Add documentation

master
Vitaliy Filippov 2022-01-29 23:43:22 +03:00
parent 93a9f1ef89
commit 5d47bbe04c
74 changed files with 5012 additions and 1296 deletions

View File

@ -4,674 +4,68 @@
## Идея
Я всего лишь хочу сделать качественную блочную SDS!
Вернём былую скорость кластерному блочному хранилищу!
Vitastor - распределённая блочная SDS, прямой аналог Ceph RBD и внутренних СХД популярных
облачных провайдеров. Однако, в отличие от них, Vitastor быстрый и при этом простой.
Только пока маленький :-).
Vitastor - распределённая блочная SDS (программная СХД), прямой аналог Ceph RBD и
внутренних СХД популярных облачных провайдеров. Однако, в отличие от них, Vitastor
быстрый и при этом простой. Только пока маленький :-).
Архитектурная схожесть с Ceph означает заложенную на уровне алгоритмов записи строгую консистентность,
Vitastor архитектурно похож на Ceph, что означает атомарность и строгую консистентность,
репликацию через первичный OSD, симметричную кластеризацию без единой точки отказа
и автоматическое распределение данных по любому числу дисков любого размера с настраиваемыми схемами
избыточности - репликацией или с произвольными кодами коррекции ошибок.
## Возможности
Vitastor на данный момент находится в статусе предварительного выпуска, расширенные
возможности пока отсутствуют, а в будущих версиях вероятны "ломающие" изменения.
Однако следующее уже реализовано:
- Базовая часть - надёжное кластерное блочное хранилище без единой точки отказа
- Производительность ;-D
- Несколько схем отказоустойчивости: репликация, XOR n+1 (1 диск чётности), коды коррекции ошибок
Рида-Соломона на основе библиотеки jerasure с любым числом дисков данных и чётности в группе
- Конфигурация через простые человекочитаемые JSON-структуры в etcd
- Автоматическое распределение данных по OSD, с поддержкой:
- Математической оптимизации для лучшей равномерности распределения и минимизации перемещений данных
- Нескольких пулов с разными схемами избыточности
- Дерева распределения, выбора OSD по тегам / классам устройств (только SSD, только HDD) и по поддереву
- Настраиваемых доменов отказа (диск/сервер/стойка и т.п.)
- Восстановление деградированных блоков
- Ребаланс, то есть перемещение данных между OSD (дисками)
- Поддержка "ленивого" fsync (fsync не на каждую операцию)
- Сбор статистики ввода/вывода в etcd
- Клиентская библиотека режима пользователя для ввода/вывода
- Драйвер диска для QEMU (собирается вне дерева исходников QEMU)
- Драйвер диска для утилиты тестирования производительности fio (также собирается вне дерева исходников fio)
- NBD-прокси для монтирования образов ядром ("блочное устройство в режиме пользователя")
- Утилита для удаления образов/инодов (vitastor-cli rm-data)
- Пакеты для Debian и CentOS
- Статистика операций ввода/вывода и занятого места в разрезе инодов
- Именование инодов через хранение их метаданных в etcd
- Снапшоты и copy-on-write клоны
- Сглаживание производительности случайной записи в SSD+HDD конфигурациях
- Поддержка RDMA/RoCEv2 через libibverbs
- CSI-плагин для Kubernetes
- Базовая поддержка OpenStack: драйвер Cinder, патчи для Nova и libvirt
- Слияние снапшотов (vitastor-cli {snap-rm,flatten,merge})
- Консольный интерфейс для управления образами (vitastor-cli {ls,create,modify})
- Плагин для Proxmox
- Упрощённая NFS-прокси для эмуляции файлового доступа к образам (подходит для VMWare)
## Планы развития
- Более корректные скрипты разметки дисков и автоматического запуска OSD
- Другие инструменты администрирования
- Плагины для OpenNebula и других облачных систем
- iSCSI-прокси
- Более быстрое переключение при отказах
- Фоновая проверка целостности без контрольных сумм (сверка реплик)
- Контрольные суммы
- Поддержка SSD-кэширования (tiered storage)
- Поддержка NVDIMM
- Web-интерфейс
- Возможно, сжатие
- Возможно, поддержка кэширования данных через системный page cache
## Архитектура
Так же, как и в Ceph, в Vitastor:
- Есть пулы (pools), PG, OSD, мониторы, домены отказа, дерево распределения (аналог crush-дерева).
- Образы делятся на блоки фиксированного размера (объекты), и эти объекты распределяются по OSD.
- У OSD есть журнал и метаданные и они тоже могут размещаться на отдельных быстрых дисках.
- Все операции записи тоже транзакционны. В Vitastor, правда, есть режим отложенного/ленивого fsync
(коммита), в котором fsync не вызывается на каждую операцию записи, что делает его более
пригодным для использования на "плохих" (десктопных) SSD. Однако все операции записи
в любом случае атомарны.
- Клиентская библиотека тоже старается ждать восстановления после любого отказа кластера, то есть,
вы тоже можете перезагрузить хоть весь кластер разом, и клиенты только на время зависнут,
но не отключатся.
Некоторые базовые термины для тех, кто не знаком с Ceph:
- OSD (Object Storage Daemon) - процесс, который хранит данные на одном диске и обрабатывает
запросы чтения/записи от клиентов.
- Пул (Pool) - контейнер для данных, имеющих одну и ту же схему избыточности и правила распределения по OSD.
- PG (Placement Group) - группа объектов, хранимых на одном и том же наборе реплик (OSD).
Несколько PG могут храниться на одном и том же наборе реплик, но объекты одной PG
в норме не хранятся на разных наборах OSD.
- Монитор - демон, хранящий состояние кластера.
- Домен отказа (Failure Domain) - группа OSD, которым вы разрешаете "упасть" всем вместе.
Иными словами, это группа OSD, в которые СХД не помещает разные копии одного и того же
блока данных. Например, если домен отказа - сервер, то на двух дисках одного сервера
никогда не окажется 2 и более копий одного и того же блока данных, а значит, даже
если в этом сервере откажут все диски, это будет равносильно потере только 1 копии
любого блока данных.
- Дерево распределения (Placement Tree / CRUSH Tree) - иерархическая группировка OSD
в узлы, которые далее можно использовать как домены отказа. То есть, диск (OSD) входит в
сервер, сервер входит в стойку, стойка входит в ряд, ряд в датацентр и т.п.
Чем Vitastor отличается от Ceph:
- Vitastor в первую очередь сфокусирован на SSD. Также Vitastor, вероятно, должен неплохо работать
с комбинацией SSD и HDD через bcache, а в будущем, возможно, будут добавлены и нативные способы
оптимизации под SSD+HDD. Однако хранилище на основе одних лишь жёстких дисков, вообще без SSD,
не в приоритете, поэтому оптимизации под этот кейс могут вообще не состояться.
- OSD Vitastor однопоточный и всегда таким останется, так как это самый оптимальный способ работы.
Если вам не хватает 1 ядра на 1 диск, просто делите диск на разделы и запускайте на нём несколько OSD.
Но, скорее всего, вам хватит и 1 ядра - Vitastor не так прожорлив к ресурсам CPU, как Ceph.
- Журнал и метаданные всегда размещаются в памяти, благодаря чему никогда не тратится лишнее время
на чтение метаданных с диска. Размер метаданных линейно зависит от размера диска и блока данных,
который задаётся в конфигурации кластера и по умолчанию составляет 128 КБ. С блоком 128 КБ метаданные
занимают примерно 512 МБ памяти на 1 ТБ дискового пространства (и это всё равно меньше, чем нужно Ceph-у).
Журнал вообще не должен быть большим, например, тесты производительности в данном документе проводились
с журналом размером всего 16 МБ. Большой журнал, вероятно, даже вреден, т.к. "грязные" записи (записи,
не сброшенные из журнала) тоже занимают память и могут немного замедлять работу.
- В Vitastor нет внутреннего copy-on-write. Я считаю, что реализация CoW-хранилища гораздо сложнее,
поэтому сложнее добиться устойчиво хороших результатов. Возможно, в один прекрасный день
я придумаю красивый алгоритм для CoW-хранилища, но пока нет - внутреннего CoW в Vitastor не будет.
Всё это не относится к "внешнему" CoW (снапшотам и клонам).
- Базовый слой Vitastor - простое блочное хранилище с блоками фиксированного размера, а не сложное
объектное хранилище с расширенными возможностями, как в Ceph (RADOS).
- В Vitastor есть режим "ленивых fsync", в котором OSD группирует запросы записи перед сбросом их
на диск, что позволяет получить лучшую производительность с дешёвыми настольными SSD без конденсаторов
("Advanced Power Loss Protection" / "Capacitor-Based Power Loss Protection").
Тем не менее, такой режим всё равно медленнее использования нормальных серверных SSD и мгновенного
fsync, так как приводит к дополнительным операциям передачи данных по сети, поэтому рекомендуется
всё-таки использовать хорошие серверные диски, тем более, стоят они почти так же, как десктопные.
- PG эфемерны. Это означает, что они не хранятся на дисках и существуют только в памяти работающих OSD.
- Процессы восстановления оперируют отдельными объектами, а не целыми PG.
- PGLOG-ов нет.
- "Мониторы" не хранят данные. Конфигурация и состояние кластера хранятся в etcd в простых человекочитаемых
JSON-структурах. Мониторы Vitastor только следят за состоянием кластера и управляют перемещением данных.
В этом смысле монитор Vitastor не является критичным компонентом системы и больше похож на Ceph-овский
менеджер (MGR). Монитор Vitastor написан на node.js.
- Распределение PG не основано на консистентных хешах. Вместо этого все маппинги PG хранятся прямо в etcd
(ибо нет никакой проблемы сохранить несколько сотен-тысяч записей в памяти, а не считать каждый раз хеши).
Перераспределение PG по OSD выполняется через математическую оптимизацию,
а конкретно, сведение задачи к ЛП (задаче линейного программирования) и решение оной с помощью утилиты
lp_solve. Такой подход позволяет обычно выравнивать распределение места почти идеально - равномерность
обычно составляет 96-99%, в отличие от Ceph, где на голом CRUSH-е без балансировщика обычно выходит 80-90%.
Также это позволяет минимизировать объём перемещения данных и случайность связей между OSD, а также менять
распределение вручную, не боясь сломать логику перебалансировки. В таком подходе есть и потенциальный
недостаток - есть предположение, что в очень большом кластере он может сломаться - однако вплоть до
нескольких сотен OSD подход точно работает нормально. Ну и, собственно, при необходимости легко
реализовать и консистентные хеши.
- Отдельный слой, подобный слою "CRUSH-правил", отсутствует. Вы настраиваете схемы отказоустойчивости,
домены отказа и правила выбора OSD напрямую в конфигурации пулов.
## Понимание сути производительности систем хранения
Вкратце: для быстрой хранилки задержки важнее, чем пиковые iops-ы.
Лучшая возможная задержка достигается при тестировании в 1 поток с глубиной очереди 1,
что приблизительно означает минимально нагруженное состояние кластера. В данном случае
IOPS = 1/задержка. Ни числом серверов, ни дисков, ни серверных процессов/потоков
задержка не масштабируется... Она зависит только от того, насколько быстро один
серверный процесс (и клиент) обрабатывают одну операцию.
Почему задержки важны? Потому, что некоторые приложения *не могут* использовать глубину
очереди больше 1, ибо их задача не параллелизуется. Важный пример - это все СУБД
с поддержкой консистентности (ACID), потому что все они обеспечивают её через
журналирование, а журналы пишутся последовательно и с fsync() после каждой операции.
fsync, кстати - это ещё одна очень важная вещь, про которую почти всегда забывают в тестах.
Смысл в том, что все современные диски имеют кэши/буферы записи и не гарантируют, что
данные реально физически записываются на носитель до того, как вы делаете fsync(),
который транслируется в команду сброса кэша операционной системой.
Дешёвые SSD для настольных ПК и ноутбуков очень быстрые без fsync - NVMe диски, например,
могут обработать порядка 80000 операций записи в секунду с глубиной очереди 1 без fsync.
Однако с fsync, когда они реально вынуждены писать каждый блок данных во флеш-память,
они выжимают лишь 1000-2000 операций записи в секунду (число практически постоянное
для всех моделей SSD).
Серверные SSD часто имеют суперконденсаторы, работающие как встроенный источник
бесперебойного питания и дающие дискам успеть сбросить их DRAM-кэш в постоянную
флеш-память при отключении питания. Благодаря этому диски с чистой совестью
*игнорируют fsync*, так как точно знают, что данные из кэша доедут до постоянной
памяти.
Все наиболее известные программные СХД, например, Ceph и внутренние СХД, используемые
такими облачными провайдерами, как Amazon, Google, Яндекс, медленные в смысле задержки.
В лучшем случае они дают задержки от 0.3мс на чтение и 0.6мс на запись 4 КБ блоками
даже при условии использования наилучшего возможного железа.
И это в эпоху SSD, когда вы можете пойти на рынок и купить там SSD, задержка которого
на чтение будет 0.1мс, а на запись - 0.04мс, за 100$ или даже дешевле.
Когда мне нужно быстро протестировать производительность дисковой подсистемы, я
использую следующие 6 команд, с небольшими вариациями:
- Линейная запись:
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4M -iodepth=32 -rw=write -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Линейное чтение:
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4M -iodepth=32 -rw=read -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Запись в 1 поток (T1Q1):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=1 -fsync=1 -rw=randwrite -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Чтение в 1 поток (T1Q1):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=1 -rw=randread -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Параллельная запись (numjobs используется, когда 1 ядро CPU не может насытить диск):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=128 [-numjobs=4 -group_reporting] -rw=randwrite -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Параллельное чтение (numjobs - аналогично):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=128 [-numjobs=4 -group_reporting] -rw=randread -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
## Теоретическая максимальная производительность Vitastor
При использовании репликации:
- Задержка чтения в 1 поток (T1Q1): 1 сетевой RTT + 1 чтение с диска.
- Запись+fsync в 1 поток:
- С мгновенным сбросом: 2 RTT + 1 запись.
- С отложенным ("ленивым") сбросом: 4 RTT + 1 запись + 1 fsync.
- Параллельное чтение: сумма IOPS всех дисков либо производительность сети, если в сеть упрётся раньше.
- Параллельная запись: сумма IOPS всех дисков / число реплик / WA либо производительность сети, если в сеть упрётся раньше.
При использовании кодов коррекции ошибок (EC):
- Задержка чтения в 1 поток (T1Q1): 1.5 RTT + 1 чтение.
- Запись+fsync в 1 поток:
- С мгновенным сбросом: 3.5 RTT + 1 чтение + 2 записи.
- С отложенным ("ленивым") сбросом: 5.5 RTT + 1 чтение + 2 записи + 2 fsync.
- Под 0.5 на самом деле подразумевается (k-1)/k, где k - число дисков данных,
что означает, что дополнительное обращение по сети не нужно, когда операция
чтения обслуживается локально.
- Параллельное чтение: сумма IOPS всех дисков либо производительность сети, если в сеть упрётся раньше.
- Параллельная запись: сумма IOPS всех дисков / общее число дисков данных и чётности / WA либо производительность сети, если в сеть упрётся раньше.
Примечание: IOPS дисков в данном случае надо брать в смешанном режиме чтения/записи в пропорции, аналогичной формулам выше.
WA (мультипликатор записи) для 4 КБ блоков в Vitastor обычно составляет 3-5:
1. Запись метаданных в журнал
2. Запись блока данных в журнал
3. Запись метаданных в БД
4. Ещё одна запись метаданных в журнал при использовании EC
5. Запись блока данных на диск данных
Если вы найдёте SSD, хорошо работающий с 512-байтными блоками данных (Optane?),
то 1, 3 и 4 можно снизить до 512 байт (1/8 от размера данных) и получить WA всего 2.375.
Кроме того, WA снижается при использовании отложенного/ленивого сброса при параллельной
нагрузке, т.к. блоки журнала записываются на диск только когда они заполняются или явным
образом запрашивается fsync.
## Пример сравнения с Ceph
Железо - 4 сервера, в каждом:
- 6x SATA SSD Intel D3-4510 3.84 TB
- 2x Xeon Gold 6242 (16 cores @ 2.8 GHz)
- 384 GB RAM
- 1x 25 GbE сетевая карта (Mellanox ConnectX-4 LX), подключённая к свитчу Juniper QFX5200
Экономия энергии CPU отключена. В тестах и Vitastor, и Ceph развёрнуто по 2 OSD на 1 SSD.
Все результаты ниже относятся к случайной нагрузке 4 КБ блоками (если явно не указано обратное).
Производительность голых дисков:
- T1Q1 запись ~27000 iops (задержка ~0.037ms)
- T1Q1 чтение ~9800 iops (задержка ~0.101ms)
- T1Q32 запись ~60000 iops
- T1Q32 чтение ~81700 iops
Ceph 15.2.4 (Bluestore):
- T1Q1 запись ~1000 iops (задержка ~1ms)
- T1Q1 чтение ~1750 iops (задержка ~0.57ms)
- T8Q64 запись ~100000 iops, потребление CPU процессами OSD около 40 ядер на каждом сервере
- T8Q64 чтение ~480000 iops, потребление CPU процессами OSD около 40 ядер на каждом сервере
Тесты в 8 потоков проводились на 8 400GB RBD образах со всех хостов (с каждого хоста запускалось 2 процесса fio).
Это нужно потому, что в Ceph несколько RBD-клиентов, пишущих в 1 образ, очень сильно замедляются.
Настройки RocksDB и Bluestore в Ceph не менялись, единственным изменением было отключение cephx_sign_messages.
На самом деле, результаты теста не такие уж и плохие для Ceph (могло быть хуже).
Собственно говоря, эти серверы как раз хорошо сбалансированы для Ceph - 6 SATA SSD как раз
утилизируют 25-гигабитную сеть, а без 2 мощных процессоров Ceph-у бы не хватило ядер,
чтобы выдать пристойный результат. Собственно, что и показывает жор 40 ядер в процессе
параллельного теста.
Vitastor:
- T1Q1 запись: 7087 iops (задержка 0.14ms)
- T1Q1 чтение: 6838 iops (задержка 0.145ms)
- T2Q64 запись: 162000 iops, потребление CPU - 3 ядра на каждом сервере
- T8Q64 чтение: 895000 iops, потребление CPU - 4 ядра на каждом сервере
- Линейная запись (4M T1Q32): 2800 МБ/с
- Линейное чтение (4M T1Q32): 1500 МБ/с
Тест на чтение в 8 потоков проводился на 1 большом образе (3.2 ТБ) со всех хостов (опять же, по 2 fio с каждого).
В Vitastor никакой разницы между 1 образом и 8-ю нет. Естественно, примерно 1/4 запросов чтения
в такой конфигурации, как и в тестах Ceph выше, обслуживалась с локальной машины. Если проводить
тест так, чтобы все операции всегда обращались к первичным OSD по сети - тест сильнее упирался
в сеть и результат составлял примерно 689000 iops.
Настройки Vitastor: `--disable_data_fsync true --immediate_commit all --flusher_count 8
--disk_alignment 4096 --journal_block_size 4096 --meta_block_size 4096
--journal_no_same_sector_overwrites true --journal_sector_buffer_count 1024
--journal_size 16777216`.
### EC/XOR 2+1
Vitastor:
- T1Q1 запись: 2808 iops (задержка ~0.355ms)
- T1Q1 чтение: 6190 iops (задержка ~0.16ms)
- T2Q64 запись: 85500 iops, потребление CPU - 3.4 ядра на каждом сервере
- T8Q64 чтение: 812000 iops, потребление CPU - 4.7 ядра на каждом сервере
- Линейная запись (4M T1Q32): 3200 МБ/с
- Линейное чтение (4M T1Q32): 1800 МБ/с
Ceph:
- T1Q1 запись: 730 iops (задержка ~1.37ms latency)
- T1Q1 чтение: 1500 iops с холодным кэшем метаданных (задержка ~0.66ms), 2300 iops через 2 минуты прогрева (задержка ~0.435ms)
- T4Q128 запись (4 RBD images): 45300 iops, потребление CPU - 30 ядер на каждом сервере
- T8Q64 чтение (4 RBD images): 278600 iops, потребление CPU - 40 ядер на каждом сервере
- Линейная запись (4M T1Q32): 1950 МБ/с в пустой образ, 2500 МБ/с в заполненный образ
- Линейное чтение (4M T1Q32): 2400 МБ/с
### NBD
NBD расшифровывается как "сетевое блочное устройство", но на самом деле оно также
работает просто как аналог FUSE для блочных устройств, то есть, представляет собой
"блочное устройство в пространстве пользователя".
NBD - на данный момент единственный способ монтировать Vitastor ядром Linux.
NBD немного снижает производительность, так как приводит к дополнительным копированиям
данных между ядром и пространством пользователя. Тем не менее, способ достаточно оптимален,
а производительность случайного доступа вообще затрагивается слабо.
