MD中bitmap源代码分析--入题概述
在MD模块中,各级raid都使用的一份bitmap的源码,也就是说共用一种bitmap的流程,下面以raid1的使用为例来分析bitmap的工作原理。
在使用raid1磁盘阵列的时候,对于数据的可靠性有很高的要求。在写的过程中,有可能存在不稳定的因素,比如磁盘损坏、掉电/宕机、网络故障、系统故障等,这样导致写入失败,在系统恢复后,raid也需要进行恢复,如果磁盘比较大,那同步恢复的过程会很长。以raid1来说,在发生故障时,可能盘阵的数据很多都是已经一致的了,其实只有少部分不一致,所以就没必要进行全盘扫描,但是系统并不知道盘阵中哪些数据是一致的,这就需要在某个地方记录哪些是已同步的。为此,就诞生了bitmap,简单来说,bitmap就是记录raid中哪些数据是一致的,哪些是不一致的,这样在raid进行恢复的时候就不用全量同步,而是增量同步了,从而减少了恢复的时间。
Bitmap的工作原理说来也是直截了当的,文件的内容就是一个位图。Bitmap的一个bit对应盘阵的一个chunk(数据块,默认为4KB),在盘阵数据写入前,设置该chunk对应的bit,盘阵写入完成,则清除该bit。要进行同步时,参照bitmap,只有置位的bit对应的chunk才需要进行同步,这样缩短了同步的时间,提高了效率。
bitmap原理很明了,按照这个原理直接进行实施也是可以的,但直接这样实施的话,由于一次数据块的写入多了两次磁盘访问(bitmap的设置和清除),写入效率会受到较大影响,所以还需要考虑一些优化。优化的核心体现在两方面,具体的代码都是为了实现这两点思想:
1、bitmap设置后批量写入;
2、bitmap延时清除。
这两方面的优化,需要在内存中构建和磁盘bitmap文件对应的数据结构,bitmap操作首先在缓存中进行,必要时才进行真正的磁盘操作。
Bitmap分两种,一种是internal,一种是external。internal bitmap是存放在raid设备的成员盘的superblock附近(可以在之前也可以在之后),而external是单独指定一个文件用来存放bitmap。也就是说,Bitmap磁盘文件可以存储在MD设备之外,此时MD结构中的bitmap_file表示这个bitmap文件。Bitmap磁盘文件也可以存储于MD设备自身,此时bitmap相对于MD设备的超级块的位置由bitmap_offset指定。Bitmap_offset可以是负数,表示的是bitmap位于superblock之前。Bitmap相对于superblock的位置是与创建MD设备时的参数metadata相关的。例如,以下的创建MD设备命令:
Mdadm –CR /dev/md0 –l1 –n2 /dev/sdb /dev/sdc –bitmap=internal –metadata=x –assume-clean
在metadata=1.0时,bitmap_offset为-8,bitmap在superblock之前;在metadata=1.1时,bitmap_offset为8,bitmap在superblock之后;在metadata=1.2时,bitmap_offset为8,bitmap在superblock之后;在metadata=0.9时,从代码的注释中可知,bitmap是紧跟在superblock后面的。Internal的bitmap是存放在MD设备的superblock附近,而external是单独指定一个文件用来存放bitmap。
Md的superblock的版本由—metadata参数指定。有四个版本的superblock:
0.9——限制一个raid中的设备数为28个,限制组件设备大小为2TB;
1.0——superblock存储在设备的结尾;
1.1——superblock存储在设备的开头;
1.2——superblock存储在设备的4K处。
下一篇会详细分析bitmap的数据结构是如何设计,进而实现这两个优化机制的。
转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/fangpei/
参考资料:
[1] linux内核源码2.6.32
[2] MD中的bitmap 开篇 http://blog.csdn.net/qincp/article/details/4396517
[3] linux软raid的bitmap分析 http://blog.csdn.net/qincp/article/details/4396517
MD中bitmap源代码分析--入题概述的更多相关文章
- MD中bitmap源代码分析--SYNC IO和RAID5的补充
最近在做bwraid的R6的设计工作,需要调研一下bitmap下刷磁盘的IO属性(是否为SYNC IO),还有raid5中bitmap的存储和工作方式. 1.bitmap刷磁盘是否为 SYNC IO? ...
