問題
最近、新しいディスクをインストールし、その上にzpoolを作成しました。
/# zpool create morez /dev/sdb
しばらく使用した後、かなり遅いことに気付きました。
/morez# fio --name rw --rw rw --size 10G
read: IOPS=19.6k, BW=76.6MiB/s (80.3MB/s)(5120MiB/66834msec)
write: IOPS=19.6k, BW=76.6MiB/s (80.3MB/s)(5120MiB/66834msec)
このテストは、実際の使用例とかなり似ています。ディスクから適度な数(〜10k)の画像(それぞれ〜2 MiB)を読み取っています。ディスクがほとんど空のときにそれらは一度にすべて書き込まれたので、断片化されるとは思わない。
比較のために、ext4をテストしました。
/# gdisk /dev/sdb
...
/# mkfs.ext4 -f /dev/sdb1 && mount /dev/sdb1 /mnt && cd /mnt
/mnt# fio --name rw --rw rw --size 10G
read: IOPS=48.3k, BW=189MiB/s (198MB/s)(5120MiB/27135msec)
write: IOPS=48.3k, BW=189MiB/s (198MB/s)(5120MiB/27135msec)
そして、btrfs:
/# mkfs.btrfs -f /dev/sdb1 && mount /dev/sdb1 /mnt && cd /mnt
/mnt# fio --name rw --rw rw --size 10G
read: IOPS=51.3k, BW=201MiB/s (210MB/s)(5120MiB/25528msec)
write: IOPS=51.3k, BW=201MiB/s (210MB/s)(5120MiB/25528msec)
ZFSのパフォーマンスの問題の原因は何ですか?また、どのように高速化できますか?
ソリューションで失敗した試行
私のディスク(Seagate ST1000DM003)は4096バイトの物理セクターを使用するため、zpoolのセクターサイズを明示的に設定しようとしました。
/# zpool create -o ashift=12 morez /dev/sdb
これはパフォーマンスを改善しませんでした:
/morez# fio --name rw --rw rw --size 10G
read: IOPS=21.3k, BW=83.2MiB/s (87.2MB/s)(5120MiB/61573msec)
write: IOPS=21.3k, BW=83.2MiB/s (87.2MB/s)(5120MiB/61573msec)
観察
奇妙なことに、zvolを使用すると優れたパフォーマンスが得られました。
/# zfs create -V 20G morez/vol
/# fio --name rw --filename /dev/zvol/morez/vol --rw rw --size 10G
read: IOPS=52.7k, BW=206MiB/s (216MB/s)(5120MiB/24852msec)
write: IOPS=52.7k, BW=206MiB/s (216MB/s)(5120MiB/24852msec)
なぜこれはZFSファイルシステムにのみ影響し、zvolsには影響しないのですか?
btrfsの拡張テスト
コメントでは、違いはキャッシングによるものである可能性が示唆されました。さらにテストを行った結果、これは事実ではないと思います。私はbtrfsテストのサイズをコンピューターのメモリ量を大きく超えて増やしましたが、そのパフォーマンスはZFSのそれよりもはるかに優れていました。
/# mkfs.btrfs -f /dev/sdb1 && mount /dev/sdb1 /mnt && cd /mnt
/mnt# $ fio --name rw --rw rw --size 500G --runtime 3600 --time_based --ramp_time 900
read: IOPS=41.9k, BW=164MiB/s (172MB/s)(576GiB/3600003msec)
write: IOPS=41.9k, BW=164MiB/s (172MB/s)(576GiB/3600003msec)
システム情報
ソフトウェア
- Arch Linux、カーネルバージョン4.11.6
- Linux 0.6.5.10上のZFS
- フィオ2.21
ハードウェア
- テスト中のドライブ:Seagate ST1000DM003、6Gb / s SATAポートに接続
- マザーボード:Gigabyte X99-SLI
- メモリー:8 GiB
ZFS情報
以下に、fioを実行する前のZFSプロパティを示します。これらは、デフォルト設定でzpoolを作成した結果です。
# zpool get all morez
NAME PROPERTY VALUE SOURCE
morez size 928G -
morez capacity 0% -
morez altroot - default
morez health ONLINE -
morez guid [removed] default
morez version - default
morez bootfs - default
morez delegation on default
morez autoreplace off default
morez cachefile - default
morez failmode wait default
morez listsnapshots off default
morez autoexpand off default
morez dedupditto 0 default
morez dedupratio 1.00x -
morez free 928G -
morez allocated 276K -
morez readonly off -
morez ashift 0 default
morez comment - default
morez expandsize - -
morez freeing 0 default
morez fragmentation 0% -
morez leaked 0 default
morez feature@async_destroy enabled local
morez feature@empty_bpobj enabled local
morez feature@lz4_compress active local
morez feature@spacemap_histogram active local
morez feature@enabled_txg active local
morez feature@hole_birth active local
morez feature@extensible_dataset enabled local
morez feature@embedded_data active local
morez feature@bookmarks enabled local
morez feature@filesystem_limits enabled local
morez feature@large_blocks enabled local
# zfs get all morez
NAME PROPERTY VALUE SOURCE
morez type filesystem -
morez creation Thu Jun 29 19:34 2017 -
morez used 240K -
morez available 899G -
morez referenced 96K -
morez compressratio 1.00x -
morez mounted yes -
morez quota none default
morez reservation none default
morez recordsize 128K default
morez mountpoint /morez default
morez sharenfs off default
morez checksum on default
morez compression off default
morez atime on default
morez devices on default
morez exec on default
morez setuid on default
morez readonly off default
morez zoned off default
morez snapdir hidden default
morez aclinherit restricted default
morez canmount on default
morez xattr on default
morez copies 1 default
morez version 5 -
morez utf8only off -
morez normalization none -
morez casesensitivity sensitive -
morez vscan off default
morez nbmand off default
morez sharesmb off default
morez refquota none default
morez refreservation none default
morez primarycache all default
morez secondarycache all default
morez usedbysnapshots 0 -
morez usedbydataset 96K -
morez usedbychildren 144K -
morez usedbyrefreservation 0 -
morez logbias latency default
morez dedup off default
morez mlslabel none default
morez sync standard default
morez refcompressratio 1.00x -
morez written 96K -
morez logicalused 72.5K -
morez logicalreferenced 40K -
morez filesystem_limit none default
morez snapshot_limit none default
morez filesystem_count none default
morez snapshot_count none default
morez snapdev hidden default
morez acltype off default
morez context none default
morez fscontext none default
morez defcontext none default
morez rootcontext none default
morez relatime off default
morez redundant_metadata all default
morez overlay off default
/etc/modprobe.d/zfs.conf
man 5 zfs-module-parameters
ます。