Vitastor с однопоточной NBD прокси на том же стенде:
- T1Q1 запись: 6000 iops (задержка 0.166ms)
- T1Q1 чтение: 5518 iops (задержка 0.18ms)
- T1Q128 запись: 94400 iops
- T1Q128 чтение: 103000 iops
- Линейная запись (4M T1Q128): 1266 МБ/с (в сравнении с 2800 МБ/с через fio)
- Линейное чтение (4M T1Q128): 975 МБ/с (в сравнении с 1500 МБ/с через fio)
## Установка
### Debian
- Добавьте ключ репозитория Vitastor:
`wget -q -O - https://vitastor.io/debian/pubkey | sudo apt-key add -`
- Добавьте репозиторий Vitastor в /etc/apt/sources.list:
- Debian 11 (Bullseye/Sid): `deb https://vitastor.io/debian bullseye main`
- Debian 10 (Buster): `deb https://vitastor.io/debian buster main`
- Для Debian 10 (Buster) также включите репозиторий backports:
`deb http://deb.debian.org/debian buster-backports main`
- Установите пакеты: `apt update; apt install vitastor lp-solve etcd linux-image-amd64 qemu`
### CentOS
- Добавьте в систему репозиторий Vitastor:
- CentOS 7: `yum install https://vitastor.io/rpms/centos/7/vitastor-release-1.0-1.el7.noarch.rpm`
- CentOS 8: `dnf install https://vitastor.io/rpms/centos/8/vitastor-release-1.0-1.el8.noarch.rpm`
- Включите EPEL: `yum/dnf install epel-release`
- Включите дополнительные репозитории CentOS:
- CentOS 7: `yum install centos-release-scl`
- CentOS 8: `dnf install centos-release-advanced-virtualization`
- Включите elrepo-kernel:
- CentOS 7: `yum install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpm`
- CentOS 8: `dnf install https://www.elrepo.org/elrepo-release-8.el8.elrepo.noarch.rpm`
- Установите пакеты: `yum/dnf install vitastor lpsolve etcd kernel-ml qemu-kvm`
### Установка из исходников
- Установите ядро 5.4 или более новое, для поддержки io_uring. Желательно 5.8 или даже новее,
так как в 5.4 есть как минимум 1 известный баг, ведущий к зависанию с io_uring и контроллером HP SmartArray.
- Установите liburing 0.4 или более новый и его заголовки.
- Установите lp_solve.
- Установите etcd, версии не ниже 3.4.15. Более ранние версии работать не будут из-за различных багов,
например [#12402](https://github.com/etcd-io/etcd/pull/12402). Также вы можете взять версию 3.4.13 с
этим конкретным исправлением из ветки release-3.4 репозитория https://github.com/vitalif/etcd/.
- Установите node.js 10 или новее.
- Установите gcc и g++ 8.x или новее.
- Склонируйте данный репозиторий с подмодулями: `git clone https://yourcmc.ru/git/vitalif/vitastor/`.
- Желательно пересобрать QEMU с патчем, который делает необязательным запуск через LD_PRELOAD.
См `patches/qemu-*.*-vitastor.patch` - выберите версию, наиболее близкую вашей версии QEMU.
- Установите QEMU 3.0 или новее, возьмите исходные коды установленного пакета, начните его пересборку,
через некоторое время остановите её и скопируйте следующие заголовки:
- `<qemu>/include` &rarr; `<vitastor>/qemu/include`
- Debian:
* Берите qemu из основного репозитория
* `<qemu>/b/qemu/config-host.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/config-host.h`
* `<qemu>/b/qemu/qapi` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi`
- CentOS 8:
* Берите qemu из репозитория Advanced-Virtualization. Чтобы включить его, запустите
`yum install centos-release-advanced-virtualization.noarch` и далее `yum install qemu`
* `<qemu>/config-host.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/config-host.h`
* Для QEMU 3.0+: `<qemu>/qapi` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi`
* Для QEMU 2.0+: `<qemu>/qapi-types.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi-types.h`
- `config-host.h` и `qapi` нужны, т.к. в них содержатся автогенерируемые заголовки
- Установите fio 3.7 или новее, возьмите исходники пакета и сделайте на них симлинк с `<vitastor>/fio`.
- Соберите и установите Vitastor командой `mkdir build && cd build && cmake .. && make -j8 && make install`.
Обратите внимание на переменную cmake `QEMU_PLUGINDIR` - под RHEL её нужно установить равной `qemu-kvm`.
## Запуск
Внимание: процедура пока что достаточно нетривиальная, задавать конфигурацию и смещения
на диске нужно почти вручную. Это будет исправлено в ближайшем будущем.
- Желательны SATA SSD или NVMe диски с конденсаторами (серверные SSD). Можно использовать и
десктопные SSD, включив режим отложенного fsync, но производительность однопоточной записи
в этом случае пострадает.
- Быстрая сеть, минимум 10 гбит/с
- Для наилучшей производительности нужно отключить энергосбережение CPU: `cpupower idle-set -D 0 && cpupower frequency-set -g performance`.
- На хостах мониторов:
- Пропишите нужные вам значения в файле `/usr/lib/vitastor/mon/make-units.sh`
- Создайте юниты systemd для etcd и мониторов: `/usr/lib/vitastor/mon/make-units.sh`
- Запустите etcd и мониторы: `systemctl start etcd vitastor-mon`
- Пропишите etcd_address и osd_network в `/etc/vitastor/vitastor.conf`. Например:
```
{
"etcd_address": ["10.200.1.10:2379","10.200.1.11:2379","10.200.1.12:2379"],
"osd_network": "10.200.1.0/24"
}
```
- Инициализуйте OSD:
- SSD: `/usr/lib/vitastor/make-osd.sh /dev/disk/by-partuuid/XXX [/dev/disk/by-partuuid/YYY ...]`
- Гибридные, HDD+SSD: `/usr/lib/vitastor/mon/make-osd-hybrid.js /dev/sda /dev/sdb ...` - передайте
все ваши SSD и HDD скрипту в командной строке подряд, скрипт автоматически выделит разделы под
журналы на SSD и данные на HDD. Скрипт пропускает HDD, на которых уже есть разделы
или вообще какие-то данные, поэтому если диски непустые, сначала очистите их с помощью
`wipefs -a`. SSD с таблицей разделов не пропускаются, но так как скрипт создаёт новые разделы
для журналов, на SSD должно быть доступно свободное нераспределённое место.
- Вы можете менять параметры OSD в юнитах systemd или в `vitastor.conf`. Смысл некоторых параметров:
- `disable_data_fsync 1` - отключает fsync, используется с SSD с конденсаторами.
- `immediate_commit all` - используется с SSD с конденсаторами.
Внимание: если установлено, также нужно установить его в то же значение в etcd в /vitastor/config/global
- `disable_device_lock 1` - отключает блокировку файла устройства, нужно, только если вы запускаете
несколько OSD на одном блочном устройстве.
- `flusher_count 256` - "flusher" - микропоток, удаляющий старые данные из журнала.
Не волнуйтесь об этой настройке, 256 теперь достаточно практически всегда.
- `disk_alignment`, `journal_block_size`, `meta_block_size` следует установить равными размеру
внутреннего блока SSD. Это почти всегда 4096.
- `journal_no_same_sector_overwrites true` запрещает перезапись одного и того же сектора журнала подряд
много раз в процессе записи. Большинство (99%) SSD не нуждаются в данной опции. Однако выяснилось, что
диски, используемые на одном из тестовых стендов - Intel D3-S4510 - очень сильно не любят такую
перезапись, и для них была добавлена эта опция. Когда данный режим включён, также нужно поднимать
значение `journal_sector_buffer_count`, так как иначе Vitastor не хватит буферов для записи в журнал.
- Создайте глобальную конфигурацию в etcd: `etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/global '{"immediate_commit":"all"}'`
(если все ваши диски - серверные с конденсаторами).
- Создайте пулы: `etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/pools '{"1":{"name":"testpool","scheme":"replicated","pg_size":2,"pg_minsize":1,"pg_count":256,"failure_domain":"host"}}'`.
Для jerasure EC-пулов конфигурация должна выглядеть так: `2:{"name":"ecpool","scheme":"jerasure","pg_size":4,"parity_chunks":2,"pg_minsize":2,"pg_count":256,"failure_domain":"host"}`.
- Запустите все OSD: `systemctl start vitastor.target`
- Ваш кластер должен быть готов - один из мониторов должен уже сконфигурировать PG, а OSD должны запустить их.
- Вы можете проверить состояние PG прямо в etcd: `etcdctl --endpoints=... get --prefix /vitastor/pg/state`. Все PG должны быть 'active'.
### Задать имя образу
```
etcdctl --endpoints=<etcd> put /vitastor/config/inode/<pool>/<inode> '{"name":"<name>","size":<size>[,"parent_id":<parent_inode_number>][,"readonly":true]}'
```
Например:
```
etcdctl --endpoints=http://10.115.0.10:2379/v3 put /vitastor/config/inode/1/1 '{"name":"testimg","size":2147483648}'
```
Если вы зададите parent_id, то образ станет CoW-клоном, т.е. все новые запросы записи пойдут в новый инод, а запросы
чтения будут проверять сначала его, а потом родительские слои по цепочке вверх. Чтобы случайно не перезаписать данные
в родительском слое, вы можете переключить его в режим "только чтение", добавив флаг `"readonly":true` в его запись
метаданных. В таком случае родительский образ становится просто снапшотом.
Таким образом, для создания снапшота вам нужно просто переименовать предыдущий inode (например, из testimg в testimg@0),
сделать его readonly и создать новый слой с исходным именем образа (testimg), ссылающийся на только что переименованный
в качестве родительского.
### Запуск тестов с fio
Пример команды для запуска тестов:
```
fio -thread -ioengine=libfio_vitastor.so -name=test -bs=4M -direct=1 -iodepth=16 -rw=write -etcd=10.115.0.10:2379/v3 -image=testimg
```
Если вы не хотите обращаться к образу по имени, вместо `-image=testimg` можно указать номер пула, номер инода и размер:
`-pool=1 -inode=1 -size=400G`.
### Загрузить образ диска ВМ в/из Vitastor
Используйте qemu-img и строку `vitastor:etcd_host=<HOST>:image=<IMAGE>` в качестве имени файла диска. Например:
```
qemu-img convert -f qcow2 debian10.qcow2 -p -O raw 'vitastor:etcd_host=10.115.0.10\:2379/v3:image=testimg'
```
Обратите внимание, что если вы используете немодифицированный QEMU, потребуется установить переменную окружения
`LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/qemu/block-vitastor.so`.
Если вы не хотите обращаться к образу по имени, вместо `:image=<IMAGE>` можно указать номер пула, номер инода и размер:
`:pool=<POOL>:inode=<INODE>:size=<SIZE>`.
### Запустить ВМ
Для запуска QEMU используйте опцию `-drive file=vitastor:etcd_host=<HOST>:image=<IMAGE>` (аналогично qemu-img)
и физический размер блока 4 KB.
Например:
```
qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 1024
-drive 'file=vitastor:etcd_host=10.115.0.10\:2379/v3:image=testimg',format=raw,if=none,id=drive-virtio-disk0,cache=none
-device virtio-blk-pci,scsi=off,bus=pci.0,addr=0x5,drive=drive-virtio-disk0,id=virtio-disk0,bootindex=1,write-cache=off,physical_block_size=4096,logical_block_size=512
-vnc 0.0.0.0:0
```
Обращение по номерам (`:pool=<POOL>:inode=<INODE>:size=<SIZE>` вместо `:image=<IMAGE>`) работает аналогично qemu-img.
### Удалить образ
Используйте утилиту vitastor-cli rm-data. Например:
```
vitastor-cli rm-data --etcd_address 10.115.0.10:2379/v3 --pool 1 --inode 1 --parallel_osds 16 --iodepth 32
```
### NBD
Чтобы создать локальное блочное устройство, используйте NBD. Например:
```
vitastor-nbd map --etcd_address 10.115.0.10:2379/v3 --image testimg
```
Команда напечатает название устройства вида /dev/nbd0, которое потом можно будет форматировать
и использовать как обычное блочное устройство.
Для обращения по номеру инода, аналогично другим командам, можно использовать опции
`--pool <POOL> --inode <INODE> --size <SIZE>` вместо `--image testimg`.
### NFS
В Vitastor реализована упрощённая NFS 3.0 прокси для эмуляции файлового доступа к образам.
Это не полноценная файловая система, т.к. метаданные всех файлов (образов) сохраняются
в etcd и всё время хранятся в оперативной памяти - то есть, положить туда много файлов
не получится.
Однако в качестве способа доступа к образам виртуальных машин NFS прокси прекрасно подходит
и позволяет подключить Vitastor, например, к VMWare.
При этом, если вы используете режим immediate_commit=all (для SSD с конденсаторами или HDD
с отключённым кэшем), то NFS-сервер не имеет состояния и вы можете свободно поднять
его в нескольких экземплярах и использовать поверх них сетевой балансировщик нагрузки или
схему с отказоустойчивостью.
Использование vitastor-nfs:
```
vitastor-nfs [--etcd_address ADDR] [ДРУГИЕ ОПЦИИ]
--subdir <DIR> экспортировать "поддиректорию" - образы с префиксом имени <DIR>/ (по умолчанию пусто - экспортировать все образы)
--portmap 0 отключить сервис portmap/rpcbind на порту 111 (по умолчанию включён и требует root привилегий)
--bind <IP> принимать соединения по адресу <IP> (по умолчанию 0.0.0.0 - на всех)
--nfspath <PATH> установить путь NFS-экспорта в <PATH> (по умолчанию /)
--port <PORT> использовать порт <PORT> для NFS-сервисов (по умолчанию 2049)
--pool <POOL> исползовать пул <POOL> для новых образов (обязательно, если пул в кластере не один)
--foreground 1 не уходить в фон после запуска
```
Пример монтирования Vitastor через NFS:
```
vitastor-nfs --etcd_address 192.168.5.10:2379 --portmap 0 --port 2050 --pool testpool
```
```
mount localhost:/ /mnt/ -o port=2050,mountport=2050,nfsvers=3,soft,nolock,tcp
```
### Kubernetes
У Vitastor есть CSI-плагин для Kubernetes, поддерживающий RWO, а также блочные RWX, тома.
Для установки возьмите манифесты из директории [csi/deploy/](csi/deploy/), поместите
вашу конфигурацию подключения к Vitastor в [csi/deploy/001-csi-config-map.yaml](001-csi-config-map.yaml),
настройте StorageClass в [csi/deploy/009-storage-class.yaml](009-storage-class.yaml)
и примените все `NNN-*.yaml` к вашей инсталляции Kubernetes.
```
for i in ./???-*.yaml; do kubectl apply -f $i; done
```
После этого вы сможете создавать PersistentVolume. Пример смотрите в файле [csi/deploy/example-pvc.yaml](csi/deploy/example-pvc.yaml).
### OpenStack
Чтобы подключить Vitastor к OpenStack:
- Установите пакеты vitastor-client, libvirt и QEMU из DEB или RPM репозитория Vitastor
- Примените патч `patches/nova-21.diff` или `patches/nova-23.diff` к вашей инсталляции Nova.
nova-21.diff подходит для Nova 21-22, nova-23.diff подходит для Nova 23-24.
- Скопируйте `patches/cinder-vitastor.py` в инсталляцию Cinder как `cinder/volume/drivers/vitastor.py`
- Создайте тип томов в cinder.conf (см. ниже)
- Обязательно заблокируйте доступ от виртуальных машин к сети Vitastor (OSD и etcd), т.к. Vitastor (пока) не поддерживает аутентификацию
- Перезапустите Cinder и Nova
Пример конфигурации Cinder:
```
[DEFAULT]
enabled_backends = lvmdriver-1, vitastor-testcluster
# ...
[vitastor-testcluster]
volume_driver = cinder.volume.drivers.vitastor.VitastorDriver
volume_backend_name = vitastor-testcluster
image_volume_cache_enabled = True
volume_clear = none
vitastor_etcd_address = 192.168.7.2:2379
vitastor_etcd_prefix =
vitastor_config_path = /etc/vitastor/vitastor.conf
vitastor_pool_id = 1
image_upload_use_cinder_backend = True
```
Чтобы помещать в Vitastor Glance-образы, нужно использовать
[https://docs.openstack.org/cinder/pike/admin/blockstorage-volume-backed-image.html](образы на основе томов Cinder),
однако, поддержка этой функции ещё не проверялась.
### Proxmox
Чтобы подключить Vitastor к Proxmox Virtual Environment (поддерживаются версии 6.4 и 7.1):
- Добавьте соответствующий Debian-репозиторий Vitastor в sources.list на хостах Proxmox
(buster для 6.4, bullseye для 7.1)
- Установите пакеты vitastor-client, pve-qemu-kvm, pve-storage-vitastor (* или см. сноску) из репозитория Vitastor
- Определите тип хранилища в `/etc/pve/storage.cfg` (см. ниже)
- Обязательно заблокируйте доступ от виртуальных машин к сети Vitastor (OSD и etcd), т.к. Vitastor (пока) не поддерживает аутентификацию
- Перезапустите демон Proxmox: `systemctl restart pvedaemon`
Пример `/etc/pve/storage.cfg` (единственная обязательная опция - vitastor_pool, все остальные
перечислены внизу для понимания значений по умолчанию):
```
vitastor: vitastor
# Пул, в который будут помещаться образы дисков
vitastor_pool testpool
# Путь к файлу конфигурации
vitastor_config_path /etc/vitastor/vitastor.conf
# Адрес(а) etcd, нужны, только если не указаны в vitastor.conf
vitastor_etcd_address 192.168.7.2:2379/v3
# Префикс ключей метаданных в etcd
vitastor_etcd_prefix /vitastor
# Префикс имён образов
vitastor_prefix pve/
# Монтировать образы через NBD прокси, через ядро (нужно только для контейнеров)
vitastor_nbd 0
```
\* Примечание: вместо установки пакета pve-storage-vitastor вы можете вручную скопировать файл
[patches/PVE_VitastorPlugin.pm](patches/PVE_VitastorPlugin.pm) на хосты Proxmox как
`/usr/share/perl5/PVE/Storage/Custom/VitastorPlugin.pm`.
## Известные проблемы
- Запросы удаления объектов могут в данный момент приводить к "неполным" объектам в EC-пулах,
если в процессе удаления произойдут отказы OSD или серверов, потому что правильная обработка
запросов удаления в кластере должна быть "трёхфазной", а это пока не реализовано. Если вы
столкнётесь с такой ситуацией, просто повторите запрос удаления.
## Принципы реализации
- Я люблю архитектурно простые решения. Vitastor проектируется именно так и я намерен
и далее следовать данному принципу.
- Если вы пришли сюда за идеальным кодом на C++, вы, вероятно, не по адресу. "Общепринятые"
практики написания C++ кода меня не очень волнуют, так как зачастую, опять-таки, ведут к
излишним усложнениям и код получается красивый... но медленный.
- По той же причине в коде иногда можно встретить велосипеды типа собственного упрощённого
HTTP-клиента для работы с etcd. Зато эти велосипеды маленькие и компактные и не требуют
использования десятка внешних библиотек.
- node.js для монитора - не случайный выбор. Он очень быстрый, имеет встроенную событийную
машину, приятный нейтральный C-подобный язык программирования и развитую инфраструктуру.
Vitastor нацелен на SSD и SSD+HDD кластеры с как минимум 10 Гбит/с сетью, поддерживает
TCP и RDMA и на хорошем железе может достигать задержки 4 КБ чтения и записи на уровне ~0.1 мс,
что примерно в 10 раз быстрее, чем Ceph и другие популярные программные СХД.
Vitastor поддерживает QEMU-драйвер, протоколы NBD и NFS, драйверы OpenStack, Proxmox, Kubernetes.
Другие драйверы могут также быть легко реализованы.
Подробности смотрите в документации по ссылкам ниже.
## Презентации и записи докладов
- DevOpsConf'2021: презентация ([на русском](https://vitastor.io/presentation/devopsconf/devopsconf.html),
[на английском](https://vitastor.io/presentation/devopsconf/devopsconf_en.html)),
[видео](https://vitastor.io/presentation/devopsconf/talk.webm)
- Highload'2022: презентация ([на русском](https://vitastor.io/presentation/highload/highload.html)),
[видео](https://vitastor.io/presentation/highload/talk.webm)
## Документация
- Введение
- [Быстрый старт](docs/intro/quickstart.ru.md)
- [Возможности](docs/intro/features.ru.md)
- [Архитектура](docs/intro/architecture.ru.md)
- [Автор и лицензия](docs/intro/author.ru.md)
- Установка
- [Пакеты](docs/installation/packages.ru.md)
- [Proxmox](docs/installation/proxmox.ru.md)
- [OpenStack](docs/installation/openstack.ru.md)
- [Kubernetes CSI](docs/installation/kubernetes.ru.md)
- [Сборка из исходных кодов](docs/installation/source.ru.md)
- Конфигурация
- [Обзор](docs/config.ru.md)
- Параметры
- [Общие](docs/config/common.ru.md)
- [Сетевые](docs/config/network.ru.md)
- [Глобальные дисковые параметры](docs/config/layout-cluster.ru.md)
- [Дисковые параметры OSD](docs/config/layout-osd.ru.md)
- [Прочие параметры OSD](docs/config/osd.ru.md)
- [Параметры мониторов](docs/config/monitor.ru.md)
- [Настройки пулов](docs/config/pool.ru.md)
- [Метаданные образов в etcd](docs/config/inode.ru.md)
- Использование
- [vitastor-cli](docs/usage/cli.ru.md) (консольный интерфейс)
- [fio](docs/usage/fio.ru.md) для тестов производительности
- [NBD](docs/usage/nbd.ru.md) для монтирования ядром
- [QEMU и qemu-img](docs/usage/qemu.ru.md)
- [NFS](docs/usage/nfs.ru.md)-прокси для VMWare и подобных
- Производительность
- [Понимание сути производительности](docs/performance/understanding.ru.md)
- [Теоретический максимум](docs/performance/theoretical.ru.md)
- [Пример сравнения с Ceph](docs/performance/comparison1.ru.md)
## Автор и лицензия