- MD中bitmap源代码分析--数据结构
本篇分析bitmap的数据结构的设计,并基于此分析bitmap的工作机制. 为了后面更清楚的理解,先有个总体印象,给出整体的结构图: 在下面的描述中涉及到的内容可以对照到上图中相应部分,便于理解. 首 ...
- MD中bitmap源代码分析--清除流程
bitmap的清零是由bitmap_daemon_work()来实现的.Raid1守护进程定期执行时调用md_check_recovery,然后md_check_recovery会调用bitmap_d ...
- MD中bitmap源代码分析--状态机实例
1. page_attrs的状态转换关系 之前说过,bitmap的优化核心是:bitmap设置后批量写入:bitmap延时清除.写bit用bitmap_statrwrite() + bitmap_un ...
- MD中bitmap源代码分析--设置流程
1. 同步/异步刷磁盘 Bitmap文件写磁盘分同步和异步两种: 1) 同步置位:当盘阵有写请求时,对应的bitmap文件相应bit被置位,bitmap内存页被设置了DIRTY标志.而在下发写请求给磁 ...
- Eclipse源代码分析
Eclipse源代码分析 一.概述走入Eclipse的内核,看看它到底是怎么工作的? 1.Eclipse源代码 下载地址:http://download.eclipse.org/eclipse/dow ...
- Android系统进程间通信(IPC)机制Binder中的Client获得Server远程接口过程源代码分析
文章转载至CSDN社区罗升阳的安卓之旅,原文地址:http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6633311 在上一篇文章中,我 们分析了And ...
- FreeBSD 5.0中强制访问控制机制的使用与源代码分析【转】
本文主要讲述FreeBSD 5.0操作系统中新增的重要安全机制,即强制访问控制机制(MAC)的使用与源代码分析,主要包括强制访问控制框架及多级安全(MLS)策略两部分内容.这一部分讲述要将MAC框架与 ...
- Twitter Storm源代码分析之ZooKeeper中的目录结构
徐明明博客:Twitter Storm源代码分析之ZooKeeper中的目录结构 我们知道Twitter Storm的所有的状态信息都是保存在Zookeeper里面,nimbus通过在zookeepe ...
随机推荐
- [Angular 2] Using a Reducer to Change an Object's Property Inside an Array
Reducers are also often used for changing a single property inside of other reducers. This lesson sh ...
- [Angular 2] Using Two Reducers Together
Add another reducer: export const SECOND = "SECOND"; export const HOUR = "HOUR"; ...
- root用户改动普通用户文件
首先使用别的用户登录入LINUX系统,切换成root用户.进入到须要改动的用户主文件夹,对该用户文件夹下的文件进行改动
- word2vec浅析
本文是參考神经网络语言模型.word2vec相关论文和网上博客等资料整理的学习笔记.仅记录 自己的学习历程,欢迎拍砖. word2vec是2013年google提出的一种神经网络的语言模型,通过神经网 ...
- HTTP知识点总结
参考: HTTP协议详解:http://blog.csdn.net/gueter/article/details/1524447 图解HTTP学习笔记——简单的HTTP协议:http://networ ...
- RPM包校验和提取
一.RPM包校验 [root@localhost Packages]# rpm -V 已安装的包名 #选项: # -V 校验指定RPM包中的文件(verify) [root@localho ...
- mysql删除数据库报错及解决方法
前几天在测试环境的数据库上创建了一个数据库,发现不能授权也不能删除. 最后经过排查发现,数据库名称不能出现中划线 " - " , 那么,怎么才能把带有特殊字符的数据库呢? 操作时需 ...
- C# KTV 系统 SQL数据库连接 C# 应用窗体
---恢复内容开始--- 五道口 北大青鸟校区 KTV项目 指导老师: 袁玉明 SQL数据库关系图 第一步: private void DoubleClicklvContry() { ]!=null ...
- AngularJs学习html转义
MainApp.directive('ngHtml', function () { function watch(scope, el, watchExp){ scope.$watch(watchExp ...
- .Net程序员 Solr-5.3之旅 (二)Solr 安装
阅读目录 引言 Solr5.3环境搭建 Solr5.3创建第一个Core 结尾 引言 一个糟糕的设计有好的表现形式,它会被判死缓,一个好的设计有糟糕的表现形式,它会被判死刑立即执行. 以上摘自一个设计 ...