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这是尚未发布的文档。 SUSE® Storage 1.12 (Dev).

快照数据完整性检查

Longhorn能够对快照磁盘文件进行哈希，并定期检查其完整性。

简介

Longhorn系统支持卷快照，并将快照磁盘文件存储在本地磁盘上。然而，由于之前缺乏快照的校验和，无法检查快照的数据完整性。因此，当数据因底层存储中的位腐蚀等原因而损坏时，无法检测到损坏并修复副本。在应用此功能后，Longhorn能够对快照磁盘文件进行哈希处理，并定期检查其完整性。当一个副本中的快照磁盘文件损坏时，Longhorn将自动启动重建过程以修复它。

设置

全局设置

  • snapshot-data-integrity

    此设置允许用户启用或禁用快照哈希和数据完整性检查。可用选项如下：

    • disabled：禁用快照磁盘文件哈希和数据完整性检查。

    • enabled：启用定期快照磁盘文件哈希和数据完整性检查。为了检测由于位腐蚀或其他问题引起的、文件系统无法察觉的快照磁盘文件损坏，Longhorn系统会定期对文件进行哈希，并查找损坏的文件。因此，在定期检查期间，系统性能将受到影响。

    • fast-check：启用快照磁盘文件哈希和快速数据完整性检查。Longhorn系统仅在快照磁盘文件尚未哈希或修改时间发生变化时对其进行哈希。在此模式下，无法检测到文件系统无法察觉的损坏，但可以将对系统性能的影响降至最低。

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

    哈希快照磁盘文件会影响系统性能。可以禁用即时快照哈希和检查，以最小化创建快照后的影响。

  • snapshot-data-integrity-cronjob

    使用unix-cron字符串格式定义的计划指定了Longhorn检查快照磁盘文件数据完整性的时间。

    哈希快照磁盘文件会影响系统性能。建议在非高峰时段运行数据完整性检查，并减少检查的频率。

每卷设置

Longhorn还通过配置`Volume.Spec.SnapshotDataIntegrity`支持每卷设置。默认值为`ignored`，因此数据完整性检查由全局设置`snapshot-data-integrity`决定。Volume.Spec.SnapshotDataIntegrity`支持`ignored、disabled、enabled`和`fast-check。每个卷可以自定义其数据完整性检查设置。

性能影响

为了检测数据损坏，需要计算快照磁盘文件的校验和。这些计算会消耗存储和计算资源。因此，存储性能将受到负面影响。为了清楚了解影响，我们在对磁盘文件进行校验和时对存储性能进行了基准测试。读取IOPS、带宽和延迟受到负面影响。

  • 环境

    • 主机：AWS EC2 c5d.2xlarge

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

    • Memory（内存）：16 GB

    • 网络：最高10Gbps

    • Kubernetes: v1.24.4+rke2r1

  • 结果

    • 磁盘：200 GiB NVMe SSD作为实例存储

      • 100 GiB 快照，包含完整的随机数据

        映像

    • 磁盘：200 GiB 吞吐量优化的 HDD (st1)

      • 30 GiB 快照，包含完整的随机数据

        映像

推荐

该功能有助于检测卷的快照磁盘文件中的数据损坏。然而，校验和计算会对存储性能产生负面影响。为了降低影响，建议如下：

  • 可以通过全局设置 snapshot-data-integrity-cronjob 将校验和和检查快照磁盘文件的操作安排在非高峰时段。

  • 禁用全局设置 snapshot-data-integrity-immediate-check-after-snapshot-creation。