681
README.md
View File

@ -1,626 +1,71 @@
## Vitastor
# Vitastor
[Читать на русском](README-ru.md)
## The Idea
Make Software-Defined Block Storage Great Again.
Vitastor is a small, simple and fast clustered block storage (storage for VM drives),
architecturally similar to Ceph which means strong consistency, primary-replication, symmetric
clustering and automatic data distribution over any number of drives of any size
with configurable redundancy (replication or erasure codes/XOR).
## Features
Vitastor is currently a pre-release, a lot of features are missing and you can still expect
breaking changes in the future. However, the following is implemented:
- Basic part: highly-available block storage with symmetric clustering and no SPOF
- Performance ;-D
- Multiple redundancy schemes: Replication, XOR n+1, Reed-Solomon erasure codes
based on jerasure library with any number of data and parity drives in a group
- Configuration via simple JSON data structures in etcd
- Automatic data distribution over OSDs, with support for:
- Mathematical optimization for better uniformity and less data movement
- Multiple pools
- Placement tree, OSD selection by tags (device classes) and placement root
- Configurable failure domains
- Recovery of degraded blocks
- Rebalancing (data movement between OSDs)
- Lazy fsync support
- I/O statistics reporting to etcd
- Generic user-space client library
- QEMU driver (built out-of-tree)
- Loadable fio engine for benchmarks (also built out-of-tree)
- NBD proxy for kernel mounts
- Inode removal tool (vitastor-cli rm-data)
- Packaging for Debian and CentOS
- Per-inode I/O and space usage statistics
- Inode metadata storage in etcd
- Snapshots and copy-on-write image clones
- Write throttling to smooth random write workloads in SSD+HDD configurations
- RDMA/RoCEv2 support via libibverbs
- CSI plugin for Kubernetes
- Basic OpenStack support: Cinder driver, Nova and libvirt patches
- Snapshot merge tool (vitastor-cli {snap-rm,flatten,merge})
- Image management CLI (vitastor-cli {ls,create,modify})
- Proxmox storage plugin
- Simplified NFS proxy for file-based image access emulation (suitable for VMWare)
## Roadmap
- Better OSD creation and auto-start tools
- Other administrative tools
- Plugins for OpenNebula and other cloud systems
- iSCSI proxy
- Faster failover
- Scrubbing without checksums (verification of replicas)
- Checksums
- Tiered storage
- NVDIMM support
- Web GUI
- Compression (possibly)
- Read caching using system page cache (possibly)
## Architecture
Similarities:
- Just like Ceph, Vitastor has Pools, PGs, OSDs, Monitors, Failure Domains, Placement Tree.
- Just like Ceph, Vitastor is transactional (even though there's a "lazy fsync mode" which
doesn't implicitly flush every operation to disks).
- OSDs also have journal and metadata and they can also be put on separate drives.
- Just like in Ceph, client library attempts to recover from any cluster failure so
you can basically reboot the whole cluster and only pause, but not crash, your clients
(I consider this a bug if the client crashes in that case).
Some basic terms for people not familiar with Ceph:
- OSD (Object Storage Daemon) is a process that stores data and serves read/write requests.
- PG (Placement Group) is a container for data that (normally) shares the same replicas.
- Pool is a container for data that has the same redundancy scheme and placement rules.
- Monitor is a separate daemon that watches cluster state and handles failures.
- Failure Domain is a group of OSDs that you allow to fail. It's "host" by default.
- Placement Tree groups OSDs in a hierarchy to later split them into Failure Domains.
Architectural differences from Ceph:
- Vitastor's primary focus is on SSDs. Proper SSD+HDD optimizations may be added in the future, though.
- Vitastor OSD is (and will always be) single-threaded. If you want to dedicate more than 1 core
per drive you should run multiple OSDs each on a different partition of the drive.
Vitastor isn't CPU-hungry though (as opposed to Ceph), so 1 core is sufficient in a lot of cases.
- Metadata and journal are always kept in memory. Metadata size depends linearly on drive capacity
and data store block size which is 128 KB by default. With 128 KB blocks metadata should occupy
around 512 MB per 1 TB (which is still less than Ceph wants). Journal doesn't have to be big,
the example test below was conducted with only 16 MB journal. A big journal is probably even
harmful as dirty write metadata also take some memory.
- Vitastor storage layer doesn't have internal copy-on-write or redirect-write. I know that maybe
it's possible to create a good copy-on-write storage, but it's much harder and makes performance
less deterministic, so CoW isn't used in Vitastor.
- The basic layer of Vitastor is block storage with fixed-size blocks, not object storage with
rich semantics like in Ceph (RADOS).
- There's a "lazy fsync" mode which allows to batch writes before flushing them to the disk.
This allows to use Vitastor with desktop SSDs, but still lowers performance due to additional
network roundtrips, so use server SSDs with capacitor-based power loss protection
("Advanced Power Loss Protection") for best performance.
- PGs are ephemeral. This means that they aren't stored on data disks and only exist in memory
while OSDs are running.
- Recovery process is per-object (per-block), not per-PG. Also there are no PGLOGs.
- Monitors don't store data. Cluster configuration and state is stored in etcd in simple human-readable
JSON structures. Monitors only watch cluster state and handle data movement.
Thus Vitastor's Monitor isn't a critical component of the system and is more similar to Ceph's Manager.
Vitastor's Monitor is implemented in node.js.
- PG distribution isn't based on consistent hashes. All PG mappings are stored in etcd.
Rebalancing PGs between OSDs is done by mathematical optimization - data distribution problem
is reduced to a linear programming problem and solved by lp_solve. This allows for almost
perfect (96-99% uniformity compared to Ceph's 80-90%) data distribution in most cases, ability
to map PGs by hand without breaking rebalancing logic, reduced OSD peer-to-peer communication
(on average, OSDs have fewer peers) and less data movement. It also probably has a drawback -
this method may fail in very large clusters, but up to several hundreds of OSDs it's perfectly fine.
It's also easy to add consistent hashes in the future if something proves their necessity.
- There's no separate CRUSH layer. You select pool redundancy scheme, placement root, failure domain
and so on directly in pool configuration.
## Understanding Storage Performance
The most important thing for fast storage is latency, not parallel iops.
The best possible latency is achieved with one thread and queue depth of 1 which basically means
"client load as low as possible". In this case IOPS = 1/latency, and this number doesn't
scale with number of servers, drives, server processes or threads and so on.
Single-threaded IOPS and latency numbers only depend on *how fast a single daemon is*.
Why is it important? It's important because some of the applications *can't* use
queue depth greater than 1 because their task isn't parallelizable. A notable example
is any ACID DBMS because all of them write their WALs sequentially with fsync()s.
fsync, by the way, is another important thing often missing in benchmarks. The point is
that drives have cache buffers and don't guarantee that your data is actually persisted
until you call fsync() which is translated to a FLUSH CACHE command by the OS.
Desktop SSDs are very fast without fsync - NVMes, for example, can process ~80000 write
operations per second with queue depth of 1 without fsync - but they're really slow with
fsync because they have to actually write data to flash chips when you call fsync. Typical
number is around 1000-2000 iops with fsync.
Server SSDs often have supercapacitors that act as a built-in UPS and allow the drive
to flush its DRAM cache to the persistent flash storage when a power loss occurs.
This makes them perform equally well with and without fsync. This feature is called
"Advanced Power Loss Protection" by Intel; other vendors either call it similarly
or directly as "Full Capacitor-Based Power Loss Protection".
All software-defined storages that I currently know are slow in terms of latency.
Notable examples are Ceph and internal SDSes used by cloud providers like Amazon, Google,
Yandex and so on. They're all slow and can only reach ~0.3ms read and ~0.6ms 4 KB write latency
with best-in-slot hardware.
And that's in the SSD era when you can buy an SSD that has ~0.04ms latency for 100 $.
I use the following 6 commands with small variations to benchmark any storage:
- Linear write:
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4M -iodepth=32 -rw=write -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Linear read:
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4M -iodepth=32 -rw=read -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Random write latency (T1Q1, this hurts storages the most):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=1 -fsync=1 -rw=randwrite -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Random read latency (T1Q1):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=1 -rw=randread -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Parallel write iops (use numjobs if a single CPU core is insufficient to saturate the load):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=128 [-numjobs=4 -group_reporting] -rw=randwrite -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Parallel read iops (use numjobs if a single CPU core is insufficient to saturate the load):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=128 [-numjobs=4 -group_reporting] -rw=randread -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
## Vitastor's Theoretical Maximum Random Access Performance
Replicated setups:
- Single-threaded (T1Q1) read latency: 1 network roundtrip + 1 disk read.
- Single-threaded write+fsync latency:
- With immediate commit: 2 network roundtrips + 1 disk write.
- With lazy commit: 4 network roundtrips + 1 disk write + 1 disk flush.
- Saturated parallel read iops: min(network bandwidth, sum(disk read iops)).
- Saturated parallel write iops: min(network bandwidth, sum(disk write iops / number of replicas / write amplification)).
EC/XOR setups:
- Single-threaded (T1Q1) read latency: 1.5 network roundtrips + 1 disk read.
- Single-threaded write+fsync latency:
- With immediate commit: 3.5 network roundtrips + 1 disk read + 2 disk writes.
- With lazy commit: 5.5 network roundtrips + 1 disk read + 2 disk writes + 2 disk fsyncs.
- 0.5 in actually (k-1)/k which means that an additional roundtrip doesn't happen when
the read sub-operation can be served locally.
- Saturated parallel read iops: min(network bandwidth, sum(disk read iops)).
- Saturated parallel write iops: min(network bandwidth, sum(disk write iops * number of data drives / (number of data + parity drives) / write amplification)).
In fact, you should put disk write iops under the condition of ~10% reads / ~90% writes in this formula.
Write amplification for 4 KB blocks is usually 3-5 in Vitastor:
1. Journal block write
2. Journal data write
3. Metadata block write
4. Another journal block write for EC/XOR setups
5. Data block write
If you manage to get an SSD which handles 512 byte blocks well (Optane?) you may
lower 1, 3 and 4 to 512 bytes (1/8 of data size) and get WA as low as 2.375.
Lazy fsync also reduces WA for parallel workloads because journal blocks are only
written when they fill up or fsync is requested.
## Example Comparison with Ceph
Hardware configuration: 4 nodes, each with:
- 6x SATA SSD Intel D3-4510 3.84 TB
- 2x Xeon Gold 6242 (16 cores @ 2.8 GHz)
- 384 GB RAM
- 1x 25 GbE network interface (Mellanox ConnectX-4 LX), connected to a Juniper QFX5200 switch
CPU powersaving was disabled. Both Vitastor and Ceph were configured with 2 OSDs per 1 SSD.
All of the results below apply to 4 KB blocks and random access (unless indicated otherwise).
Raw drive performance:
- T1Q1 write ~27000 iops (~0.037ms latency)
- T1Q1 read ~9800 iops (~0.101ms latency)
- T1Q32 write ~60000 iops
- T1Q32 read ~81700 iops
Ceph 15.2.4 (Bluestore):
- T1Q1 write ~1000 iops (~1ms latency)
- T1Q1 read ~1750 iops (~0.57ms latency)
- T8Q64 write ~100000 iops, total CPU usage by OSDs about 40 virtual cores on each node
- T8Q64 read ~480000 iops, total CPU usage by OSDs about 40 virtual cores on each node
T8Q64 tests were conducted over 8 400GB RBD images from all hosts (every host was running 2 instances of fio).
This is because Ceph has performance penalties related to running multiple clients over a single RBD image.
cephx_sign_messages was set to false during tests, RocksDB and Bluestore settings were left at defaults.
In fact, not that bad for Ceph. These servers are an example of well-balanced Ceph nodes.
However, CPU usage and I/O latency were through the roof, as usual.
Vitastor:
- T1Q1 write: 7087 iops (0.14ms latency)
- T1Q1 read: 6838 iops (0.145ms latency)
- T2Q64 write: 162000 iops, total CPU usage by OSDs about 3 virtual cores on each node
- T8Q64 read: 895000 iops, total CPU usage by OSDs about 4 virtual cores on each node
- Linear write (4M T1Q32): 2800 MB/s
- Linear read (4M T1Q32): 1500 MB/s
T8Q64 read test was conducted over 1 larger inode (3.2T) from all hosts (every host was running 2 instances of fio).
Vitastor has no performance penalties related to running multiple clients over a single inode.
If conducted from one node with all primary OSDs moved to other nodes the result was slightly lower (689000 iops),
this is because all operations resulted in network roundtrips between the client and the primary OSD.
When fio was colocated with OSDs (like in Ceph benchmarks above), 1/4 of the read workload actually
used the loopback network.
Vitastor was configured with: `--disable_data_fsync true --immediate_commit all --flusher_count 8
--disk_alignment 4096 --journal_block_size 4096 --meta_block_size 4096
--journal_no_same_sector_overwrites true --journal_sector_buffer_count 1024
--journal_size 16777216`.
### EC/XOR 2+1
Vitastor:
- T1Q1 write: 2808 iops (~0.355ms latency)
- T1Q1 read: 6190 iops (~0.16ms latency)
- T2Q64 write: 85500 iops, total CPU usage by OSDs about 3.4 virtual cores on each node
- T8Q64 read: 812000 iops, total CPU usage by OSDs about 4.7 virtual cores on each node
- Linear write (4M T1Q32): 3200 MB/s
- Linear read (4M T1Q32): 1800 MB/s
Ceph:
- T1Q1 write: 730 iops (~1.37ms latency)
- T1Q1 read: 1500 iops with cold cache (~0.66ms latency), 2300 iops after 2 minute metadata cache warmup (~0.435ms latency)
- T4Q128 write (4 RBD images): 45300 iops, total CPU usage by OSDs about 30 virtual cores on each node
- T8Q64 read (4 RBD images): 278600 iops, total CPU usage by OSDs about 40 virtual cores on each node
- Linear write (4M T1Q32): 1950 MB/s before preallocation, 2500 MB/s after preallocation
- Linear read (4M T1Q32): 2400 MB/s
### NBD
NBD is currently required to mount Vitastor via kernel, but it imposes additional overhead
due to additional copying between the kernel and userspace. This mostly hurts linear
bandwidth, not iops.
Vitastor with single-thread NBD on the same hardware:
- T1Q1 write: 6000 iops (0.166ms latency)
- T1Q1 read: 5518 iops (0.18ms latency)
- T1Q128 write: 94400 iops
- T1Q128 read: 103000 iops
- Linear write (4M T1Q128): 1266 MB/s (compared to 2800 MB/s via fio)
- Linear read (4M T1Q128): 975 MB/s (compared to 1500 MB/s via fio)
## Installation
### Debian
- Trust Vitastor package signing key:
`wget -q -O - https://vitastor.io/debian/pubkey | sudo apt-key add -`
- Add Vitastor package repository to your /etc/apt/sources.list:
- Debian 11 (Bullseye/Sid): `deb https://vitastor.io/debian bullseye main`
- Debian 10 (Buster): `deb https://vitastor.io/debian buster main`
- For Debian 10 (Buster) also enable backports repository:
`deb http://deb.debian.org/debian buster-backports main`
- Install packages: `apt update; apt install vitastor lp-solve etcd linux-image-amd64 qemu`
### CentOS
- Add Vitastor package repository:
- CentOS 7: `yum install https://vitastor.io/rpms/centos/7/vitastor-release-1.0-1.el7.noarch.rpm`
- CentOS 8: `dnf install https://vitastor.io/rpms/centos/8/vitastor-release-1.0-1.el8.noarch.rpm`
- Enable EPEL: `yum/dnf install epel-release`
- Enable additional CentOS repositories:
- CentOS 7: `yum install centos-release-scl`
- CentOS 8: `dnf install centos-release-advanced-virtualization`
- Enable elrepo-kernel:
- CentOS 7: `yum install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpm`
- CentOS 8: `dnf install https://www.elrepo.org/elrepo-release-8.el8.elrepo.noarch.rpm`
- Install packages: `yum/dnf install vitastor lpsolve etcd kernel-ml qemu-kvm`
### Building from Source
- Install Linux kernel 5.4 or newer, for io_uring support. 5.8 or later is highly recommended because
there is at least one known io_uring hang with 5.4 and an HP SmartArray controller.
- Install liburing 0.4 or newer and its headers.
- Install lp_solve.
- Install etcd, at least version 3.4.15. Earlier versions won't work because of various bugs,
for example [#12402](https://github.com/etcd-io/etcd/pull/12402). You can also take 3.4.13
with this specific fix from here: https://github.com/vitalif/etcd/, branch release-3.4.
- Install node.js 10 or newer.
- Install gcc and g++ 8.x or newer.
- Clone https://yourcmc.ru/git/vitalif/vitastor/ with submodules.
- Install QEMU 3.0+, get its source, begin to build it, stop the build and copy headers:
- `<qemu>/include` &rarr; `<vitastor>/qemu/include`
- Debian:
* Use qemu packages from the main repository
* `<qemu>/b/qemu/config-host.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/config-host.h`
* `<qemu>/b/qemu/qapi` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi`
- CentOS 8:
* Use qemu packages from the Advanced-Virtualization repository. To enable it, run
`yum install centos-release-advanced-virtualization.noarch` and then `yum install qemu`
* `<qemu>/config-host.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/config-host.h`
* For QEMU 3.0+: `<qemu>/qapi` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi`
* For QEMU 2.0+: `<qemu>/qapi-types.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi-types.h`
- `config-host.h` and `qapi` are required because they contain generated headers
- You can also rebuild QEMU with a patch that makes LD_PRELOAD unnecessary to load vitastor driver.
See `patches/qemu-*.*-vitastor.patch`.
- Install fio 3.7 or later, get its source and symlink it into `<vitastor>/fio`.
- Build & install Vitastor with `mkdir build && cd build && cmake .. && make -j8 && make install`.
Pay attention to the `QEMU_PLUGINDIR` cmake option - it must be set to `qemu-kvm` on RHEL.
## Running
Please note that startup procedure isn't currently simple - you specify configuration
and calculate disk offsets almost by hand. This will be fixed in near future.
- Get some SATA or NVMe SSDs with capacitors (server-grade drives). You can use desktop SSDs
with lazy fsync, but prepare for inferior single-thread latency.
- Get a fast network (at least 10 Gbit/s).
- Disable CPU powersaving: `cpupower idle-set -D 0 && cpupower frequency-set -g performance`.
- On the monitor hosts:
- Edit variables at the top of `/usr/lib/vitastor/mon/make-units.sh` to desired values.
- Create systemd units for the monitor and etcd: `/usr/lib/vitastor/mon/make-units.sh`
- Start etcd and monitors: `systemctl start etcd vitastor-mon`
- Put etcd_address and osd_network into `/etc/vitastor/vitastor.conf`. Example:
```
{
"etcd_address": ["10.200.1.10:2379","10.200.1.11:2379","10.200.1.12:2379"],
"osd_network": "10.200.1.0/24"
}
```
- Initialize OSDs:
- Simplest, SSD-only: `/usr/lib/vitastor/mon/make-osd.sh /dev/disk/by-partuuid/XXX [/dev/disk/by-partuuid/YYY ...]`
- Hybrid, HDD+SSD: `/usr/lib/vitastor/mon/make-osd-hybrid.js /dev/sda /dev/sdb ...` - pass all your
devices (HDD and SSD) to this script - it will partition disks and initialize journals on its own.
This script skips HDDs which are already partitioned so if you want to use non-empty disks for
Vitastor you should first wipe them with `wipefs -a`. SSDs with GPT partition table are not skipped,
but some free unpartitioned space must be available because the script creates new partitions for journals.
- You can change OSD configuration in units or in `vitastor.conf`. Notable configuration variables:
- `disable_data_fsync 1` - only safe with server-grade drives with capacitors.
- `immediate_commit all` - use this if all your drives are server-grade.
If all OSDs have it set to all then you should also put the same value in etcd into /vitastor/config/global
- `disable_device_lock 1` - only required if you run multiple OSDs on one block device.
- `flusher_count 256` - flusher is a micro-thread that removes old data from the journal.
You don't have to worry about this parameter anymore, 256 is enough.
- `disk_alignment`, `journal_block_size`, `meta_block_size` should be set to the internal
block size of your SSDs which is 4096 on most drives.
- `journal_no_same_sector_overwrites true` prevents multiple overwrites of the same journal sector.
Most (99%) SSDs don't need this option. But Intel D3-4510 does because it doesn't like when you
overwrite the same sector twice in a short period of time. The setting forces Vitastor to never
overwrite the same journal sector twice in a row which makes D3-4510 almost happy. Not totally
happy, because overwrites of the same block can still happen in the metadata area... When this
setting is set, it is also required to raise `journal_sector_buffer_count` setting, which is the
number of dirty journal sectors that may be written to at the same time.
- `systemctl start vitastor.target` everywhere.
- Create global configuration in etcd: `etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/global '{"immediate_commit":"all"}'`
(if all your drives have capacitors).
- Create pool configuration in etcd: `etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/pools '{"1":{"name":"testpool","scheme":"replicated","pg_size":2,"pg_minsize":1,"pg_count":256,"failure_domain":"host"}}'`.
For jerasure pools the configuration should look like the following: `2:{"name":"ecpool","scheme":"jerasure","pg_size":4,"parity_chunks":2,"pg_minsize":2,"pg_count":256,"failure_domain":"host"}`.
- At this point, one of the monitors will configure PGs and OSDs will start them.
- You can check PG states with `etcdctl --endpoints=... get --prefix /vitastor/pg/state`. All PGs should become 'active'.
### Name an image
```
etcdctl --endpoints=<etcd> put /vitastor/config/inode/<pool>/<inode> '{"name":"<name>","size":<size>[,"parent_id":<parent_inode_number>][,"readonly":true]}'
```
For example:
```
etcdctl --endpoints=http://10.115.0.10:2379/v3 put /vitastor/config/inode/1/1 '{"name":"testimg","size":2147483648}'
```
If you specify parent_id the image becomes a CoW clone. I.e. all writes go to the new inode and reads first check it
and then upper layers. You can then make parent readonly by updating its entry with `"readonly":true` for safety and
basically treat it as a snapshot.
So to create a snapshot you basically rename the previous upper layer (for example from testimg to testimg@0), make it readonly
and create a new top layer with the original name (testimg) and the previous one as a parent.
### Run fio benchmarks
fio command example:
```
fio -thread -ioengine=libfio_vitastor.so -name=test -bs=4M -direct=1 -iodepth=16 -rw=write -etcd=10.115.0.10:2379/v3 -image=testimg
```
If you don't want to access your image by name, you can specify pool number, inode number and size
(`-pool=1 -inode=1 -size=400G`) instead of the image name (`-image=testimg`).
### Upload VM image
Use qemu-img and `vitastor:etcd_host=<HOST>:image=<IMAGE>` disk filename. For example:
```
qemu-img convert -f qcow2 debian10.qcow2 -p -O raw 'vitastor:etcd_host=10.115.0.10\:2379/v3:image=testimg'
```
Note that the command requires to be run with `LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/qemu/block-vitastor.so qemu-img ...`
if you use unmodified QEMU.
You can also specify `:pool=<POOL>:inode=<INODE>:size=<SIZE>` instead of `:image=<IMAGE>`
if you don't want to use inode metadata.
### Start a VM
Run QEMU with `-drive file=vitastor:etcd_host=<HOST>:image=<IMAGE>` and use 4 KB physical block size.
For example:
```
qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 1024
-drive 'file=vitastor:etcd_host=10.115.0.10\:2379/v3:image=testimg',format=raw,if=none,id=drive-virtio-disk0,cache=none
-device virtio-blk-pci,scsi=off,bus=pci.0,addr=0x5,drive=drive-virtio-disk0,id=virtio-disk0,bootindex=1,write-cache=off,physical_block_size=4096,logical_block_size=512
-vnc 0.0.0.0:0
```
You can also specify `:pool=<POOL>:inode=<INODE>:size=<SIZE>` instead of `:image=<IMAGE>`,
just like in qemu-img.
### Remove inode
Use vitastor-rm / vitastor-cli rm-data. For example:
```
vitastor-cli rm-data --etcd_address 10.115.0.10:2379/v3 --pool 1 --inode 1 --parallel_osds 16 --iodepth 32
```
### NBD
To create a local block device for a Vitastor image, use NBD. For example:
```
vitastor-nbd map --etcd_address 10.115.0.10:2379/v3 --image testimg
```
It will output the device name, like /dev/nbd0 which you can then format and mount as a normal block device.
Again, you can use `--pool <POOL> --inode <INODE> --size <SIZE>` insteaf of `--image <IMAGE>` if you want.
### NFS
Vitastor has a simplified NFS 3.0 proxy for file-based image access emulation. It's not
suitable as a full-featured file system, at least because all file/image metadata is stored
in etcd and kept in memory all the time - thus you can't put a lot of files in it.
However, NFS proxy is totally fine as a method to provide VM image access and allows to
plug Vitastor into, for example, VMWare. It's important to note that for VMWare it's a much
better access method than iSCSI, because with iSCSI we'd have to put all VM images into one
Vitastor image exported as a LUN to VMWare and formatted with VMFS. VMWare doesn't use VMFS
over NFS.
NFS proxy is stateless if you use immediate_commit=all mode (for SSD with capacitors or
HDDs with disabled cache), so you can run multiple NFS proxies and use a network load
balancer or any failover method you want to in that case.
vitastor-nfs usage:
```
vitastor-nfs [--etcd_address ADDR] [OTHER OPTIONS]
--subdir <DIR> export images prefixed <DIR>/ (default empty - export all images)
--portmap 0 do not listen on port 111 (portmap/rpcbind, requires root)
--bind <IP> bind service to <IP> address (default 0.0.0.0)
--nfspath <PATH> set NFS export path to <PATH> (default is /)
--port <PORT> use port <PORT> for NFS services (default is 2049)
--pool <POOL> use <POOL> as default pool for new files (images)
--foreground 1 stay in foreground, do not daemonize
```
Example start and mount commands:
```
vitastor-nfs --etcd_address 192.168.5.10:2379 --portmap 0 --port 2050 --pool testpool
```
```
mount localhost:/ /mnt/ -o port=2050,mountport=2050,nfsvers=3,soft,nolock,tcp
```
### Kubernetes
Vitastor has a CSI plugin for Kubernetes which supports RWO (and block RWX) volumes.
To deploy it, take manifests from [csi/deploy/](csi/deploy/) directory, put your
Vitastor configuration in [csi/deploy/001-csi-config-map.yaml](001-csi-config-map.yaml),
configure storage class in [csi/deploy/009-storage-class.yaml](009-storage-class.yaml)
and apply all `NNN-*.yaml` manifests to your Kubernetes installation:
```
for i in ./???-*.yaml; do kubectl apply -f $i; done
```
After that you'll be able to create PersistentVolumes. See example in [csi/deploy/example-pvc.yaml](csi/deploy/example-pvc.yaml).
### OpenStack
To enable Vitastor support in an OpenStack installation:
- Install vitastor-client, patched QEMU and libvirt packages from Vitastor DEB or RPM repository
- Use `patches/nova-21.diff` or `patches/nova-23.diff` to patch your Nova installation.
Patch 21 fits Nova 21-22, patch 23 fits Nova 23-24.
- Install `patches/cinder-vitastor.py` as `..../cinder/volume/drivers/vitastor.py`
- Define a volume type in cinder.conf (see below)
- Block network access from VMs to Vitastor network (to OSDs and etcd), because Vitastor doesn't support authentication (yet)
- Restart Cinder and Nova
Cinder volume type configuration example:
```
[DEFAULT]
enabled_backends = lvmdriver-1, vitastor-testcluster
# ...
[vitastor-testcluster]
volume_driver = cinder.volume.drivers.vitastor.VitastorDriver
volume_backend_name = vitastor-testcluster
image_volume_cache_enabled = True
volume_clear = none
vitastor_etcd_address = 192.168.7.2:2379
vitastor_etcd_prefix =
vitastor_config_path = /etc/vitastor/vitastor.conf
vitastor_pool_id = 1
image_upload_use_cinder_backend = True
```
To put Glance images in Vitastor, use [https://docs.openstack.org/cinder/pike/admin/blockstorage-volume-backed-image.html](volume-backed images),
although the support has not been verified yet.
### Proxmox
To enable Vitastor support in Proxmox Virtual Environment (6.4 and 7.1 are supported):
- Add the corresponding Vitastor Debian repository into sources.list on Proxmox hosts
(buster for 6.4, bullseye for 7.1)
- Install vitastor-client, pve-qemu-kvm, pve-storage-vitastor (* or see note) packages from Vitastor repository
- Define storage in `/etc/pve/storage.cfg` (see below)
- Block network access from VMs to Vitastor network (to OSDs and etcd), because Vitastor doesn't support authentication (yet)
- Restart pvedaemon: `systemctl restart pvedaemon`
`/etc/pve/storage.cfg` example (the only required option is vitastor_pool, all others
are listed below with their default values):
```
vitastor: vitastor
# pool to put new images into
vitastor_pool testpool
# path to the configuration file
vitastor_config_path /etc/vitastor/vitastor.conf
# etcd address(es), required only if missing in the configuration file
vitastor_etcd_address 192.168.7.2:2379/v3
# prefix for keys in etcd
vitastor_etcd_prefix /vitastor
# prefix for images
vitastor_prefix pve/
# use NBD mounter (only required for containers)
vitastor_nbd 0
```
\* Note: you can also manually copy [patches/PVE_VitastorPlugin.pm](patches/PVE_VitastorPlugin.pm) to Proxmox hosts
as `/usr/share/perl5/PVE/Storage/Custom/VitastorPlugin.pm` instead of installing pve-storage-vitastor.
## Known Problems
- Object deletion requests may currently lead to 'incomplete' objects in EC pools
if your OSDs crash during deletion because proper handling of object cleanup
in a cluster should be "three-phase" and it's currently not implemented.
Just repeat the removal request again in this case.
## Implementation Principles
- I like architecturally simple solutions. Vitastor is and will always be designed
exactly like that.
- I also like reinventing the wheel to some extent, like writing my own HTTP client
for etcd interaction instead of using prebuilt libraries, because in this case
I'm confident about what my code does and what it doesn't do.
- I don't care about C++ "best practices" like RAII or proper inheritance or usage of
smart pointers or whatever and I don't intend to change my mind, so if you're here
looking for ideal reference C++ code, this probably isn't the right place.
- I like node.js better than any other dynamically-typed language interpreter
because it's faster than any other interpreter in the world, has neutral C-like
syntax and built-in event loop. That's why Monitor is implemented in node.js.
Make Clustered Block Storage Fast Again.
Vitastor is a distributed block SDS, direct replacement of Ceph RBD and internal SDS's
of public clouds. However, in contrast to them, Vitastor is fast and simple at the same time.
The only thing is it's slightly young :-).
Vitastor is architecturally similar to Ceph which means strong consistency,
primary-replication, symmetric clustering and automatic data distribution over any
number of drives of any size with configurable redundancy (replication or erasure codes/XOR).
Vitastor targets SSD and SSD+HDD clusters with at least 10 Gbit/s network, supports
TCP and RDMA and may achieve 4 KB read and write latency as low as ~0.1 ms
with proper hardware which is ~10 times faster than other popular SDS's like Ceph
or internal systems of public clouds.
Vitastor supports QEMU, NBD, NFS protocols, OpenStack, Proxmox, Kubernetes drivers.
More drivers may be created easily.
Read more details below in the documentation.
## Talks and presentations
- DevOpsConf'2021: presentation ([in Russian](https://vitastor.io/presentation/devopsconf/devopsconf.html),
[in English](https://vitastor.io/presentation/devopsconf/devopsconf_en.html)),
[video](https://vitastor.io/presentation/devopsconf/talk.webm)
- Highload'2022: presentation ([in Russian](https://vitastor.io/presentation/highload/highload.html)),
[video](https://vitastor.io/presentation/highload/talk.webm)
## Documentation
- Introduction
- [Quick Start](docs/intro/quickstart.en.md)
- [Features](docs/intro/features.en.md)
- [Architecture](docs/intro/architecture.en.md)
- [Author and license](docs/intro/author.en.md)
- Installation
- [Packages](docs/installation/packages.en.md)
- [Proxmox](docs/installation/proxmox.en.md)
- [OpenStack](docs/installation/openstack.en.md)
- [Kubernetes CSI](docs/installation/kubernetes.en.md)
- [Building from Source](docs/installation/source.en.md)
- Configuration
- [Overview](docs/config.en.md)
- Parameter Reference
- [Common](docs/config/common.en.md)
- [Network](docs/config/network.en.md)
- [Global Disk Layout](docs/config/layout-cluster.en.md)
- [OSD Disk Layout](docs/config/layout-osd.en.md)
- [OSD Runtime Parameters](docs/config/osd.en.md)
- [Monitor](docs/config/monitor.en.md)
- [Pool configuration](docs/config/pool.en.md)
- [Image metadata in etcd](docs/config/inode.en.md)
- Usage
- [vitastor-cli](docs/usage/cli.en.md) (command-line interface)
- [fio](docs/usage/fio.en.md) for benchmarks
- [NBD](docs/usage/nbd.en.md) for kernel mounts
- [QEMU and qemu-img](docs/usage/qemu.en.md)
- [NFS](docs/usage/nfs.en.md) emulator for VMWare and similar
- Performance
- [Understanding storage performance](docs/performance/understanding.en.md)
- [Theoretical performance](docs/performance/theoretical.en.md)
- [Example comparison with Ceph](docs/performance/comparison1.en.md)
## Author and License

