix-cron especifica quando o Longhorn verifica a integridade dos dados dos arquivos de disco do instantâneo.

    O cálculo do hash dos arquivos de disco do instantâneo impacta o desempenho do sistema. Recomenda-se realizar verificações de integridade de dados durante horários de menor movimento e reduzir a frequência das verificações.

Configurações por Volume

O Longhorn também suporta a configuração por volume ao configurar Volume.Spec.SnapshotDataIntegrity. O valor é ignored por padrão, portanto, a verificação de integridade de dados é determinada pela configuração global snapshot-data-integrity. Volume.Spec.SnapshotDataIntegrity suporta ignored, disabled, enabled e fast-check. Cada volume pode ter sua configuração de verificação de integridade de dados personalizada.

Impacto no Desempenho

Para detectar corrupção de dados, os checksum dos arquivos de disco do instantâneo precisam ser calculados. Os cálculos consomem recursos de armazenamento e computação. Portanto, o desempenho de armazenamento será negativamente impactado. Para fornecer uma compreensão clara do impacto, avaliamos o desempenho de armazenamento ao calcular o checksum dos arquivos de disco. Os IOPS de leitura, a largura de banda e a latência são negativamente impactados.

  • Ambiente

    • Host: AWS EC2 c5d.2xlarge

    • CPU: Intel® Xeon® Platinum 8124M CPU @ 3.00GHz

    • Memória: 16 GB

    • Rede: Até 10Gbps

    • Kubernetes: v1.24.4+rke2r1

  • Resultado

    • Disco: SSD NVMe de 200 GiB como armazenamento da instância

      • Instantâneo de 100 GiB com dados aleatórios completos

        Imagem

    • Disco: HDD otimizado para throughput de 200 GiB (st1)

      • Instantâneo de 30 GiB com dados aleatórios completos

        Imagem

Recomendação

O recurso ajuda a detectar a corrupção de dados em arquivos de disco dos instantâneos dos volumes. No entanto, o cálculo do checksum impacta negativamente o desempenho de armazenamento. Para reduzir o impacto, as recomendações são

  • O cálculo do checksum e a verificação dos arquivos de disco do instantâneo podem ser agendados para horários de menor movimento pela configuração global snapshot-data-integrity-cronjob.

  • Desative a configuração global snapshot-data-integrity-immediate-check-after-snapshot-creation.