38
docs/config.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,38 @@
[Documentation](../README.md#documentation) → Configuration Reference
-----
[Читать на русском](config.ru.md)
# Configuration Reference
Vitastor configuration consists of:
- Configuration parameters (key-value), described here
- [Pool configuration](config/pool.en.md)
- OSD placement tree configuration
- [Inode configuration](config/inode.en.md) i.e. image metadata like name, size and parent reference
Configuration parameters can be set in 3 places:
- Configuration file (`/etc/vitastor/vitastor.conf` or other path)
- etcd key `/vitastor/config/global`. Most variables can be set there, but etcd
connection parameters should obviously be set in the configuration file.
- Command line of Vitastor components: OSD, mon, fio and QEMU options,
OpenStack/Proxmox/etc configuration. The latter doesn't allow to set all
variables directly, but it allows to override the configuration file and
set everything you need inside it.
In the future, additional configuration methods may be added:
- OSD superblock which will, by design, contain parameters related to the disk
layout and to one specific OSD.
- OSD-specific keys in etcd like `/vitastor/config/osd/<number>`.
## Parameter Reference
- [Common](config/common.en.md)
- [Network](config/network.en.md)
- [Global Disk Layout](config/layout-cluster.en.md)
- [OSD Disk Layout](config/layout-osd.en.md)
- [OSD Runtime Parameters](config/osd.en.md)
- [Monitor](config/monitor.en.md)
- [Pool configuration](config/pool.en.md)
- [Inode metadata in etcd](docs/config/inode.en.md)

39
docs/config.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,39 @@
[Документация](../README-ru.md#документация) → Конфигурация Vitastor
-----
[Read in English](config.en.md)
# Конфигурация Vitastor
Конфигурация Vitastor состоит из:
- Параметров (ключ-значение), описанных на данной странице
- [Настроек пулов](config/pool.ru.md)
- Настроек дерева OSD
- [Настроек инодов](config/inode.ru.md), т.е. метаданных образов, таких, как имя, размер и ссылки на
родительский образ
Параметры конфигурации могут задаваться в 3 местах:
- Файле конфигурации (`/etc/vitastor/vitastor.conf` или по другому пути)
- Ключе в etcd `/vitastor/config/global`. Большая часть параметров может
задаваться там, кроме, естественно, самих параметров соединения с etcd,
которые должны задаваться в файле конфигурации
- В командной строке компонентов Vitastor: OSD, монитора, опциях fio и QEMU,
настроек OpenStack, Proxmox и т.п. Последние, как правило, не включают полный
набор параметров напрямую, но разрешают определить путь к файлу конфигурации
и задать любые параметры в нём.
В будущем также могут быть добавлены другие способы конфигурации:
- Суперблок OSD, в котором будут храниться параметры OSD, связанные с дисковым
форматом и с этим конкретным OSD.
- OSD-специфичные ключи в etcd типа `/vitastor/config/osd/<номер>`.
## Список параметров
- [Общие](config/common.ru.md)
- [Сеть](config/network.ru.md)
- [Глобальные дисковые параметры](config/layout-cluster.ru.md)
- [Дисковые параметры OSD](config/layout-osd.ru.md)
- [Прочие параметры OSD](config/osd.ru.md)
- [Параметры мониторов](config/monitor.ru.md)
- [Настройки пулов](config/pool.ru.md)

46
docs/config/common.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,46 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → [Configuration](../config.en.md) → Common Parameters
-----
[Читать на русском](common.ru.md)
# Common Parameters
These are the most common parameters which apply to all components of Vitastor.
- [config_path](#config_path)
- [etcd_address](#etcd_address)
- [etcd_prefix](#etcd_prefix)
- [log_level](#log_level)
## config_path
- Type: string
- Default: /etc/vitastor/vitastor.conf
Path to the JSON configuration file. Configuration file is optional,
a non-existing configuration file does not prevent Vitastor from
running if required parameters are specified.
## etcd_address
- Type: string or array of strings
etcd connection endpoint(s). Multiple endpoints may be delimited by "," or
specified in a JSON array `["10.0.115.10:2379/v3","10.0.115.11:2379/v3"]`.
Note that https is not supported for etcd connections yet.
## etcd_prefix
- Type: string
- Default: /vitastor
Prefix for all keys in etcd used by Vitastor. You can change prefix and, for
example, use a single etcd cluster for multiple Vitastor clusters.
## log_level
- Type: integer
- Default: 0
Log level. Raise if you want more verbose output.

45
docs/config/common.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,45 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → [Конфигурация](../config.ru.md) → Общие параметры
-----
[Read in English](common.en.md)
# Общие параметры
Это наиболее общие параметры, используемые всеми компонентами Vitastor.
- [config_path](#config_path)
- [etcd_address](#etcd_address)
- [etcd_prefix](#etcd_prefix)
- [log_level](#log_level)
## config_path
- Тип: строка
- Значение по умолчанию: /etc/vitastor/vitastor.conf
Путь к файлу конфигурации в формате JSON. Файл конфигурации необязателен,
без него Vitastor тоже будет работать, если переданы необходимые параметры.
## etcd_address
- Тип: строка или массив строк
Адрес(а) подключения к etcd. Несколько адресов могут разделяться запятой
или указываться в виде JSON-массива `["10.0.115.10:2379/v3","10.0.115.11:2379/v3"]`.
## etcd_prefix
- Тип: строка
- Значение по умолчанию: /vitastor
Префикс для ключей etcd, которые использует Vitastor. Вы можете задать другой
префикс, например, чтобы запустить несколько кластеров Vitastor с одним
кластером etcd.
## log_level
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 0
Уровень логгирования. Повысьте, если хотите более подробный вывод.

32
docs/config/inode.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,32 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → [Configuration](../config.en.md) → Image metadata in etcd
-----
[Читать на русском](inode.ru.md)
# Image metadata in etcd
Image list is stored in etcd in `/vitastor/config/inode/<pool>/<inode>` keys.
You can even create images manually:
```
etcdctl --endpoints=<etcd> put /vitastor/config/inode/<pool>/<inode> '{"name":"<name>","size":<size>[,"parent_id":<parent_inode_number>][,"readonly":true]}'
```
For example:
```
etcdctl --endpoints=http://10.115.0.10:2379/v3 put /vitastor/config/inode/1/1 '{"name":"testimg","size":2147483648}'
```
If you specify parent_id the image becomes a CoW clone. I.e. all writes go to the new inode and reads first check it
and then upper layers. You can then make parent readonly by updating its entry with `"readonly":true` for safety and
basically treat it as a snapshot.
So to create a snapshot you basically rename the previous upper layer (for example from testimg to testimg@0), make it readonly
and create a new top layer with the original name (testimg) and the previous one as a parent.
vitastor-cli, K8s, OpenStack and other drivers also store the reverse mapping in `/vitastor/index/image/<name>` keys
in JSON format: `{"id":<inode>,"pool_id":<pool>}` and ID counters in `/vitastor/index/maxid/<pool>` as numbers
to simplify ID generation.

34
docs/config/inode.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,34 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → [Конфигурация](../config.ru.md) → Метаданные образов в etcd
-----
[Read in English](inode.en.md)
# Метаданные образов в etcd
Список образов хранится в etcd в ключах `/vitastor/config/inode/<pool>/<inode>`.
Вы можете даже создавать образы вручную:
```
etcdctl --endpoints=<etcd> put /vitastor/config/inode/<pool>/<inode> '{"name":"<name>","size":<size>[,"parent_id":<parent_inode_number>][,"readonly":true]}'
```
Например:
```
etcdctl --endpoints=http://10.115.0.10:2379/v3 put /vitastor/config/inode/1/1 '{"name":"testimg","size":2147483648}'
```
Если вы зададите parent_id, то образ станет CoW-клоном, т.е. все новые запросы записи пойдут в новый инод, а запросы
чтения будут проверять сначала его, а потом родительские слои по цепочке вверх. Чтобы случайно не перезаписать данные
в родительском слое, вы можете переключить его в режим "только чтение", добавив флаг `"readonly":true` в его запись
метаданных. В таком случае родительский образ становится просто снапшотом.
Таким образом, для создания снапшота вам нужно просто переименовать предыдущий inode (например, из testimg в testimg@0),
сделать его readonly и создать новый слой с исходным именем образа (testimg), ссылающийся на только что переименованный
в качестве родительского.
vitastor-cli и драйвера K8s, OpenStack и т.п. также хранят обратный маппинг в ключах `/vitastor/index/image/<name>`
в JSON-формате: `{"id":<inode>,"pool_id":<pool>}` и счётчики ID `/vitastor/index/maxid/<pool>` в виде просто чисел
для упрощения генерации ID новых образов.

View File

@ -0,0 +1,124 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → [Configuration](../config.en.md) → Cluster-Wide Disk Layout Parameters
-----
[Читать на русском](layout-cluster.ru.md)
# Cluster-Wide Disk Layout Parameters
These parameters apply to clients and OSDs, are fixed at the moment of OSD drive
initialization and can't be changed after it without losing data.
- [block_size](#block_size)
- [bitmap_granularity](#bitmap_granularity)
- [immediate_commit](#immediate_commit)
- [client_dirty_limit](#client_dirty_limit)
## block_size
- Type: integer
- Default: 131072
Size of objects (data blocks) into which all physical and virtual drives are
subdivided in Vitastor. One of current main settings in Vitastor, affects
memory usage, write amplification and I/O load distribution effectiveness.
Recommended default block size is 128 KB for SSD and 4 MB for HDD. In fact,
it's possible to use 4 MB for SSD too - it will lower memory usage, but
may increase average WA and reduce linear performance.
OSDs with different block sizes (for example, SSD and SSD+HDD OSDs) can
currently coexist in one etcd instance only within separate Vitastor
clusters with different etcd_prefix'es.
Also block size can't be changed after OSD initialization without losing
data.
You must always specify block_size in etcd in /vitastor/config/global if
you change it so all clients can know about it.
OSD memory usage is roughly (SIZE / BLOCK * 68 bytes) which is roughly
544 MB per 1 TB of used disk space with the default 128 KB block size.
## bitmap_granularity
- Type: integer
- Default: 4096
Required virtual disk write alignment ("sector size"). Must be a multiple
of disk_alignment. It's called bitmap granularity because Vitastor tracks
an allocation bitmap for each object containing 2 bits per each
(bitmap_granularity) bytes.
This parameter can't be changed after OSD initialization without losing
data. Also it's fixed for the whole Vitastor cluster i.e. two different
values can't be used in a single Vitastor cluster.
Clients MUST be aware of this parameter value, so put it into etcd key
/vitastor/config/global if you change it for any reason.
## immediate_commit
- Type: string
- Default: false
Another parameter which is really important for performance.
Desktop SSDs are very fast (100000+ iops) for simple random writes
without cache flush. However, they are really slow (only around 1000 iops)
if you try to fsync() each write, that is, when you want to guarantee that
each change gets immediately persisted to the physical media.
Server-grade SSDs with "Advanced/Enhanced Power Loss Protection" or with
"Supercapacitor-based Power Loss Protection", on the other hand, are equally
fast with and without fsync because their cache is protected from sudden
power loss by a built-in supercapacitor-based "UPS".
Some software-defined storage systems always fsync each write and thus are
really slow when used with desktop SSDs. Vitastor, however, can also
efficiently utilize desktop SSDs by postponing fsync until the client calls
it explicitly.
This is what this parameter regulates. When it's set to "all" the whole
Vitastor cluster commits each change to disks immediately and clients just
ignore fsyncs because they know for sure that they're unneeded. This reduces
the amount of network roundtrips performed by clients and improves
performance. So it's always better to use server grade SSDs with
supercapacitors even with Vitastor, especially given that they cost only
a bit more than desktop models.
There is also a common SATA SSD (and HDD too!) firmware bug (or feature)
that makes server SSDs which have supercapacitors slow with fsync. To check
if your SSDs are affected, compare benchmark results from `fio -name=test
-ioengine=libaio -direct=1 -bs=4k -rw=randwrite -iodepth=1` with and without
`-fsync=1`. Results should be the same. If fsync=1 result is worse you can
try to work around this bug by "disabling" drive write-back cache by running
`hdparm -W 0 /dev/sdXX` or `echo write through > /sys/block/sdXX/device/scsi_disk/*/cache_type`
(IMPORTANT: don't mistake it with `/sys/block/sdXX/queue/write_cache` - it's
unsafe to change by hand). The same may apply to newer HDDs with internal
SSD cache or "media-cache" - for example, a lot of Seagate EXOS drives have
it (they have internal SSD cache even though it's not stated in datasheets).
This parameter must be set both in etcd in /vitastor/config/global and in
OSD command line or configuration. Setting it to "all" or "small" requires
enabling disable_journal_fsync and disable_meta_fsync, setting it to "all"
also requires enabling disable_data_fsync.
TLDR: For optimal performance, set immediate_commit to "all" if you only use
SSDs with supercapacitor-based power loss protection (nonvolatile
write-through cache) for both data and journals in the whole Vitastor
cluster. Set it to "small" if you only use such SSDs for journals. Leave
empty if your drives have write-back cache.
## client_dirty_limit
- Type: integer
- Default: 33554432
Without immediate_commit=all this parameter sets the limit of "dirty"
(not committed by fsync) data allowed by the client before forcing an
additional fsync and committing the data. Also note that the client always
holds a copy of uncommitted data in memory so this setting also affects
RAM usage of clients.
This parameter doesn't affect OSDs themselves.

View File

@ -0,0 +1,134 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → [Конфигурация](../config.ru.md) → Дисковые параметры уровня кластера
-----
[Read in English](layout-cluster.en.md)
# Дисковые параметры уровня кластера
Данные параметры используются клиентами и OSD, задаются в момент инициализации
диска OSD и не могут быть изменены после этого без потери данных.
- [block_size](#block_size)
- [bitmap_granularity](#bitmap_granularity)
- [immediate_commit](#immediate_commit)
- [client_dirty_limit](#client_dirty_limit)
## block_size
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 131072
Размер объектов (блоков данных), на которые делятся физические и виртуальные
диски в Vitastor. Одна из ключевых на данный момент настроек, влияет на
потребление памяти, объём избыточной записи (write amplification) и
эффективность распределения нагрузки по OSD.
Рекомендуемые по умолчанию размеры блока - 128 килобайт для SSD и 4
мегабайта для HDD. В принципе, для SSD можно тоже использовать 4 мегабайта,
это понизит использование памяти, но ухудшит распределение нагрузки и в
среднем увеличит WA.
OSD с разными размерами блока (например, SSD и SSD+HDD OSD) на данный
момент могут сосуществовать в рамках одного etcd только в виде двух независимых
кластеров Vitastor с разными etcd_prefix.
Также размер блока нельзя менять после инициализации OSD без потери данных.
Если вы меняете размер блока, обязательно прописывайте его в etcd в
/vitastor/config/global, дабы все клиенты его знали.
Потребление памяти OSD составляет примерно (РАЗМЕР / БЛОК * 68 байт),
т.е. примерно 544 МБ памяти на 1 ТБ занятого места на диске при
стандартном 128 КБ блоке.
## bitmap_granularity
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 4096
Требуемое выравнивание записи на виртуальные диски (размер их "сектора").
Должен быть кратен disk_alignment. Называется гранулярностью битовой карты
потому, что Vitastor хранит битовую карту для каждого объекта, содержащую
по 2 бита на каждые (bitmap_granularity) байт.
Данный параметр нельзя менять после инициализации OSD без потери данных.
Также он фиксирован для всего кластера Vitastor, т.е. разные значения
не могут сосуществовать в одном кластере.
Клиенты ДОЛЖНЫ знать правильное значение этого параметра, так что если вы
его меняете, обязательно прописывайте изменённое значение в etcd в ключ
/vitastor/config/global.
## immediate_commit
- Тип: строка
- Значение по умолчанию: false
Ещё один важный для производительности параметр.
Модели SSD для настольных компьютеров очень быстрые (100000+ операций в
секунду) при простой случайной записи без сбросов кэша. Однако они очень
медленные (всего порядка 1000 iops), если вы пытаетесь сбрасывать кэш после
каждой записи, то есть, если вы пытаетесь гарантировать, что каждое
изменение физически записывается в энергонезависимую память.
С другой стороны, серверные SSD с конденсаторами - функцией, называемой
"Advanced/Enhanced Power Loss Protection" или просто "Supercapacitor-based
Power Loss Protection" - одинаково быстрые и со сбросом кэша, и без
него, потому что их кэш защищён от потери питания встроенным "источником
бесперебойного питания" на основе суперконденсаторов и на самом деле они
его никогда не сбрасывают.
Некоторые программные СХД всегда сбрасывают кэши дисков при каждой записи
и поэтому работают очень медленно с настольными SSD. Vitastor, однако, может
откладывать fsync до явного его вызова со стороны клиента и таким образом
эффективно утилизировать настольные SSD.
Данный параметр влияет как раз на это. Когда он установлен в значение "all",
весь кластер Vitastor мгновенно фиксирует каждое изменение на физические
носители и клиенты могут просто игнорировать запросы fsync, т.к. они точно
знают, что fsync-и не нужны. Это уменьшает число необходимых обращений к OSD
по сети и улучшает производительность. Поэтому даже с Vitastor лучше всегда
использовать только серверные модели SSD с суперконденсаторами, особенно
учитывая то, что стоят они ненамного дороже настольных.
Также в прошивках SATA SSD (и даже HDD!) очень часто встречается либо баг,
либо просто особенность логики, из-за которой серверные SSD, имеющие
конденсаторы и защиту от потери питания, всё равно медленно работают с
fsync. Чтобы понять, подвержены ли этой проблеме ваши SSD, сравните
результаты тестов `fio -name=test -ioengine=libaio -direct=1 -bs=4k
-rw=randwrite -iodepth=1` без и с опцией `-fsync=1`. Результаты должны
быть одинаковые. Если результат с `fsync=1` хуже, вы можете попробовать
обойти проблему, "отключив" кэш записи диска командой `hdparm -W 0 /dev/sdXX`
либо `echo write through > /sys/block/sdXX/device/scsi_disk/*/cache_type`
(ВАЖНО: не перепутайте с `/sys/block/sdXX/queue/write_cache` - этот параметр
менять руками небезопасно). Такая же проблема может встречаться и в новых
HDD-дисках с внутренним SSD или "медиа" кэшем - например, она встречается во
многих дисках Seagate EXOS (у них есть внутренний SSD-кэш, хотя это и не
указано в спецификациях).
Данный параметр нужно указывать и в etcd в /vitastor/config/global, и в
командной строке или конфигурации OSD. Значения "all" и "small" требуют
включения disable_journal_fsync и disable_meta_fsync, значение "all" также
требует включения disable_data_fsync.
Итого, вкратце: для оптимальной производительности установите
immediate_commit в значение "all", если вы используете в кластере только SSD
с суперконденсаторами и для данных, и для журналов. Если вы используете
такие SSD для всех журналов, но не для данных - можете установить параметр
в "small". Если и какие-то из дисков журналов имеют волатильный кэш записи -
оставьте параметр пустым.
## client_dirty_limit
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 33554432
При работе без immediate_commit=all - это лимит объёма "грязных" (не
зафиксированных fsync-ом) данных, при достижении которого клиент будет
принудительно вызывать fsync и фиксировать данные. Также стоит иметь в виду,
что в этом случае до момента fsync клиент хранит копию незафиксированных
данных в памяти, то есть, настройка влияет на потребление памяти клиентами.
Параметр не влияет на сами OSD.

View File

@ -0,0 +1,176 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → [Configuration](../config.en.md) → OSD Disk Layout Parameters
-----
[Читать на русском](layout-osd.ru.md)
# OSD Disk Layout Parameters
These parameters apply to OSDs, are fixed at the moment of OSD drive
initialization and can't be changed after it without losing data.
- [data_device](#data_device)
- [meta_device](#meta_device)
- [journal_device](#journal_device)
- [journal_offset](#journal_offset)
- [journal_size](#journal_size)
- [meta_offset](#meta_offset)
- [data_offset](#data_offset)
- [data_size](#data_size)
- [meta_block_size](#meta_block_size)
- [journal_block_size](#journal_block_size)
- [disable_data_fsync](#disable_data_fsync)
- [disable_meta_fsync](#disable_meta_fsync)
- [disable_journal_fsync](#disable_journal_fsync)
- [disable_device_lock](#disable_device_lock)
- [disk_alignment](#disk_alignment)
## data_device
- Type: string
Path to the block device to use for data. It's highly recommendded to use
stable paths for all device names: `/dev/disk/by-partuuid/xxx...` instead
of just `/dev/sda` or `/dev/nvme0n1` to not mess up after server restart.
Files can also be used instead of block devices, but this is implemented
only for testing purposes and not for production.
## meta_device
- Type: string
Path to the block device to use for the metadata. Metadata must be on a fast
SSD or performance will suffer. If this option is skipped, `data_device` is
used for the metadata.
## journal_device
- Type: string
Path to the block device to use for the journal. Journal must be on a fast
SSD or performance will suffer. If this option is skipped, `meta_device` is
used for the journal, and if it's also empty, journal is put on
`data_device`. It's almost always fine to put metadata and journal on the
same device, in this case you only need to set `meta_device`.
## journal_offset
- Type: integer
- Default: 0
Offset on the device in bytes where the journal is stored.
## journal_size
- Type: integer
Journal size in bytes. By default, all available space between journal_offset
and data_offset, meta_offset or the end of the journal device is used.
Large journals aren't needed in SSD-only setups, 32 MB is always enough.
In SSD+HDD setups it is beneficial to use larger journals (for example, 1 GB)
and enable [throttle_small_writes](osd.en.md#throttle_small_writes).
## meta_offset
- Type: integer
- Default: 0
Offset on the device in bytes where the metadata area is stored.
Again, set it to something if you colocate metadata with journal or data.
## data_offset
- Type: integer
- Default: 0
Offset on the device in bytes where the data area is stored.
Again, set it to something if you colocate data with journal or metadata.
## data_size
- Type: integer
Data area size in bytes. By default, the whole data device up to the end
will be used for the data area, but you can restrict it if you want to use
a smaller part. Note that there is no option to set metadata area size -
it's derived from the data area size.
## meta_block_size
- Type: integer
- Default: 4096
Physical block size of the metadata device. 4096 for most current
HDDs and SSDs.
## journal_block_size
- Type: integer
- Default: 4096
Physical block size of the journal device. Must be a multiple of
`disk_alignment`. 4096 for most current HDDs and SSDs.
## disable_data_fsync
- Type: boolean
- Default: false
Do not issue fsyncs to the data device, i.e. do not flush its cache.
Safe ONLY if your data device has write-through cache. If you disable
the cache yourself using `hdparm` or `scsi_disk/cache_type` then make sure
that the cache disable command is run every time before starting Vitastor
OSD, for example, in the systemd unit. See also `immediate_commit` option
for the instructions to disable cache and how to benefit from it.
## disable_meta_fsync
- Type: boolean
- Default: false
Same as disable_data_fsync, but for the metadata device. If the metadata
device is not set or if the data device is used for the metadata the option
is ignored and disable_data_fsync value is used instead of it.
## disable_journal_fsync
- Type: boolean
- Default: false
Same as disable_data_fsync, but for the journal device. If the journal
device is not set or if the metadata device is used for the journal the
option is ignored and disable_meta_fsync value is used instead of it. If
the same device is used for data, metadata and journal the option is also
ignored and disable_data_fsync value is used instead of it.
## disable_device_lock
- Type: boolean
- Default: false
Do not lock data, metadata and journal block devices exclusively with
flock(). Though it's not recommended, but you can use it you want to run
multiple OSD with a single device and different offsets, without using
partitions.
## disk_alignment
- Type: integer
- Default: 4096
Required physical disk write alignment. Most current SSD and HDD drives
use 4 KB physical sectors even if they report 512 byte logical sector
size, so 4 KB is a good default setting.
Note, however, that physical sector size also affects WA, because with block
devices it's impossible to write anything smaller than a block. So, when
Vitastor has to write a single metadata entry that's only about 32 bytes in
size, it actually has to write the whole 4 KB sector.
Because of this it can actually be beneficial to use SSDs which work well
with 512 byte sectors and use 512 byte disk_alignment, journal_block_size
and meta_block_size. But the only SSD that may fit into this category is
Intel Optane (probably, not tested yet).
Clients don't need to be aware of disk_alignment, so it's not required to
put a modified value into etcd key /vitastor/config/global.

View File

@ -0,0 +1,185 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → [Конфигурация](../config.ru.md) → Дисковые параметры OSD
-----
[Read in English](layout-osd.en.md)
# Дисковые параметры OSD
Данные параметры используются только OSD и, также как и общекластерные
дисковые параметры, задаются в момент инициализации дисков OSD и не могут быть
изменены после этого без потери данных.
- [data_device](#data_device)
- [meta_device](#meta_device)
- [journal_device](#journal_device)
- [journal_offset](#journal_offset)
- [journal_size](#journal_size)
- [meta_offset](#meta_offset)
- [data_offset](#data_offset)
- [data_size](#data_size)
- [meta_block_size](#meta_block_size)
- [journal_block_size](#journal_block_size)
- [disable_data_fsync](#disable_data_fsync)
- [disable_meta_fsync](#disable_meta_fsync)
- [disable_journal_fsync](#disable_journal_fsync)
- [disable_device_lock](#disable_device_lock)
- [disk_alignment](#disk_alignment)
## data_device
- Тип: строка
Путь к диску (блочному устройству) для хранения данных. Крайне рекомендуется
использовать стабильные пути: `/dev/disk/by-partuuid/xxx...` вместо простых
`/dev/sda` или `/dev/nvme0n1`, чтобы пути не могли спутаться после
перезагрузки сервера. Также вместо блочных устройств можно указывать файлы,
но это реализовано только для тестирования, а не для боевой среды.
## meta_device
- Тип: строка
Путь к диску метаданных. Метаданные должны располагаться на быстром
SSD-диске, иначе производительность пострадает. Если эта опция не указана,
для метаданных используется `data_device`.
## journal_device
- Тип: строка
Путь к диску журнала. Журнал должен располагаться на быстром SSD-диске,
иначе производительность пострадает. Если эта опция не указана,
для журнала используется `meta_device`, если же пуста и она, журнал
располагается на `data_device`. Нормально располагать журнал и метаданные
на одном устройстве, в этом случае достаточно указать только `meta_device`.
## journal_offset
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 0
Смещение на устройстве в байтах, по которому располагается журнал.
## journal_size
- Тип: целое число
Размер журнала в байтах. По умолчанию для журнала используется всё доступное
место между journal_offset и data_offset, meta_offset или концом диска.
В SSD-кластерах большие журналы не нужны, достаточно 32 МБ. В гибридных
(SSD+HDD) кластерах осмысленно использовать больший размер журнал (например, 1 ГБ)
и включить [throttle_small_writes](osd.ru.md#throttle_small_writes).
## meta_offset
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 0
Смещение на устройстве в байтах, по которому располагаются метаданные.
Эту опцию нужно задать, если метаданные у вас хранятся на том же
устройстве, что данные или журнал.
## data_offset
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 0
Смещение на устройстве в байтах, по которому располагаются данные.
Эту опцию нужно задать, если данные у вас хранятся на том же
устройстве, что метаданные или журнал.
## data_size
- Тип: целое число
Размер области данных в байтах. По умолчанию под данные будет использована
вся доступная область устройства данных до конца устройства, но вы можете
использовать эту опцию, чтобы ограничить её меньшим размером. Заметьте, что
опции размера области метаданных нет - она вычисляется из размера области
данных автоматически.
## meta_block_size
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 4096
Размер физического блока устройства метаданных. 4096 для большинства
современных SSD и HDD.
## journal_block_size
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 4096
Размер физического блока устройства журнала. Должен быть кратен
`disk_alignment`. 4096 для большинства современных SSD и HDD.
## disable_data_fsync
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
Не отправлять fsync-и устройству данных, т.е. не сбрасывать его кэш.
Безопасно, ТОЛЬКО если ваше устройство данных имеет кэш со сквозной
записью (write-through). Если вы отключаете кэш через `hdparm` или
`scsi_disk/cache_type`, то удостоверьтесь, что команда отключения кэша
выполняется перед каждым запуском Vitastor OSD, например, в systemd unit-е.
Смотрите также опцию `immediate_commit` для инструкций по отключению кэша
и о том, как из этого извлечь выгоду.
## disable_meta_fsync
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
То же, что disable_data_fsync, но для устройства метаданных. Если устройство
метаданных не задано или если оно равно устройству данных, значение опции
игнорируется и вместо него используется значение опции disable_data_fsync.
## disable_journal_fsync
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
То же, что disable_data_fsync, но для устройства журнала. Если устройство
журнала не задано или если оно равно устройству метаданных, значение опции
игнорируется и вместо него используется значение опции disable_meta_fsync.
Если одно и то же устройство используется и под данные, и под журнал, и под
метаданные - значение опции также игнорируется и вместо него используется
значение опции disable_data_fsync.
## disable_device_lock
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
Не блокировать устройства данных, метаданных и журнала от открытия их
другими OSD с помощью flock(). Так делать не рекомендуется, но теоретически
вы можете это использовать, чтобы запускать несколько OSD на одном
устройстве с разными смещениями и без использования разделов.
## disk_alignment
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 4096
Требуемое выравнивание записи на физические диски. Почти все современные
SSD и HDD диски используют 4 КБ физические секторы, даже если показывают
логический размер сектора 512 байт, поэтому 4 КБ - хорошее значение по
умолчанию.
Однако стоит понимать, что физический размер сектора тоже влияет на
избыточную запись (WA), потому что ничего меньше блока (сектора) на блочное
устройство записать невозможно. Таким образом, когда Vitastor-у нужно
записать на диск всего лишь одну 32-байтную запись метаданных, фактически
приходится перезаписывать 4 КБ сектор целиком.
Поэтому, на самом деле, может быть выгодно найти SSD, хорошо работающие с
меньшими, 512-байтными, блоками и использовать 512-байтные disk_alignment,
journal_block_size и meta_block_size. Однако единственные SSD, которые
теоретически могут попасть в эту категорию - это Intel Optane (но и это
пока не проверялось автором).
Клиентам не обязательно знать про disk_alignment, так что помещать значение
этого параметра в etcd в /vitastor/config/global не нужно.

79
docs/config/monitor.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,79 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → [Configuration](../config.en.md) → Monitor Parameters
-----
[Читать на русском](monitor.ru.md)
# Monitor Parameters
These parameters only apply to Monitors.
- [etcd_mon_ttl](#etcd_mon_ttl)
- [etcd_mon_timeout](#etcd_mon_timeout)
- [etcd_mon_retries](#etcd_mon_retries)
- [mon_change_timeout](#mon_change_timeout)
- [mon_stats_timeout](#mon_stats_timeout)
- [osd_out_time](#osd_out_time)
- [placement_levels](#placement_levels)
## etcd_mon_ttl
- Type: seconds
- Default: 30
- Minimum: 10
Monitor etcd lease refresh interval in seconds
## etcd_mon_timeout
- Type: milliseconds
- Default: 1000
etcd request timeout used by monitor
## etcd_mon_retries
- Type: integer
- Default: 5
Maximum number of attempts for one monitor etcd request
## mon_change_timeout
- Type: milliseconds
- Default: 1000
- Minimum: 100
Optimistic retry interval for monitor etcd modification requests
## mon_stats_timeout
- Type: milliseconds
- Default: 1000
- Minimum: 100
Interval for monitor to wait before updating aggregated statistics in
etcd after receiving OSD statistics updates
## osd_out_time
- Type: seconds
- Default: 600
Time after which a failed OSD is removed from the data distribution.
I.e. time which the monitor waits before attempting to restore data
redundancy using other OSDs.
## placement_levels
- Type: json
- Default: `{"host":100,"osd":101}`
Levels for the placement tree. You can define arbitrary tree levels by
defining them in this parameter. The configuration parameter value should
contain a JSON object with level names as keys and integer priorities as
values. Smaller priority means higher level in tree. For example,
"datacenter" should have smaller priority than "osd". "host" and "osd"
levels are always predefined and can't be removed. If one of them is not
present in the configuration, then it is defined with the default priority
(100 for "host", 101 for "osd").

80
docs/config/monitor.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,80 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → [Конфигурация](../config.ru.md) → Параметры мониторов
-----
[Read in English](monitor.en.md)
# Параметры мониторов
Данные параметры используются только мониторами Vitastor.
- [etcd_mon_ttl](#etcd_mon_ttl)
- [etcd_mon_timeout](#etcd_mon_timeout)
- [etcd_mon_retries](#etcd_mon_retries)
- [mon_change_timeout](#mon_change_timeout)
- [mon_stats_timeout](#mon_stats_timeout)
- [osd_out_time](#osd_out_time)
- [placement_levels](#placement_levels)
## etcd_mon_ttl
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 30
- Минимальное значение: 10
Интервал обновления etcd резервации (lease) монитором
## etcd_mon_timeout
- Тип: миллисекунды
- Значение по умолчанию: 1000
Таймаут выполнения запросов к etcd от монитора
## etcd_mon_retries
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 5
Максимальное число попыток выполнения запросов к etcd монитором
## mon_change_timeout
- Тип: миллисекунды
- Значение по умолчанию: 1000
- Минимальное значение: 100
Время повтора при коллизиях при запросах модификации в etcd, производимых монитором
## mon_stats_timeout
- Тип: миллисекунды
- Значение по умолчанию: 1000
- Минимальное значение: 100
Интервал, который монитор ожидает при изменении статистики по отдельным
OSD перед обновлением агрегированной статистики в etcd
## osd_out_time
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 600
Время, через которое отключенный OSD исключается из распределения данных.
То есть, время, которое монитор ожидает перед попыткой переместить данные
на другие OSD и таким образом восстановить избыточность хранения.
## placement_levels
- Тип: json
- Значение по умолчанию: `{"host":100,"osd":101}`
Определения уровней для дерева размещения OSD. Вы можете определять
произвольные уровни, помещая их в данный параметр конфигурации. Значение
параметра должно содержать JSON-объект, ключи которого будут являться
названиями уровней, а значения - целочисленными приоритетами. Меньшие
приоритеты соответствуют верхним уровням дерева. Например, уровень
"датацентр" должен иметь меньший приоритет, чем "OSD". Уровни с названиями
"host" и "osd" являются предопределёнными и не могут быть удалены. Если
один из них отсутствует в конфигурации, он доопределяется с приоритетом по
умолчанию (100 для уровня "host", 101 для "osd").

214
docs/config/network.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,214 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → [Configuration](../config.en.md) → Network Protocol Parameters
-----
[Читать на русском](network.ru.md)
# Network Protocol Parameters
These parameters apply to clients and OSDs and affect network connection logic
between clients, OSDs and etcd.
- [tcp_header_buffer_size](#tcp_header_buffer_size)
- [use_sync_send_recv](#use_sync_send_recv)
- [use_rdma](#use_rdma)
- [rdma_device](#rdma_device)
- [rdma_port_num](#rdma_port_num)
- [rdma_gid_index](#rdma_gid_index)
- [rdma_mtu](#rdma_mtu)
- [rdma_max_sge](#rdma_max_sge)
- [rdma_max_msg](#rdma_max_msg)
- [rdma_max_recv](#rdma_max_recv)
- [peer_connect_interval](#peer_connect_interval)
- [peer_connect_timeout](#peer_connect_timeout)
- [osd_idle_timeout](#osd_idle_timeout)
- [osd_ping_timeout](#osd_ping_timeout)
- [up_wait_retry_interval](#up_wait_retry_interval)
- [max_etcd_attempts](#max_etcd_attempts)
- [etcd_quick_timeout](#etcd_quick_timeout)
- [etcd_slow_timeout](#etcd_slow_timeout)
- [etcd_keepalive_timeout](#etcd_keepalive_timeout)
- [etcd_ws_keepalive_timeout](#etcd_ws_keepalive_timeout)
## tcp_header_buffer_size
- Type: integer
- Default: 65536
Size of the buffer used to read data using an additional copy. Vitastor
packet headers are 128 bytes, payload is always at least 4 KB, so it is
usually beneficial to try to read multiple packets at once even though
it requires to copy the data an additional time. The rest of each packet
is received without an additional copy. You can try to play with this
parameter and see how it affects random iops and linear bandwidth if you
want.
## use_sync_send_recv
- Type: boolean
- Default: false
If true, synchronous send/recv syscalls are used instead of io_uring for
socket communication. Useless for OSDs because they require io_uring anyway,
but may be required for clients with old kernel versions.
## use_rdma
- Type: boolean
- Default: true
Try to use RDMA for communication if it's available. Disable if you don't
want Vitastor to use RDMA. TCP-only clients can also talk to an RDMA-enabled
cluster, so disabling RDMA may be needed if clients have RDMA devices,
but they are not connected to the cluster.
## rdma_device
- Type: string
RDMA device name to use for Vitastor OSD communications (for example,
"rocep5s0f0"). Please note that Vitastor RDMA requires Implicit On-Demand
Paging (Implicit ODP) and Scatter/Gather (SG) support from the RDMA device
to work. For example, Mellanox ConnectX-3 and older adapters don't have
Implicit ODP, so they're unsupported by Vitastor. Run `ibv_devinfo -v` as
root to list available RDMA devices and their features.
## rdma_port_num
- Type: integer
- Default: 1
RDMA device port number to use. Only for devices that have more than 1 port.
See `phys_port_cnt` in `ibv_devinfo -v` output to determine how many ports
your device has.
## rdma_gid_index
- Type: integer
- Default: 0
Global address identifier index of the RDMA device to use. Different GID
indexes may correspond to different protocols like RoCEv1, RoCEv2 and iWARP.
Search for "GID" in `ibv_devinfo -v` output to determine which GID index
you need.
**IMPORTANT:** If you want to use RoCEv2 (as recommended) then the correct
rdma_gid_index is usually 1 (IPv6) or 3 (IPv4).
## rdma_mtu
- Type: integer
- Default: 4096
RDMA Path MTU to use. Must be 1024, 2048 or 4096. There is usually no
sense to change it from the default 4096.
## rdma_max_sge
- Type: integer
- Default: 128
Maximum number of scatter/gather entries to use for RDMA. OSDs negotiate
the actual value when establishing connection anyway, so it's usually not
required to change this parameter.
## rdma_max_msg
- Type: integer
- Default: 1048576
Maximum size of a single RDMA send or receive operation in bytes.
## rdma_max_recv
- Type: integer
- Default: 8
Maximum number of parallel RDMA receive operations. Note that this number
of receive buffers `rdma_max_msg` in size are allocated for each client,
so this setting actually affects memory usage. This is because RDMA receive
operations are (sadly) still not zero-copy in Vitastor. It may be fixed in
later versions.
## peer_connect_interval
- Type: seconds
- Default: 5
- Minimum: 1
Interval before attempting to reconnect to an unavailable OSD.
## peer_connect_timeout
- Type: seconds
- Default: 5
- Minimum: 1
Timeout for OSD connection attempts.
## osd_idle_timeout
- Type: seconds
- Default: 5
- Minimum: 1
OSD connection inactivity time after which clients and other OSDs send
keepalive requests to check state of the connection.
## osd_ping_timeout
- Type: seconds
- Default: 5
- Minimum: 1
Maximum time to wait for OSD keepalive responses. If an OSD doesn't respond
within this time, the connection to it is dropped and a reconnection attempt
is scheduled.
## up_wait_retry_interval
- Type: milliseconds
- Default: 500
- Minimum: 50
OSDs respond to clients with a special error code when they receive I/O
requests for a PG that's not synchronized and started. This parameter sets
the time for the clients to wait before re-attempting such I/O requests.
## max_etcd_attempts
- Type: integer
- Default: 5
Maximum number of attempts for etcd requests which can't be retried
indefinitely.
## etcd_quick_timeout
- Type: milliseconds
- Default: 1000
Timeout for etcd requests which should complete quickly, like lease refresh.
## etcd_slow_timeout
- Type: milliseconds
- Default: 5000
Timeout for etcd requests which are allowed to wait for some time.
## etcd_keepalive_timeout
- Type: seconds
- Default: max(30, etcd_report_interval*2)
Timeout for etcd connection HTTP Keep-Alive. Should be higher than
etcd_report_interval to guarantee that keepalive actually works.
## etcd_ws_keepalive_timeout
- Type: seconds
- Default: 30
etcd websocket ping interval required to keep the connection alive and
detect disconnections quickly.

224
docs/config/network.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,224 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → [Конфигурация](../config.ru.md) → Параметры сетевого протокола
-----
[Read in English](network.en.md)
# Параметры сетевого протокола
Данные параметры используются клиентами и OSD и влияют на логику сетевого
взаимодействия между клиентами, OSD, а также etcd.
- [tcp_header_buffer_size](#tcp_header_buffer_size)
- [use_sync_send_recv](#use_sync_send_recv)
- [use_rdma](#use_rdma)
- [rdma_device](#rdma_device)
- [rdma_port_num](#rdma_port_num)
- [rdma_gid_index](#rdma_gid_index)
- [rdma_mtu](#rdma_mtu)
- [rdma_max_sge](#rdma_max_sge)
- [rdma_max_msg](#rdma_max_msg)
- [rdma_max_recv](#rdma_max_recv)
- [peer_connect_interval](#peer_connect_interval)
- [peer_connect_timeout](#peer_connect_timeout)
- [osd_idle_timeout](#osd_idle_timeout)
- [osd_ping_timeout](#osd_ping_timeout)
- [up_wait_retry_interval](#up_wait_retry_interval)
- [max_etcd_attempts](#max_etcd_attempts)
- [etcd_quick_timeout](#etcd_quick_timeout)
- [etcd_slow_timeout](#etcd_slow_timeout)
- [etcd_keepalive_timeout](#etcd_keepalive_timeout)
- [etcd_ws_keepalive_timeout](#etcd_ws_keepalive_timeout)
## tcp_header_buffer_size
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 65536
Размер буфера для чтения данных с дополнительным копированием. Пакеты
Vitastor содержат 128-байтные заголовки, за которыми следуют данные размером
от 4 КБ и для мелких операций ввода-вывода обычно выгодно за 1 вызов читать
сразу несколько пакетов, даже не смотря на то, что это требует лишний раз
скопировать данные. Часть каждого пакета за пределами значения данного
параметра читается без дополнительного копирования. Вы можете попробовать
поменять этот параметр и посмотреть, как он влияет на производительность
случайного и линейного доступа.
## use_sync_send_recv
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
Если установлено в истину, то вместо io_uring для передачи данных по сети
будут использоваться обычные синхронные системные вызовы send/recv. Для OSD
это бессмысленно, так как OSD в любом случае нуждается в io_uring, но, в
принципе, это может применяться для клиентов со старыми версиями ядра.
## use_rdma
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: true
Пытаться использовать RDMA для связи при наличии доступных устройств.
Отключите, если вы не хотите, чтобы Vitastor использовал RDMA.
TCP-клиенты также могут работать с RDMA-кластером, так что отключать
RDMA может быть нужно только если у клиентов есть RDMA-устройства,
но они не имеют соединения с кластером Vitastor.
## rdma_device
- Тип: строка
Название RDMA-устройства для связи с Vitastor OSD (например, "rocep5s0f0").
Имейте в виду, что поддержка RDMA в Vitastor требует функций устройства
Implicit On-Demand Paging (Implicit ODP) и Scatter/Gather (SG). Например,
адаптеры Mellanox ConnectX-3 и более старые не поддерживают Implicit ODP и
потому не поддерживаются в Vitastor. Запустите `ibv_devinfo -v` от имени
суперпользователя, чтобы посмотреть список доступных RDMA-устройств, их
параметры и возможности.
## rdma_port_num
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 1
Номер порта RDMA-устройства, который следует использовать. Имеет смысл
только для устройств, у которых более 1 порта. Чтобы узнать, сколько портов
у вашего адаптера, посмотрите `phys_port_cnt` в выводе команды
`ibv_devinfo -v`.
## rdma_gid_index
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 0
Номер глобального идентификатора адреса RDMA-устройства, который следует
использовать. Разным gid_index могут соответствовать разные протоколы связи:
RoCEv1, RoCEv2, iWARP. Чтобы понять, какой нужен вам - смотрите строчки со
словом "GID" в выводе команды `ibv_devinfo -v`.
**ВАЖНО:** Если вы хотите использовать RoCEv2 (как мы и рекомендуем), то
правильный rdma_gid_index, как правило, 1 (IPv6) или 3 (IPv4).
## rdma_mtu
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 4096
Максимальная единица передачи (Path MTU) для RDMA. Должно быть равно 1024,
2048 или 4096. Обычно нет смысла менять значение по умолчанию, равное 4096.
## rdma_max_sge
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 128
Максимальное число записей разделения/сборки (scatter/gather) для RDMA.
OSD в любом случае согласовывают реальное значение при установке соединения,
так что менять этот параметр обычно не нужно.
## rdma_max_msg
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 1048576
Максимальный размер одной RDMA-операции отправки или приёма.
## rdma_max_recv
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 8
Максимальное число параллельных RDMA-операций получения данных. Следует
иметь в виду, что данное число буферов размером `rdma_max_msg` выделяется
для каждого подключённого клиентского соединения, так что данная настройка
влияет на потребление памяти. Это так потому, что RDMA-приём данных в
Vitastor, увы, всё равно не является zero-copy, т.е. всё равно 1 раз
копирует данные в памяти. Данная особенность, возможно, будет исправлена в
более новых версиях Vitastor.
## peer_connect_interval
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 5
- Минимальное значение: 1
Время ожидания перед повторной попыткой соединиться с недоступным OSD.
## peer_connect_timeout
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 5
- Минимальное значение: 1
Максимальное время ожидания попытки соединения с OSD.
## osd_idle_timeout
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 5
- Минимальное значение: 1
Время неактивности соединения с OSD, после которого клиенты или другие OSD
посылают запрос проверки состояния соединения.
## osd_ping_timeout
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 5
- Минимальное значение: 1
Максимальное время ожидания ответа на запрос проверки состояния соединения.
Если OSD не отвечает за это время, соединение отключается и производится
повторная попытка соединения.
## up_wait_retry_interval
- Тип: миллисекунды
- Значение по умолчанию: 500
- Минимальное значение: 50
Когда OSD получают от клиентов запросы ввода-вывода, относящиеся к не
поднятым на данный момент на них PG, либо к PG в процессе синхронизации,
они отвечают клиентам специальным кодом ошибки, означающим, что клиент
должен некоторое время подождать перед повторением запроса. Именно это время
ожидания задаёт данный параметр.
## max_etcd_attempts
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 5
Максимальное число попыток выполнения запросов к etcd для тех запросов,
которые нельзя повторять бесконечно.
## etcd_quick_timeout
- Тип: миллисекунды
- Значение по умолчанию: 1000
Максимальное время выполнения запросов к etcd, которые должны завершаться
быстро, таких, как обновление резервации (lease).
## etcd_slow_timeout
- Тип: миллисекунды
- Значение по умолчанию: 5000
Максимальное время выполнения запросов к etcd, для которых не обязательно
гарантировать быстрое выполнение.
## etcd_keepalive_timeout
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: max(30, etcd_report_interval*2)
Таймаут для HTTP Keep-Alive в соединениях к etcd. Должен быть больше, чем
etcd_report_interval, чтобы keepalive гарантированно работал.
## etcd_ws_keepalive_timeout
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 30
Интервал проверки живости вебсокет-подключений к etcd.

297
docs/config/osd.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,297 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → [Configuration](../config.en.md) → Runtime OSD Parameters
-----
[Читать на русском](osd.ru.md)
# Runtime OSD Parameters
These parameters only apply to OSDs, are not fixed at the moment of OSD drive
initialization and can be changed with an OSD restart.
- [etcd_report_interval](#etcd_report_interval)
- [run_primary](#run_primary)
- [osd_network](#osd_network)
- [bind_address](#bind_address)
- [bind_port](#bind_port)
- [autosync_interval](#autosync_interval)
- [autosync_writes](#autosync_writes)
- [recovery_queue_depth](#recovery_queue_depth)
- [recovery_sync_batch](#recovery_sync_batch)
- [readonly](#readonly)
- [no_recovery](#no_recovery)
- [no_rebalance](#no_rebalance)
- [print_stats_interval](#print_stats_interval)
- [slow_log_interval](#slow_log_interval)
- [max_write_iodepth](#max_write_iodepth)
- [min_flusher_count](#min_flusher_count)
- [max_flusher_count](#max_flusher_count)
- [inmemory_metadata](#inmemory_metadata)
- [inmemory_journal](#inmemory_journal)
- [journal_sector_buffer_count](#journal_sector_buffer_count)
- [journal_no_same_sector_overwrites](#journal_no_same_sector_overwrites)
- [throttle_small_writes](#throttle_small_writes)
- [throttle_target_iops](#throttle_target_iops)
- [throttle_target_mbs](#throttle_target_mbs)
- [throttle_target_parallelism](#throttle_target_parallelism)
- [throttle_threshold_us](#throttle_threshold_us)
- [osd_memlock](#osd_memlock)
## etcd_report_interval
- Type: seconds
- Default: 5
Interval at which OSDs report their state to etcd. Affects OSD lease time
and thus the failover speed. Lease time is equal to this parameter value
plus max_etcd_attempts * etcd_quick_timeout because it should be guaranteed
that every OSD always refreshes its lease in time.
## run_primary
- Type: boolean
- Default: true
Start primary OSD logic on this OSD. As of now, can be turned off only for
debugging purposes. It's possible to implement additional feature for the
monitor which may allow to separate primary and secondary OSDs, but it's
unclear why anyone could need it, so it's not implemented.
## osd_network
- Type: string or array of strings
Network mask of the network (IPv4 or IPv6) to use for OSDs. Note that
although it's possible to specify multiple networks here, this does not
mean that OSDs will create multiple listening sockets - they'll only
pick the first matching address of an UP + RUNNING interface. Separate
networks for cluster and client connections are also not implemented, but
they are mostly useless anyway, so it's not a big deal.
## bind_address
- Type: string
- Default: 0.0.0.0
Instead of the network mask, you can also set OSD listen address explicitly
using this parameter. May be useful if you want to start OSDs on interfaces
that are not UP + RUNNING.
## bind_port
- Type: integer
By default, OSDs pick random ports to use for incoming connections
automatically. With this option you can set a specific port for a specific
OSD by hand.
## autosync_interval
- Type: seconds
- Default: 5
Time interval at which automatic fsyncs/flushes are issued by each OSD when
the immediate_commit mode if disabled. fsyncs are required because without
them OSDs quickly fill their journals, become unable to clear them and
stall. Also this option limits the amount of recent uncommitted changes
which OSDs may lose in case of a power outage in case when clients don't
issue fsyncs at all.
## autosync_writes
- Type: integer
- Default: 128
Same as autosync_interval, but sets the maximum number of uncommitted write
operations before issuing an fsync operation internally.
## recovery_queue_depth
- Type: integer
- Default: 4
Maximum recovery operations per one primary OSD at any given moment of time.
Currently it's the only parameter available to tune the speed or recovery
and rebalancing, but it's planned to implement more.
## recovery_sync_batch
- Type: integer
- Default: 16
Maximum number of recovery operations before issuing an additional fsync.
## readonly
- Type: boolean
- Default: false
Read-only mode. If this is enabled, an OSD will never issue any writes to
the underlying device. This may be useful for recovery purposes.
## no_recovery
- Type: boolean
- Default: false
Disable automatic background recovery of objects. Note that it doesn't
affect implicit recovery of objects happening during writes - a write is
always made to a full set of at least pg_minsize OSDs.
## no_rebalance
- Type: boolean
- Default: false
Disable background movement of data between different OSDs. Disabling it
means that PGs in the `has_misplaced` state will be left in it indefinitely.
## print_stats_interval
- Type: seconds
- Default: 3
Time interval at which OSDs print simple human-readable operation
statistics on stdout.
## slow_log_interval
- Type: seconds
- Default: 10
Time interval at which OSDs dump slow or stuck operations on stdout, if
they're any. Also it's the time after which an operation is considered
"slow".
## max_write_iodepth
- Type: integer
- Default: 128
Parallel client write operation limit per one OSD. Operations that exceed
this limit are pushed to a temporary queue instead of being executed
immediately.
## min_flusher_count
- Type: integer
- Default: 1
Flusher is a micro-thread that moves data from the journal to the data
area of the device. Their number is auto-tuned between minimum and maximum.
Minimum number is set by this parameter.
## max_flusher_count
- Type: integer
- Default: 256
Maximum number of journal flushers (see above min_flusher_count).
## inmemory_metadata
- Type: boolean
- Default: true
This parameter makes Vitastor always keep metadata area of the block device
in memory. It's required for good performance because it allows to avoid
additional read-modify-write cycles during metadata modifications. Metadata
area size is currently roughly 224 MB per 1 TB of data. You can turn it off
to reduce memory usage by this value, but it will hurt performance. This
restriction is likely to be removed in the future along with the upgrade
of the metadata storage scheme.
## inmemory_journal
- Type: boolean
- Default: true
This parameter make Vitastor always keep journal area of the block
device in memory. Turning it off will, again, reduce memory usage, but
hurt performance because flusher coroutines will have to read data from
the disk back before copying it into the main area. The memory usage benefit
is typically very small because it's sufficient to have 16-32 MB journal
for SSD OSDs. However, in theory it's possible that you'll want to turn it
off for hybrid (HDD+SSD) OSDs with large journals on quick devices.
## journal_sector_buffer_count
- Type: integer
- Default: 32
Maximum number of buffers that can be used for writing journal metadata
blocks. The only situation when you should increase it to a larger value
is when you enable journal_no_same_sector_overwrites. In this case set
it to, for example, 1024.
## journal_no_same_sector_overwrites
- Type: boolean
- Default: false
Enable this option for SSDs like Intel D3-S4510 and D3-S4610 which REALLY
don't like when a program overwrites the same sector multiple times in a
row and slow down significantly (from 25000+ iops to ~3000 iops). When
this option is set, Vitastor will always move to the next sector of the
journal after writing it instead of possibly overwriting it the second time.
Most (99%) other SSDs don't need this option.
## throttle_small_writes
- Type: boolean
- Default: false
Enable soft throttling of small journaled writes. Useful for hybrid OSDs
with fast journal/metadata devices and slow data devices. The idea is that
small writes complete very quickly because they're first written to the
journal device, but moving them to the main device is slow. So if an OSD
allows clients to issue a lot of small writes it will perform very good
for several seconds and then the journal will fill up and the performance
will drop to almost zero. Throttling is meant to prevent this problem by
artifically slowing quick writes down based on the amount of free space in
the journal. When throttling is used, the performance of small writes will
decrease smoothly instead of abrupt drop at the moment when the journal
fills up.
## throttle_target_iops
- Type: integer
- Default: 100
Target maximum number of throttled operations per second under the condition
of full journal. Set it to approximate random write iops of your data devices
(HDDs).
## throttle_target_mbs
- Type: integer
- Default: 100
Target maximum bandwidth in MB/s of throttled operations per second under
the condition of full journal. Set it to approximate linear write
performance of your data devices (HDDs).
## throttle_target_parallelism
- Type: integer
- Default: 1
Target maximum parallelism of throttled operations under the condition of
full journal. Set it to approximate internal parallelism of your data
devices (1 for HDDs, 4-8 for SSDs).
## throttle_threshold_us
- Type: microseconds
- Default: 50
Minimal computed delay to be applied to throttled operations. Usually
doesn't need to be changed.
## osd_memlock
- Type: boolean
- Default: false
Lock all OSD memory to prevent it from being unloaded into swap with mlockall(). Requires sufficient ulimit -l (max locked memory).

310
docs/config/osd.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,310 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → [Конфигурация](../config.ru.md) → Изменяемые параметры OSD
-----
[Read in English](osd.en.md)
# Изменяемые параметры OSD
Данные параметры используются только OSD, но, в отличие от дисковых параметров,
не фиксируются в момент инициализации дисков OSD и могут быть изменены в любой
момент с перезапуском OSD.
- [etcd_report_interval](#etcd_report_interval)
- [run_primary](#run_primary)
- [osd_network](#osd_network)
- [bind_address](#bind_address)
- [bind_port](#bind_port)
- [autosync_interval](#autosync_interval)
- [autosync_writes](#autosync_writes)
- [recovery_queue_depth](#recovery_queue_depth)
- [recovery_sync_batch](#recovery_sync_batch)
- [readonly](#readonly)
- [no_recovery](#no_recovery)
- [no_rebalance](#no_rebalance)
- [print_stats_interval](#print_stats_interval)
- [slow_log_interval](#slow_log_interval)
- [max_write_iodepth](#max_write_iodepth)
- [min_flusher_count](#min_flusher_count)
- [max_flusher_count](#max_flusher_count)
- [inmemory_metadata](#inmemory_metadata)
- [inmemory_journal](#inmemory_journal)
- [journal_sector_buffer_count](#journal_sector_buffer_count)
- [journal_no_same_sector_overwrites](#journal_no_same_sector_overwrites)
- [throttle_small_writes](#throttle_small_writes)
- [throttle_target_iops](#throttle_target_iops)
- [throttle_target_mbs](#throttle_target_mbs)
- [throttle_target_parallelism](#throttle_target_parallelism)
- [throttle_threshold_us](#throttle_threshold_us)
- [osd_memlock](#osd_memlock)
## etcd_report_interval
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 5
Интервал, с которым OSD обновляет своё состояние в etcd. Значение параметра
влияет на время резервации (lease) OSD и поэтому на скорость переключения
при падении OSD. Время lease равняется значению этого параметра плюс
max_etcd_attempts * etcd_quick_timeout.
## run_primary
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: true
Запускать логику первичного OSD на данном OSD. На данный момент отключать
эту опцию может иметь смысл только в целях отладки. В теории, можно
реализовать дополнительный режим для монитора, который позволит отделять
первичные OSD от вторичных, но пока не понятно, зачем это может кому-то
понадобиться, поэтому это не реализовано.
## osd_network
- Тип: строка или массив строк
Маска подсети (IPv4 или IPv6) для использования для соединений с OSD.
Имейте в виду, что хотя сейчас и можно передать в этот параметр несколько
подсетей, это не означает, что OSD будут создавать несколько слушающих
сокетов - они лишь будут выбирать адрес первого поднятого (состояние UP +
RUNNING), подходящий под заданную маску. Также не реализовано разделение
кластерной и публичной сетей OSD. Правда, от него обычно всё равно довольно
мало толку, так что особенной проблемы в этом нет.
## bind_address
- Тип: строка
- Значение по умолчанию: 0.0.0.0
Этим параметром можно явным образом задать адрес, на котором будет ожидать
соединений OSD (вместо использования маски подсети). Может быть полезно,
например, чтобы запускать OSD на неподнятых интерфейсах (не UP + RUNNING).
## bind_port
- Тип: целое число
По умолчанию OSD сами выбирают случайные порты для входящих подключений.
С помощью данной опции вы можете задать порт для отдельного OSD вручную.
## autosync_interval
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 5
Временной интервал отправки автоматических fsync-ов (операций очистки кэша)
каждым OSD для случая, когда режим immediate_commit отключён. fsync-и нужны
OSD, чтобы успевать очищать журнал - без них OSD быстро заполняют журналы и
перестают обрабатывать операции записи. Также эта опция ограничивает объём
недавних незафиксированных изменений, которые OSD могут терять при
отключении питания, если клиенты вообще не отправляют fsync.
## autosync_writes
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 128
Аналогично autosync_interval, но задаёт не временной интервал, а
максимальное количество незафиксированных операций записи перед
принудительной отправкой fsync-а.
## recovery_queue_depth
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 4
Максимальное число операций восстановления на одном первичном OSD в любой
момент времени. На данный момент единственный параметр, который можно менять
для ускорения или замедления восстановления и перебалансировки данных, но
в планах реализация других параметров.
## recovery_sync_batch
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 16
Максимальное число операций восстановления перед дополнительным fsync.
## readonly
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
Режим "только чтение". Если включить этот режим, OSD не будет писать ничего
на диск. Может быть полезно в целях восстановления.
## no_recovery
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
Отключить автоматическое фоновое восстановление объектов. Обратите внимание,
что эта опция не отключает восстановление объектов, происходящее при
записи - запись всегда производится в полный набор из как минимум pg_minsize
OSD.
## no_rebalance
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
Отключить фоновое перемещение объектов между разными OSD. Отключение
означает, что PG, находящиеся в состоянии `has_misplaced`, будут оставлены
в нём на неопределённый срок.
## print_stats_interval
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 3
Временной интервал, с которым OSD печатают простую человекочитаемую
статистику выполнения операций в стандартный вывод.
## slow_log_interval
- Тип: секунды
- Значение по умолчанию: 10
Временной интервал, с которым OSD выводят в стандартный вывод список
медленных или зависших операций, если таковые имеются. Также время, при
превышении которого операция считается "медленной".
## max_write_iodepth
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 128
Максимальное число одновременных клиентских операций записи на один OSD.
Операции, превышающие этот лимит, не исполняются сразу, а сохраняются во
временной очереди.
## min_flusher_count
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 1
Flusher - это микро-поток (корутина), которая копирует данные из журнала в
основную область устройства данных. Их число настраивается динамически между
минимальным и максимальным значением. Этот параметр задаёт минимальное число.
## max_flusher_count
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 256
Максимальное число микро-потоков очистки журнала (см. выше min_flusher_count).
## inmemory_metadata
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: true
Данный параметр заставляет Vitastor всегда держать область метаданных диска
в памяти. Это нужно, чтобы избегать дополнительных операций чтения с диска
при записи. Размер области метаданных на данный момент составляет примерно
224 МБ на 1 ТБ данных. При включении потребление памяти снизится примерно
на эту величину, но при этом также снизится и производительность. В будущем,
после обновления схемы хранения метаданных, это ограничение, скорее всего,
будет ликвидировано.
## inmemory_journal
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: true
Данный параметр заставляет Vitastor всегда держать в памяти журналы OSD.
Отключение параметра, опять же, снижает потребление памяти, но ухудшает
производительность, так как для копирования данных из журнала в основную
область устройства OSD будут вынуждены читать их обратно с диска. Выигрыш
по памяти при этом обычно крайне низкий, так как для SSD OSD обычно
достаточно 16- или 32-мегабайтного журнала. Однако в теории отключение
параметра может оказаться полезным для гибридных OSD (HDD+SSD) с большими
журналами, расположенными на быстром по сравнению с HDD устройстве.
## journal_sector_buffer_count
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 32
Максимальное число буферов, разрешённых для использования под записываемые
в журнал блоки метаданных. Единственная ситуация, в которой этот параметр
нужно менять - это если вы включаете journal_no_same_sector_overwrites. В
этом случае установите данный параметр, например, в 1024.
## journal_no_same_sector_overwrites
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
Включайте данную опцию для SSD вроде Intel D3-S4510 и D3-S4610, которые
ОЧЕНЬ не любят, когда ПО перезаписывает один и тот же сектор несколько раз
подряд. Такие SSD при многократной перезаписи одного и того же сектора
сильно замедляются - условно, с 25000 и более iops до 3000 iops. Когда
данная опция установлена, Vitastor всегда переходит к следующему сектору
журнала после записи вместо потенциально повторной перезаписи того же
самого сектора.
Почти все другие SSD (99% моделей) не требуют данной опции.
## throttle_small_writes
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
Разрешить мягкое ограничение скорости журналируемой записи. Полезно для
гибридных OSD с быстрыми устройствами метаданных и медленными устройствами
данных. Идея заключается в том, что мелкие записи в этой ситуации могут
завершаться очень быстро, так как они изначально записываются на быстрое
журнальное устройство (SSD). Но перемещать их потом на основное медленное
устройство долго. Поэтому если OSD быстро примет от клиентов очень много
мелких операций записи, он быстро заполнит свой журнал, после чего
производительность записи резко упадёт практически до нуля. Ограничение
скорости записи призвано решить эту проблему с помощью искусственного
замедления операций записи на основании объёма свободного места в журнале.
Когда эта опция включена, производительность мелких операций записи будет
снижаться плавно, а не резко в момент окончательного заполнения журнала.
## throttle_target_iops
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 100
Расчётное максимальное число ограничиваемых операций в секунду при условии
отсутствия свободного места в журнале. Устанавливайте приблизительно равным
максимальной производительности случайной записи ваших устройств данных
(HDD) в операциях в секунду.
## throttle_target_mbs
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 100
Расчётный максимальный размер в МБ/с ограничиваемых операций в секунду при
условии отсутствия свободного места в журнале. Устанавливайте приблизительно
равным максимальной производительности линейной записи ваших устройств
данных (HDD).
## throttle_target_parallelism
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 1
Расчётный максимальный параллелизм ограничиваемых операций в секунду при
условии отсутствия свободного места в журнале. Устанавливайте приблизительно
равным внутреннему параллелизму ваших устройств данных (1 для HDD, 4-8
для SSD).
## throttle_threshold_us
- Тип: микросекунды
- Значение по умолчанию: 50
Минимальная применимая к ограничиваемым операциям задержка. Обычно не
требует изменений.
## osd_memlock
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
Блокировать всю память OSD с помощью mlockall, чтобы запретить её выгрузку в пространство подкачки. Требует достаточного значения ulimit -l (лимита заблокированной памяти).

197
docs/config/pool.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,197 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → [Configuration](../config.en.md) → Pool configuration
-----
[Читать на русском](pool.ru.md)
# Pool configuration
Pool configuration is set in etcd key `/vitastor/config/pools` in the following
JSON format:
```
{
"<Numeric ID>": {
"name": "<name>",
...other parameters...
}
}
```
- [name](#name)
- [scheme](#scheme)
- [pg_size](#pg_size)
- [parity_chunks](#parity_chunks)
- [pg_minsize](#pg_minsize)
- [pg_count](#pg_count)
- [failure_domain](#failure_domain)
- [max_osd_combinations](#max_osd_combinations)
- [pg_stripe_size](#pg_stripe_size)
- [root_node](#root_node)
- [osd_tags](#osd_tags)
- [primary_affinity_tags](#primary_affinity_tags)
Examples:
- [Replicated Pool](#replicated-pool)
- [Erasure-coded Pool](#erasure-coded-pool)
# Parameters
## name
- Type: string
- Required
Pool name.
## scheme
- Type: string
- Required
- One of: "replicated", "xor" or "jerasure"
Redundancy scheme used for data in this pool.
## pg_size
- Type: integer
- Required
Total number of disks for PGs of this pool - i.e., number of replicas for
replicated pools and number of data plus parity disks for EC/XOR pools.
## parity_chunks
- Type: integer
Number of parity chunks for EC/XOR pools. For such pools, data will be lost
if you lose more than parity_chunks disks at once, so this parameter can be
equally described as FTT (number of failures to tolerate).
Required for EC/XOR pools, ignored for replicated pools.
## pg_minsize
- Type: integer
- Required
Number of available live disks for PGs of this pool to remain active.
That is, if it becomes impossible to place PG data on at least (pg_minsize)
OSDs, PG is deactivated for both read and write. So you know that a fresh
write always goes to at least (pg_minsize) OSDs (disks).
FIXME: pg_minsize behaviour may be changed in the future to only make PGs
read-only instead of deactivating them.
## pg_count
- Type: integer
- Required
Number of PGs for this pool. The value should be big enough for the monitor /
LP solver to be able to optimize data placement.
"Enough" is usually around 64-128 PGs per OSD, i.e. you set pg_count for pool
to (total OSD count * 100 / pg_size). You can round it to the closest power of 2,
because it makes it easier to reduce or increase PG count later by dividing or
multiplying it by 2.
In Vitastor, PGs are ephemeral, so you can change pool PG count anytime just
by overwriting pool configuration in etcd. Amount of the data affected by
rebalance will be smaller if the new PG count is a multiple of the old PG count
or vice versa.
## failure_domain
- Type: string
- Default: host
Failure domain specification. Must be "host" or "osd" or refer to one of the
placement tree levels, defined in [placement_levels](monitor.en.md#placement_levels).
Two replicas, or two parts in case of EC/XOR, of the same block of data are
never put on OSDs in the same failure domain (for example, on the same host).
So failure domain specifies the unit which failure you are protecting yourself
from.
## max_osd_combinations
- Type: integer
- Default: 10000
Vitastor data placement algorithm is based on the LP solver and OSD combinations
which are fed to it are generated ramdonly. This parameter specifies the maximum
number of combinations to generate when optimising PG placement.
This parameter usually doesn't require to be changed.
## pg_stripe_size
- Type: integer
- Default: 0
Specifies the stripe size for this pool according to which images are split into
different PGs. Stripe size can't be smaller than [block_size](layout-cluster.en.md#block_size)
multiplied by (pg_size - parity_chunks) for EC/XOR pools, or 1 for replicated pools,
and the same value is used by default.
This means first `pg_stripe_size = (block_size * (pg_size-parity_chunks))` bytes
of an image go to one PG, next `pg_stripe_size` bytes go to another PG and so on.
Usually doesn't require to be changed separately from the block size.
## root_node
- Type: string
Specifies the root node of the OSD tree to restrict this pool OSDs to.
Referenced root node must exist in /vitastor/config/node_placement.
## osd_tags
- Type: string or array of strings
Specifies OSD tags to restrict this pool to. If multiple tags are specified,
only OSDs having all of these tags will be used for this pool.
## primary_affinity_tags
- Type: string or array of strings
Specifies OSD tags to prefer putting primary OSDs in this pool to.
Note that for EC/XOR pools Vitastor always prefers to put primary OSD on one
of the OSDs containing a data chunk for a PG.
# Examples
## Replicated pool
```
{
"1": {
"name":"testpool",
"scheme":"replicated",
"pg_size":2,
"pg_minsize":1,
"pg_count":256,
"failure_domain":"host"
}
}
```
## Erasure-coded pool
```
{
"2": {
"name":"ecpool",
"scheme":"jerasure",
"pg_size":3,
"parity_chunks":1,
"pg_minsize":2,
"pg_count":256,
"failure_domain":"host"
}
}
```

195
docs/config/pool.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,195 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → [Конфигурация](../config.ru.md) → Конфигурация пулов
-----
[Read in English](pool.en.md)
# Конфигурация пулов
Настройки пулов задаются в ключе etcd `/vitastor/config/pools` в JSON-формате:
```
{
"<Численный ID>": {
"name": "<имя>",
...остальные параметры...
}
}
```
- [name](#name)
- [scheme](#scheme)
- [pg_size](#pg_size)
- [parity_chunks](#parity_chunks)
- [pg_minsize](#pg_minsize)
- [pg_count](#pg_count)
- [failure_domain](#failure_domain)
- [max_osd_combinations](#max_osd_combinations)
- [pg_stripe_size](#pg_stripe_size)
- [root_node](#root_node)
- [osd_tags](#osd_tags)
- [primary_affinity_tags](#primary_affinity_tags)
Примеры:
- [Реплицированный пул](#реплицированный-пул)
- [Пул с кодами коррекции ошибок 2+1](#пул-с-кодами-коррекции-ошибок)
# Параметры
## name
- Тип: строка
- Обязательный
Название пула.
## scheme
- Тип: строка
- Обязательный
- Возможные значения: "replicated", "xor" или "jerasure"
Схема избыточности, используемая в данном пуле.
## pg_size
- Тип: целое число
- Обязательный
Размер PG данного пула, т.е. число реплик для реплицированных пулов или
число дисков данных плюс дисков чётности для пулов EC/XOR.
## parity_chunks
- Тип: целое число
Число дисков чётности для EC/XOR пулов. Иными словами, число дисков, при
одновременной потере которых данные будут потеряны.
Игнорируется для реплицированных пулов, обязательно для EC/XOR.
## pg_minsize
- Тип: целое число
- Обязательный
Число доступных дисков для PG данного пула, при котором PG остаются активны.
Если становится невозможно размещать новые данные в PG как минимум на pg_minsize
OSD, PG деактивируется на чтение и запись. Иными словами, всегда известно,
что новые блоки данных всегда записываются как минимум на pg_minsize дисков.
FIXME: Поведение pg_minsize может быть изменено в будущем с полной деактивации
PG на перевод их в режим только для чтения.
## pg_count
- Тип: целое число
- Обязательный
Число PG для данного пула. Число должно быть достаточно большим, чтобы монитор
мог равномерно распределить по ним данные.
Обычно это означает примерно 64-128 PG на 1 OSD, т.е. pg_count можно устанавливать
равным (общему числу OSD * 100 / pg_size). Значение можно округлить до ближайшей
степени 2, чтобы потом было легче уменьшать или увеличивать число PG, умножая
или деля его на 2.
PG в Vitastor эферемерны, то есть вы можете менять их число в любой момент,
просто перезаписывая конфигурацию пулов в etcd. Однако объём перемещения данных
при этом будет минимален, если новое число PG кратно старому (или наоборот).
## failure_domain
- Тип: строка
- По умолчанию: host
Домен отказа для пула. Может быть равен "host" или "osd" или любому другому
уровню дерева OSD, задаваемому в настройке [placement_levels](monitor.ru.md#placement_levels).
Смысл домена отказа в том, что 2 копии, или 2 части одного блока данных в случае
кодов коррекции ошибок, никогда не помещаются на OSD, принадлежащие одному домену отказа.
Иными словами, домен отказа - это то, от отказа чего вы защищаете себя избыточным
хранением.
## max_osd_combinations
- Тип: целое число
- По умолчанию: 10000
Алгоритм распределения данных Vitastor основан на решателе задачи линейного
программирования. При этом для снижения сложности задачи возможные комбинации OSD
генерируются случайно и ограничиваются количеством, равным значению этого параметра.
Обычно данный параметр не требует изменений.
## pg_stripe_size
- Тип: целое число
- По умолчанию: 0
Данный параметр задаёт размер полосы "нарезки" образов на PG. Размер полосы не может
быть меньше, чем [block_size](layout-cluster.ru.md#block_size), умноженный на
(pg_size - parity_chunks) для EC-пулов или 1 для реплицированных пулов. То же
значение используется по умолчанию.
Это означает, что по умолчанию первые `pg_stripe_size = (block_size * (pg_size-parity_chunks))` байт
образа помещаются в одну PG, следующие `pg_stripe_size` байт помещаются в другую
и т.п.
Данный параметр обычно тоже не требует изменений.
## root_node
- Тип: строка
Корневой узел дерева OSD для ограничения OSD, выбираемых для пула. Задаваемый
узел должен быть предварительно задан в /vitastor/config/node_placement.
## osd_tags
- Тип: строка или массив строк
Теги OSD для ограничения OSD, выбираемых для пула. Если задаётся несколько тегов
массивом, то выбираются только OSD, у которых есть все эти теги.
## primary_affinity_tags
- Тип: строка или массив строк
Теги OSD, по которым должны выбираться OSD, предпочитаемые в качестве первичных
для PG этого пула. Имейте в виду, что для EC-пулов Vitastor также всегда
предпочитает помещать первичный OSD на один из OSD с данными, а не с чётностью.
# Примеры
## Реплицированный пул
```
{
"1": {
"name":"testpool",
"scheme":"replicated",
"pg_size":2,
"pg_minsize":1,
"pg_count":256,
"failure_domain":"host"
}
}
```
## Пул с кодами коррекции ошибок
```
{
"2": {
"name":"ecpool",
"scheme":"jerasure",
"pg_size":3,
"parity_chunks":1,
"pg_minsize":2,
"pg_count":256,
"failure_domain":"host"
}
}
```

View File

@ -0,0 +1,3 @@
# Common Parameters
These are the most common parameters which apply to all components of Vitastor.

View File

@ -0,0 +1,3 @@
# Общие параметры
Это наиболее общие параметры, используемые всеми компонентами Vitastor.

View File

@ -0,0 +1,4 @@
# Cluster-Wide Disk Layout Parameters
These parameters apply to clients and OSDs, are fixed at the moment of OSD drive
initialization and can't be changed after it without losing data.

View File

@ -0,0 +1,4 @@
# Дисковые параметры уровня кластера
Данные параметры используются клиентами и OSD, задаются в момент инициализации
диска OSD и не могут быть изменены после этого без потери данных.

View File

@ -0,0 +1,4 @@
# OSD Disk Layout Parameters
These parameters apply to OSDs, are fixed at the moment of OSD drive
initialization and can't be changed after it without losing data.

View File

@ -0,0 +1,5 @@
# Дисковые параметры OSD
Данные параметры используются только OSD и, также как и общекластерные
дисковые параметры, задаются в момент инициализации дисков OSD и не могут быть
изменены после этого без потери данных.

View File

@ -44,16 +44,17 @@
- name: journal_size
type: int
info: |
Journal size in bytes. Doesn't have to be large, 16-32 MB is usually fine.
By default, the whole journal device will be used for the journal. You must
set it to some value manually (or use make-osd.sh) if you colocate the
journal with data or metadata.
Journal size in bytes. By default, all available space between journal_offset
and data_offset, meta_offset or the end of the journal device is used.
Large journals aren't needed in SSD-only setups, 32 MB is always enough.
In SSD+HDD setups it is beneficial to use larger journals (for example, 1 GB)
and enable [throttle_small_writes](osd.en.md#throttle_small_writes).
info_ru: |
Размер журнала в байтах. Большим быть не обязан, 16-32 МБ обычно достаточно.
По умолчанию для журнала используется всё устройство журнала. Если же вы
размещаете журнал на устройстве данных или метаданных, то вы должны
установить эту опцию в какое-то значение сами (или использовать скрипт
make-osd.sh).
Размер журнала в байтах. По умолчанию для журнала используется всё доступное
место между journal_offset и data_offset, meta_offset или концом диска.
В SSD-кластерах большие журналы не нужны, достаточно 32 МБ. В гибридных
(SSD+HDD) кластерах осмысленно использовать больший размер журнал (например, 1 ГБ)
и включить [throttle_small_writes](osd.ru.md#throttle_small_writes).
- name: meta_offset
type: int
default: 0

120
docs/config/src/make.js Executable file
View File

@ -0,0 +1,120 @@
#!/usr/bin/nodejs
const fs = require('fs');
const yaml = require('yaml');
const L = {
en: {
Documentation: 'Documentation',
Configuration: 'Configuration',
Crossref: 'Read in English',
toc_root: '[Documentation](../README.md#documentation)',
toc_intro: 'Introduction',
toc_installation: 'Installation',
toc_config: '[Configuration](../config.en.md)',
toc_usage: 'Usage',
toc_performance: 'Performance',
},
ru: {
Documentation: 'Документация',
Configuration: 'Конфигурация',
Type: 'Тип',
Default: 'Значение по умолчанию',
Minimum: 'Минимальное значение',
Crossref: 'Читать на русском',
toc_root: '[Документация](../README-ru.md#документация)',
toc_intro: 'Введение',
toc_installation: 'Установка',
toc_config: '[Конфигурация](../config.ru.md)',
toc_usage: 'Использование',
toc_performance: 'Производительность',
},
};
const types = {
en: {
string: 'string',
bool: 'boolean',
int: 'integer',
sec: 'seconds',
ms: 'milliseconds',
us: 'microseconds',
},
ru: {
string: 'строка',
bool: 'булево (да/нет)',
int: 'целое число',
sec: 'секунды',
ms: 'миллисекунды',
us: 'микросекунды',
},
};
const params_files = fs.readdirSync(__dirname)
.filter(f => f.substr(-4) == '.yml')
.map(f => f.substr(0, f.length-4));
for (const file of params_files)
{
const cfg = yaml.parse(fs.readFileSync(__dirname+'/'+file+'.yml', { encoding: 'utf-8' }));
for (const lang in types)
{
let out = '\n';
for (const c of cfg)
{
out += `\n- [${c.name}](#${c.name})`;
}
for (const c of cfg)
{
out += `\n\n## ${c.name}\n\n`;
out += `- ${L[lang]['Type'] || 'Type'}: ${c["type_"+lang] || types[lang][c.type] || c.type}\n`;
if (c.default !== undefined)
out += `- ${L[lang]['Default'] || 'Default'}: ${c.default}\n`;
if (c.min !== undefined)
out += `- ${L[lang]['Minimum'] || 'Minimum'}: ${c.min}\n`;
out += `\n`+(c["info_"+lang] || c["info"]).replace(/\s+$/, '');
}
const head = fs.readFileSync(__dirname+'/'+file+'.'+lang+'.md', { encoding: 'utf-8' });
out = head.replace(/\s+$/, '')+out+"\n";
fs.writeFileSync(__dirname+'/../'+file+'.'+lang+'.md', out);
}
}
// Add "Read in..." to all other documentation files
for (const file of find_files(__dirname+'/../..', name => name.substr(-3) == '.md' && !/config\/src\//.exec(name)))
{
const m = /^(?:(.*?)\/)?([^\/]+)\.([^\.]+)\.[^\.]+$/.exec(file);
if (!m)
continue;
const [ , subdir, filename, lang ] = m;
if (!L[lang])
continue;
let text = fs.readFileSync(__dirname+'/../../'+file, { encoding: 'utf-8' });
const title = /(^|\n)# ([^\n]+)/.exec(text)[2];
let read_in = Object.keys(L).filter(other => other != lang)
.map(other => `[${L[other].Crossref}](${filename}.${other}.md)`)
.join(' ')+'\n\n';
read_in = L[lang]['toc_root'].replace(/\.\.\//, subdir ? '../../' : '../')+' → '+
(subdir ? L[lang]['toc_'+subdir]+' → ' : '')+
title+'\n\n-----\n\n'+
read_in;
if (text.substr(0, read_in.length) != read_in)
{
fs.writeFileSync(__dirname+'/../../'+file, read_in + (text[0] == '#' ? text : text.replace(/^([\s\S]*?\n)?#/, '#')));
}
}
function find_files(dir, fn, subdir = '', res = [])
{
for (const ent of fs.readdirSync(dir+'/'+subdir, { withFileTypes: true }))
{
if (ent.isDirectory())
{
find_files(dir, fn, subdir ? subdir+'/'+ent.name : ent.name, res);
}
else if (fn(subdir ? subdir+'/'+ent.name : ent.name, ent))
{
res.push(subdir ? subdir+'/'+ent.name : ent.name);
}
}
return res;
}

View File

@ -0,0 +1,3 @@
# Monitor Parameters
These parameters only apply to Monitors.

View File

@ -0,0 +1,3 @@
# Параметры мониторов
Данные параметры используются только мониторами Vitastor.

View File

@ -0,0 +1,4 @@
# Network Protocol Parameters
These parameters apply to clients and OSDs and affect network connection logic
between clients, OSDs and etcd.

View File

@ -0,0 +1,4 @@
# Параметры сетевого протокола
Данные параметры используются клиентами и OSD и влияют на логику сетевого
взаимодействия между клиентами, OSD, а также etcd.

View File

@ -35,15 +35,15 @@
default: true
info: |
Try to use RDMA for communication if it's available. Disable if you don't
want Vitastor to use RDMA. RDMA increases the performance, but TCP-only
clients can still talk to an RDMA-enabled cluster, so you don't need to
make sure that all clients support RDMA when enabling it.
want Vitastor to use RDMA. TCP-only clients can also talk to an RDMA-enabled
cluster, so disabling RDMA may be needed if clients have RDMA devices,
but they are not connected to the cluster.
info_ru: |
Пытаться использовать RDMA для связи при наличии доступных устройств.
Отключите, если вы не хотите, чтобы Vitastor использовал RDMA.
RDMA улучшает производительность, но
Клиенты и клиентов and TCP-only clients in the cluster at the
same time - TCP-only clients are still able to use an RDMA-enabled cluster.
TCP-клиенты также могут работать с RDMA-кластером, так что отключать
RDMA может быть нужно только если у клиентов есть RDMA-устройства,
но они не имеют соединения с кластером Vitastor.
- name: rdma_device
type: string
info: |

View File

@ -0,0 +1,4 @@
# Runtime OSD Parameters
These parameters only apply to OSDs, are not fixed at the moment of OSD drive
initialization and can be changed with an OSD restart.

View File

@ -0,0 +1,5 @@
# Изменяемые параметры OSD
Данные параметры используются только OSD, но, в отличие от дисковых параметров,
не фиксируются в момент инициализации дисков OSD и могут быть изменены в любой
момент с перезапуском OSD.

View File

@ -248,6 +248,8 @@
row and slow down significantly (from 25000+ iops to ~3000 iops). When
this option is set, Vitastor will always move to the next sector of the
journal after writing it instead of possibly overwriting it the second time.
Most (99%) other SSDs don't need this option.
info_ru: |
Включайте данную опцию для SSD вроде Intel D3-S4510 и D3-S4610, которые
ОЧЕНЬ не любят, когда ПО перезаписывает один и тот же сектор несколько раз
@ -256,6 +258,8 @@
данная опция установлена, Vitastor всегда переходит к следующему сектору
журнала после записи вместо потенциально повторной перезаписи того же
самого сектора.
Почти все другие SSD (99% моделей) не требуют данной опции.
- name: throttle_small_writes
type: bool
default: false

View File

@ -0,0 +1,20 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Installation → Kubernetes CSI
-----
[Читать на русском](kubernetes.ru.md)
# Kubernetes CSI
Vitastor has a CSI plugin for Kubernetes which supports RWO (and block RWX) volumes.
To deploy it, take manifests from [csi/deploy/](../../csi/deploy/) directory, put your
Vitastor configuration in [001-csi-config-map.yaml](../../csi/deploy/001-csi-config-map.yaml),
configure storage class in [009-storage-class.yaml](../../csi/deploy/009-storage-class.yaml)
and apply all `NNN-*.yaml` manifests to your Kubernetes installation:
```
for i in ./???-*.yaml; do kubectl apply -f $i; done
```
After that you'll be able to create PersistentVolumes. See example in [csi/deploy/example-pvc.yaml](../../csi/deploy/example-pvc.yaml).

View File

@ -0,0 +1,20 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Установка → Kubernetes CSI
-----
[Read in English](kubernetes.en.md)
# Kubernetes CSI
У Vitastor есть CSI-плагин для Kubernetes, поддерживающий RWO, а также блочные RWX, тома.
Для установки возьмите манифесты из директории [csi/deploy/](../csi/deploy/), поместите
вашу конфигурацию подключения к Vitastor в [csi/deploy/001-csi-config-map.yaml](../csi/deploy/001-csi-config-map.yaml),
настройте StorageClass в [csi/deploy/009-storage-class.yaml](../csi/deploy/009-storage-class.yaml)
и примените все `NNN-*.yaml` к вашей инсталляции Kubernetes.
```
for i in ./???-*.yaml; do kubectl apply -f $i; done
```
После этого вы сможете создавать PersistentVolume. Пример смотрите в файле [csi/deploy/example-pvc.yaml](../csi/deploy/example-pvc.yaml).

View File

@ -0,0 +1,40 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Installation → OpenStack
-----
[Читать на русском](openstack.ru.md)
# OpenStack
To enable Vitastor support in an OpenStack installation:
- Install vitastor-client, patched QEMU and libvirt packages from Vitastor DEB or RPM repository
- Use `patches/nova-21.diff` or `patches/nova-23.diff` to patch your Nova installation.
Patch 21 fits Nova 21-22, patch 23 fits Nova 23-24.
- Install `patches/cinder-vitastor.py` as `..../cinder/volume/drivers/vitastor.py`
- Define a volume type in cinder.conf (see below)
- Block network access from VMs to Vitastor network (to OSDs and etcd),
because Vitastor doesn't support authentication
- Restart Cinder and Nova
Cinder volume type configuration example:
```
[DEFAULT]
enabled_backends = lvmdriver-1, vitastor-testcluster
# ...
[vitastor-testcluster]
volume_driver = cinder.volume.drivers.vitastor.VitastorDriver
volume_backend_name = vitastor-testcluster
image_volume_cache_enabled = True
volume_clear = none
vitastor_etcd_address = 192.168.7.2:2379
vitastor_etcd_prefix =
vitastor_config_path = /etc/vitastor/vitastor.conf
vitastor_pool_id = 1
image_upload_use_cinder_backend = True
```
To put Glance images in Vitastor, use [https://docs.openstack.org/cinder/pike/admin/blockstorage-volume-backed-image.html](volume-backed images),
although the support has not been verified yet.

View File

@ -0,0 +1,40 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Установка → OpenStack
-----
[Read in English](openstack.en.md)
# OpenStack
Чтобы подключить Vitastor к OpenStack:
- Установите пакеты vitastor-client, libvirt и QEMU из DEB или RPM репозитория Vitastor
- Примените патч `patches/nova-21.diff` или `patches/nova-23.diff` к вашей инсталляции Nova.
nova-21.diff подходит для Nova 21-22, nova-23.diff подходит для Nova 23-24.
- Скопируйте `patches/cinder-vitastor.py` в инсталляцию Cinder как `cinder/volume/drivers/vitastor.py`
- Создайте тип томов в cinder.conf (см. ниже)
- Обязательно заблокируйте доступ от виртуальных машин к сети Vitastor (OSD и etcd), т.к. Vitastor (пока) не поддерживает аутентификацию
- Перезапустите Cinder и Nova
Пример конфигурации Cinder:
```
[DEFAULT]
enabled_backends = lvmdriver-1, vitastor-testcluster
# ...
[vitastor-testcluster]
volume_driver = cinder.volume.drivers.vitastor.VitastorDriver
volume_backend_name = vitastor-testcluster
image_volume_cache_enabled = True
volume_clear = none
vitastor_etcd_address = 192.168.7.2:2379
vitastor_etcd_prefix =
vitastor_config_path = /etc/vitastor/vitastor.conf
vitastor_pool_id = 1
image_upload_use_cinder_backend = True
```
Чтобы помещать в Vitastor Glance-образы, нужно использовать
[https://docs.openstack.org/cinder/pike/admin/blockstorage-volume-backed-image.html](образы на основе томов Cinder),
однако, поддержка этой функции ещё не проверялась.

View File

@ -0,0 +1,44 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Installation → Packages
-----
[Читать на русском](packages.ru.md)
# Packages
## Debian
- Trust Vitastor package signing key:
`wget -q -O - https://vitastor.io/debian/pubkey | sudo apt-key add -`
- Add Vitastor package repository to your /etc/apt/sources.list:
- Debian 11 (Bullseye/Sid): `deb https://vitastor.io/debian bullseye main`
- Debian 10 (Buster): `deb https://vitastor.io/debian buster main`
- For Debian 10 (Buster) also enable backports repository:
`deb http://deb.debian.org/debian buster-backports main`
- Install packages: `apt update; apt install vitastor lp-solve etcd linux-image-amd64 qemu`
## CentOS
- Add Vitastor package repository:
- CentOS 7: `yum install https://vitastor.io/rpms/centos/7/vitastor-release-1.0-1.el7.noarch.rpm`
- CentOS 8: `dnf install https://vitastor.io/rpms/centos/8/vitastor-release-1.0-1.el8.noarch.rpm`
- Enable EPEL: `yum/dnf install epel-release`
- Enable additional CentOS repositories:
- CentOS 7: `yum install centos-release-scl`
- CentOS 8: `dnf install centos-release-advanced-virtualization`
- Enable elrepo-kernel:
- CentOS 7: `yum install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpm`
- CentOS 8: `dnf install https://www.elrepo.org/elrepo-release-8.el8.elrepo.noarch.rpm`
- Install packages: `yum/dnf install vitastor lpsolve etcd kernel-ml qemu-kvm`
## Installation requirements
- Linux kernel 5.4 or newer, for io_uring support. 5.8 or later is highly
recommended because io_uring is a relatively new technology and there is
at least one bug which reproduces with io_uring and HP SmartArray
controllers in 5.4
- liburing 0.4 or newer
- lp_solve
- etcd 3.4.15 or newer. Earlier versions won't work because of various bugs,
for example [#12402](https://github.com/etcd-io/etcd/pull/12402).
- node.js 10 or newer

View File

@ -0,0 +1,43 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Установка → Установка из пакетов
-----
[Read in English](packages.en.md)
# Установка из пакетов
## Debian
- Добавьте ключ репозитория Vitastor:
`wget -q -O - https://vitastor.io/debian/pubkey | sudo apt-key add -`
- Добавьте репозиторий Vitastor в /etc/apt/sources.list:
- Debian 11 (Bullseye/Sid): `deb https://vitastor.io/debian bullseye main`
- Debian 10 (Buster): `deb https://vitastor.io/debian buster main`
- Для Debian 10 (Buster) также включите репозиторий backports:
`deb http://deb.debian.org/debian buster-backports main`
- Установите пакеты: `apt update; apt install vitastor lp-solve etcd linux-image-amd64 qemu`
## CentOS
- Добавьте в систему репозиторий Vitastor:
- CentOS 7: `yum install https://vitastor.io/rpms/centos/7/vitastor-release-1.0-1.el7.noarch.rpm`
- CentOS 8: `dnf install https://vitastor.io/rpms/centos/8/vitastor-release-1.0-1.el8.noarch.rpm`
- Включите EPEL: `yum/dnf install epel-release`
- Включите дополнительные репозитории CentOS:
- CentOS 7: `yum install centos-release-scl`
- CentOS 8: `dnf install centos-release-advanced-virtualization`
- Включите elrepo-kernel:
- CentOS 7: `yum install https://www.elrepo.org/elrepo-release-7.el7.elrepo.noarch.rpm`
- CentOS 8: `dnf install https://www.elrepo.org/elrepo-release-8.el8.elrepo.noarch.rpm`
- Установите пакеты: `yum/dnf install vitastor lpsolve etcd kernel-ml qemu-kvm`
## Установочные требования
- Ядро Linux 5.4 или новее, для поддержки io_uring. Рекомендуется даже 5.8,
так как io_uring - относительно новый интерфейс и в версиях до 5.8 встречались
некоторые баги, например, зависание с io_uring и контроллером HP SmartArray
- liburing 0.4 или новее
- lp_solve
- etcd 3.4.15 или новее. Более старые версии не будут работать из-за разных багов,
например, [#12402](https://github.com/etcd-io/etcd/pull/12402).
- node.js 10 или новее

View File

@ -0,0 +1,39 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Installation → Proxmox VE
-----
[Читать на русском](proxmox.ru.md)
# Proxmox VE
To enable Vitastor support in Proxmox Virtual Environment (6.4 and 7.1 are supported):
- Add the corresponding Vitastor Debian repository into sources.list on Proxmox hosts
(buster for 6.4, bullseye for 7.1)
- Install vitastor-client, pve-qemu-kvm, pve-storage-vitastor (* or see note) packages from Vitastor repository
- Define storage in `/etc/pve/storage.cfg` (see below)
- Block network access from VMs to Vitastor network (to OSDs and etcd),
because Vitastor doesn't support authentication
- Restart pvedaemon: `systemctl restart pvedaemon`
`/etc/pve/storage.cfg` example (the only required option is vitastor_pool, all others
are listed below with their default values):
```
vitastor: vitastor
# pool to put new images into
vitastor_pool testpool
# path to the configuration file
vitastor_config_path /etc/vitastor/vitastor.conf
# etcd address(es), required only if missing in the configuration file
vitastor_etcd_address 192.168.7.2:2379/v3
# prefix for keys in etcd
vitastor_etcd_prefix /vitastor
# prefix for images
vitastor_prefix pve/
# use NBD mounter (only required for containers)
vitastor_nbd 0
```
\* Note: you can also manually copy [patches/PVE_VitastorPlugin.pm](patches/PVE_VitastorPlugin.pm) to Proxmox hosts
as `/usr/share/perl5/PVE/Storage/Custom/VitastorPlugin.pm` instead of installing pve-storage-vitastor.

View File

@ -0,0 +1,39 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Установка → Proxmox
-----
[Read in English](proxmox.en.md)
# Proxmox
Чтобы подключить Vitastor к Proxmox Virtual Environment (поддерживаются версии 6.4 и 7.1):
- Добавьте соответствующий Debian-репозиторий Vitastor в sources.list на хостах Proxmox
(buster для 6.4, bullseye для 7.1)
- Установите пакеты vitastor-client, pve-qemu-kvm, pve-storage-vitastor (* или см. сноску) из репозитория Vitastor
- Определите тип хранилища в `/etc/pve/storage.cfg` (см. ниже)
- Обязательно заблокируйте доступ от виртуальных машин к сети Vitastor (OSD и etcd), т.к. Vitastor (пока) не поддерживает аутентификацию
- Перезапустите демон Proxmox: `systemctl restart pvedaemon`
Пример `/etc/pve/storage.cfg` (единственная обязательная опция - vitastor_pool, все остальные
перечислены внизу для понимания значений по умолчанию):
```
vitastor: vitastor
# Пул, в который будут помещаться образы дисков
vitastor_pool testpool
# Путь к файлу конфигурации
vitastor_config_path /etc/vitastor/vitastor.conf
# Адрес(а) etcd, нужны, только если не указаны в vitastor.conf
vitastor_etcd_address 192.168.7.2:2379/v3
# Префикс ключей метаданных в etcd
vitastor_etcd_prefix /vitastor
# Префикс имён образов
vitastor_prefix pve/
# Монтировать образы через NBD прокси, через ядро (нужно только для контейнеров)
vitastor_nbd 0
```
\* Примечание: вместо установки пакета pve-storage-vitastor вы можете вручную скопировать файл
[patches/PVE_VitastorPlugin.pm](patches/PVE_VitastorPlugin.pm) на хосты Proxmox как
`/usr/share/perl5/PVE/Storage/Custom/VitastorPlugin.pm`.

View File

@ -0,0 +1,65 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Installation → Building from Source
-----
[Читать на русском](source.ru.md)
# Building from Source
- [Requirements](#requirements)
- [Basic instructions](#basic-instructions)
- [QEMU Driver](#qemu-driver)
## Requirements
- gcc and g++ 8 or newer, clang 10 or newer, or other compiler with C++11 plus
designated initializers support from C++20
- CMake
- liburing, jerasure headers
- tcmalloc (google-perftools-dev)
## Basic instructions
Download source, for example using git: `git clone --recurse-submodules https://yourcmc.ru/git/vitalif/vitastor/`
Get `fio` source and symlink it into `<vitastor>/fio`. If you don't want to build fio engine,
you can disable it by passing `-DWITH_FIO=no` to cmake.
Build and install Vitastor:
```
cd vitastor
mkdir build
cd build
cmake .. && make -j8 install
```
## QEMU Driver
It's recommended to build the QEMU driver (qemu_driver.c) in-tree, as a part of
QEMU build process. To do that:
- Install vitastor client library headers (from source or from vitastor-client-dev package)
- Take a corresponding patch from `patches/qemu-*-vitastor.patch` and apply it to QEMU source
- Copy `src/qemu_driver.c` to QEMU source directory as `block/block-vitastor.c`
- Build QEMU as usual
But it is also possible to build it out-of-tree. To do that:
- Get QEMU source, begin to build it, stop the build and copy headers:
- `<qemu>/include` &rarr; `<vitastor>/qemu/include`
- Debian:
* Use qemu packages from the main repository
* `<qemu>/b/qemu/config-host.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/config-host.h`
* `<qemu>/b/qemu/qapi` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi`
- CentOS 8:
* Use qemu packages from the Advanced-Virtualization repository. To enable it, run
`yum install centos-release-advanced-virtualization.noarch` and then `yum install qemu`
* `<qemu>/config-host.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/config-host.h`
* For QEMU 3.0+: `<qemu>/qapi` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi`
* For QEMU 2.0+: `<qemu>/qapi-types.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi-types.h`
- `config-host.h` and `qapi` are required because they contain generated headers
- Configure Vitastor with `WITH_QEMU=yes` and, if you're on RHEL, also with `QEMU_PLUGINDIR=qemu-kvm`:
`cmake .. -DWITH_QEMU=yes`.
- After that, Vitastor will build `block-vitastor.so` during its build process.
- This way you can use the driver even with unmodified QEMU, but you'll need to set
environment variable `LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/qemu/block-vitastor.so`
and Vitastor disks won't work in QAPI and in "new" JSON syntax `-blockdev` in this case.

View File

@ -0,0 +1,68 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Установка → Сборка из исходных кодов
-----
[Read in English](source.en.md)
# Сборка из исходных кодов
- [Требования](#требования)
- [Базовая инструкция](#базовая-инструкция)
- [Драйвер QEMU](#драйвер-qemu)
## Требования
- gcc и g++ >= 8, либо clang >= 10, либо другой компилятор с поддержкой C++11 плюс
назначенных инициализаторов (designated initializers) из C++20
- CMake
- Заголовки liburing, jerasure
- tcmalloc (google-perftools-dev)
## Базовая инструкция
Скачайте исходные коды, например, из git: `git clone --recurse-submodules https://yourcmc.ru/git/vitalif/vitastor/`
Скачайте исходные коды пакета `fio`, распакуйте их и создайте символическую ссылку на них
в директории исходников Vitastor: `<vitastor>/fio`. Либо, если вы не хотите собирать плагин fio,
его можно исключить из сборки путём передачи `-DWITH_FIO=no` в cmake.
Собрать и установить Vitastor:
```
cd vitastor
mkdir build
cd build
cmake .. && make -j8 install
```
## Драйвер QEMU
Драйвер QEMU (qemu_driver.c) рекомендуется собирать вместе с самим QEMU. Для этого:
- Установите заголовки клиентской библиотеки Vitastor (из исходников или из пакета vitastor-client-dev)
- Возьмите соответствующий патч из `patches/qemu-*-vitastor.patch` и примените его к исходникам QEMU
- Скопируйте [src/qemu_driver.c](../../src/qemu_driver.c) в директорию исходников QEMU как `block/block-vitastor.c`
- Соберите QEMU как обычно
Однако в целях отладки драйвер также можно собирать отдельно от QEMU. Для этого:
- Установите QEMU, возьмите исходные коды установленного пакета, начните его пересборку,
через некоторое время остановите её и скопируйте следующие заголовки:
- `<qemu>/include` &rarr; `<vitastor>/qemu/include`
- Debian:
* Берите qemu из основного репозитория
* `<qemu>/b/qemu/config-host.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/config-host.h`
* `<qemu>/b/qemu/qapi` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi`
- CentOS 8:
* Берите qemu из репозитория Advanced-Virtualization. Чтобы включить его, запустите
`yum install centos-release-advanced-virtualization.noarch` и далее `yum install qemu`
* `<qemu>/config-host.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/config-host.h`
* Для QEMU 3.0+: `<qemu>/qapi` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi`
* Для QEMU 2.0+: `<qemu>/qapi-types.h` &rarr; `<vitastor>/qemu/b/qemu/qapi-types.h`
- `config-host.h` и `qapi` нужны, т.к. в них содержатся автогенерируемые заголовки
- Сконфигурируйте cmake Vitastor с `WITH_QEMU=yes` (`cmake .. -DWITH_QEMU=yes`) и, если вы
используете RHEL-подобый дистрибутив, также с `QEMU_PLUGINDIR=qemu-kvm`.
- После этого в процессе сборки Vitastor также будет собираться подходящий для вашей
версии QEMU `block-vitastor.so`.
- Таким образом можно использовать драйвер даже с немодифицированным QEMU, но в этом случае
диски Vitastor не будут работать через QAPI и через JSON-синтаксис `-blockdev`, а также
потребуется устанавливать переменную окружения
`LD_PRELOAD=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/qemu/block-vitastor.so`.

View File

@ -0,0 +1,91 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Introduction → Architecture
-----
[Читать на русском](architecture.ru.md)
# Architecture
- [Basic concepts](#basic-concepts)
- [Similarities to Ceph](#similarities-to-ceph)
- [Differences from Ceph](#differences-from-ceph)
- [Implementation Principles](#implementation-principles)
## Basic concepts
- OSD (Object Storage Daemon) is a process that stores data and serves read/write requests.
- PG (Placement Group) is a "shard" of the cluster, group of data stored on one set of replicas.
- Pool is a container for data that has equal redundancy scheme and placement rules.
- Monitor is a separate daemon that watches cluster state and handles failures.
- Failure Domain is a group of OSDs that you allow to fail. It's "host" by default.
- Placement Tree groups OSDs in a hierarchy to later split them into Failure Domains.
## Similarities to Ceph
- Vitastor also has Pools, PGs, OSDs, Monitors, Failure Domains, Placement Tree:
- Vitastor also distributes every image data across the whole cluster.
- Vitastor is also transactional. Even though there's a "lazy fsync mode" which
doesn't implicitly flush every operation to disks, every write to the cluster is atomic.
- OSDs also have journal and metadata and they can also be put on separate drives.
- Just like in Ceph, client library attempts to recover from any cluster failure so
you can basically reboot the whole cluster and only pause, but not crash, your clients.
## Differences from Ceph
- Vitastor's primary focus is on SSDs: SSD-only and SSD+HDD clusters.
- The basic layer of Vitastor is block storage with fixed-size blocks, not object storage with
rich semantics like in Ceph (RADOS).
- PGs are ephemeral in Vitastor. This means that they aren't stored on data disks and only exist
in memory while OSDs are running.
- Vitastor OSD is (and will always be) single-threaded. If you want to dedicate more than 1 core
per drive you should run multiple OSDs each on a different partition of the drive.
Vitastor isn't CPU-hungry though (as opposed to Ceph), so 1 core is sufficient in a lot of cases.
- Metadata is always kept in memory which removes the need for extra disk reads. Metadata size
depends linearly on drive capacity and data store block size which is 128 KB by default.
With 128 KB blocks metadata takes around 512 MB per 1 TB (which is still less than Ceph wants).
Journal is also kept in memory by default, but in SSD-only clusters it's only 32 MB, and in SSD+HDD
clusters, where it's beneficial to increase it, [inmemory_journal](docs/config/osd.en.md#inmemory_journal) can be disabled.
- Vitastor storage layer doesn't have internal copy-on-write or redirect-write. I know that maybe
it's possible to create a good copy-on-write storage, but it's much harder and makes performance
less deterministic, so CoW isn't used in Vitastor.
- There's a "lazy fsync" mode which allows to batch writes before flushing them to the disk.
This allows to use Vitastor with desktop SSDs, but still lowers performance due to additional
network roundtrips, so use server SSDs with capacitor-based power loss protection
("Advanced Power Loss Protection") for best performance.
- Recovery process is per-object (per-block), not per-PG. Also there are no PGLOGs.
- Monitors don't store data. Cluster configuration and state is stored in etcd in simple human-readable
JSON structures. Monitors only watch cluster state and handle data movement.
Thus Vitastor's Monitor isn't a critical component of the system and is more similar to Ceph's Manager.
Vitastor's Monitor is implemented in node.js.
- PG distribution isn't based on consistent hashes. All PG mappings are stored in etcd.
Rebalancing PGs between OSDs is done by mathematical optimization - data distribution problem
is reduced to a linear programming problem and solved by lp_solve. This allows for almost
perfect (96-99% uniformity compared to Ceph's 80-90%) data distribution in most cases, ability
to map PGs by hand without breaking rebalancing logic, reduced OSD peer-to-peer communication
(on average, OSDs have fewer peers) and less data movement. It also probably has a drawback -
this method may fail in very large clusters, but up to several hundreds of OSDs it's perfectly fine.
It's also easy to add consistent hashes in the future if something proves their necessity.
- There's no separate CRUSH layer. You select pool redundancy scheme, placement root, failure domain
and so on directly in pool configuration.
## Implementation Principles
- I like architecturally simple solutions. Vitastor is and will always be designed
exactly like that.
- I also like reinventing the wheel to some extent, like writing my own HTTP client
for etcd interaction instead of using prebuilt libraries, because in this case
I'm confident about what my code does and what it doesn't do.
- I don't care about C++ "best practices" like RAII or proper inheritance or usage of
smart pointers or whatever and I don't intend to change my mind, so if you're here
looking for ideal reference C++ code, this probably isn't the right place.
- I like node.js better than any other dynamically-typed language interpreter
because it's faster than any other interpreter in the world, has neutral C-like
syntax and built-in event loop. That's why Monitor is implemented in node.js.
## Known Problems
- Deleting images in a degraded cluster may currently lead to objects reappearing
after dead OSDs come back, and in case of erasure-coded pools, they may even
reappear as incomplete. Just repeat the removal request again in this case.
This problem will be fixed in the nearest future, the fix is already implemented
in the "epoch-deletions" branch.

View File

@ -0,0 +1,208 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Введение → Архитектура
-----
[Read in English](architecture.en.md)
# Архитектура
Краткое описание архитектуры Vitastor.
- [Серверные компоненты](#серверные-компоненты)
- [Базовые понятия](#базовые-понятия)
- [Клиентские компоненты](#клиентские-компоненты)
- [Общий процесс записи и чтения](#общий-процесс-записи-и-чтения)
- [Особенности обработки запросов](#особенности-обработки-запросов)
- [Схожесть с Ceph](#схожесть-с-ceph)
- [Отличия от Ceph](#отличия-от-ceph)
- [Принципы разработки](#принципы-разработки)
## Серверные компоненты
- **OSD** (Object Storage Daemon) — процесс, который непосредственно работает с диском, пишет и читает данные.
Один OSD управляет одним диском (или разделом). OSD общаются с etcd и друг с другом — от etcd они
получают состояние кластера, а друг другу передают запросы записи и чтения вторичных копий данных.
- **etcd** — кластерная key/value база данных, используется для хранения настроек и верхнеуровневого
состояния кластера, а также предотвращения разделения сознания. Блоки данных в etcd не хранятся,
в обработке клиентских запросов чтения и записи etcd не участвует.
- **Монитор** — отдельный демон на node.js, рассчитывающий необходимые изменения в конфигурацию
кластера, сохраняющий эту информацию в etcd и таким образом командующий OSD применить эти изменения.
Также агрегирует статистику. Контактирует только с etcd, OSD с монитором не общаются.
## Базовые понятия
- **Пул (Pool)** — контейнер для данных, имеющих одну и ту же схему избыточности и правила распределения по OSD.
- **PG (Placement Group)** — "шард", единица деления пулов в кластере, которой назначается свой набор
OSD для хранения данных (копий или частей объектов).
- **Домен отказа (Failure Domain)** — группа OSD, одновременное падение которых рассматривается
как вероятное. По умолчанию это "host" (сервер).
- **Дерево распределения** (Placement Tree, в Ceph CRUSH Tree) — иерархическая группировка OSD
в узлы, которые далее можно использовать как домены отказа.
## Клиентские компоненты
- **Клиентская библиотека** — инкапсулирует логику на стороне клиента. Соединяются с etcd и со всеми OSD,
от etcd получают состояние кластера, команды чтения и записи отправляют на все OSD напрямую.
В силу архитектуры все отдельные блоки данных (по умолчанию по 128 КБ) располагается на разных
OSD, но клиент устроен так, что всегда точно знает, к какому OSD обращаться, и подключается
к нему напрямую.
На базе клиентской библиотеки реализованы все остальные клиенты:
- **vitastor-cli** — утилита командной строки для управления кластером. В данный момент позволяет
просматривать общее состояние кластера и управлять образами — т.е. создавать, менять и удалять
виртуальные диски, их снимки и клоны.
- **Драйвер QEMU** — подключаемый модуль QEMU, позволяющий QEMU/KVM виртуальным машинам работать
с виртуальными дисками Vitastor напрямую из пространства пользователя с помощью клиентской
библиотеки, без необходимости отображения дисков в виде блочных устройств.
- **vitastor-nbd** — утилита, позволяющая монтировать образы Vitastor в виде блочных устройств
с помощью NBD (Network Block Device), на самом деле скорее работающего как "BUSE"
(Block Device In Userspace). Модуля ядра Linux для выполнения той же задачи в Vitastor нет
(по крайней мере, пока).
- **CSI драйвер** — драйвер для подключения Vitastor-образов в виде персистентных томов (PV) Kubernetes.
Работает через vitastor-nbd — образы отражаются в виде блочных устройств и монтируются
в контейнеры.
- **Драйвера Proxmox, OpenStack и т.п.** — подключаемые модули для соответствующих систем,
позволяющие использовать Vitastor как хранилище в оных.
- **vitastor-nfs** — утилита, предоставляющая файловый доступ к образам в кластере Vitastor
по протоколу NFS 3.0. Предназначена для гипервизоров, не основанных на QEMU и Linux, но при
этом поддерживающих NFS.
## Общий процесс записи и чтения
- В Vitastor хранятся виртуальные диски, также называемые "образы" или "иноды".
- Каждый образ хранится в определённом пуле. Пул определяет параметры хранения образов в нём,
такие, как схему избыточности (репликация или EC — коды коррекции ошибок), домен отказа
и ограничения по выбору OSD для размещения данных образов. См. [Конфигурация пулов](../config/pool.ru.md).
- Каждый образ разбивается на объекты фиксированного размера, равного [block_size](../config/layout-cluster.ru.md#block_size)
(по умолчанию 128 КБ), умноженному на число частей данных для EC или на 1 для реплик.
То есть, например, если в пуле используется схема кодирования 4+2 (4 части данных + 2 чётности),
то при стандартном block_size образы разбиваются на части по 512 КБ.
- Клиентские запросы чтения/записи разделяются на части, соответствующие этим объектам.
- Для каждого объекта определяется номер PG, которой он принадлежит, путём простого взятия
остатка от деления ID образа и смещения на число PG в пуле, которому принадлежит образ.
- Клиент читает информацию о первичном OSD всех PG из etcd. Первичный OSD каждой PG назначается
монитором в процессе работы кластера, вместе с текущим целевым набором OSD этой PG.
- Клиент соединяется (если ещё не соединён) с первичными OSD всех PG, объекты которых участвуют
в запросе и одновременно отправляет им запросы чтения/записи частей.
- Если какие-то из первичных OSD недоступны, клиент повторяет попытки соединения бесконечно до
тех пор, пока они не станут доступны или пока PG не будут назначены другие первичные OSD.
- Клиент также повторяет запросы, если первичные OSD отвечают кодом ошибки EPIPE, означающим,
что запрос не может быть обработан в данный момент. Это происходит, если PG либо не активна
вообще, либо не активна на данном OSD в данный момент (например, если в этот момент меняется
её первичный OSD) или если в процессе обработки запроса сам первичный OSD теряет подключение
к репликам.
- Первичный OSD определяет, на каких OSD находятся части объекта. По умолчанию все объекты
считаются находящимися на текущем целевом наборе OSD соответствующей PG, но какие-то могут
находиться на других OSD, если эти объекты деградированы или перемещены, или идёт процесс
ребаланса. Запросы для проверки по сети не отправляются, информация о местоположении всех
объектов рассчитывается первичным OSD при активации PG и хранится в памяти.
- Первичный OSD соединяется (если ещё не соединён) с вторичными OSD, на которых располагаются
части объекта, и отправляет им запросы чтения/записи, а также читает/пишет из/в своё локальное
хранилище, если сам входит в набор.
- После завершения всех вторичных операций чтения/записи первичный OSD отправляет ответ клиенту.
### Особенности обработки запросов
- Если в пуле используются коды коррекции ошибок и при этом часть OSD недоступна, первичный
OSD при чтении восстанавливает данные из оставшихся частей.
- Каждый объект имеет номер версии. При записи объекта первичный OSD сначала читает из номер
версии объекта. Так как первичный OSD обычно сам хранит копию или часть объекта, номер
версии обычно читается из памяти самого OSD. Однако, если ни одна часть обновляемого объекта
не находится на первичном OSD, для получения номера версии он обращается к одному из вторичных
OSD, на которых копия объекта есть. Обращения к диску при этом всё равно не происходит,
так как метаданные объектов, включая номер версии, все OSD хранят в памяти.
- Если в пуле используются коды коррекции ошибок, перед частичной записью объекта для вычисления
чётности зачастую требуется чтение частей объекта с вторичных OSD или с локального диска
самого первичного OSD.
- Также, если в пуле используются коды коррекции ошибок, для закрытия Write Hole применяется
двухфазный алгоритм записи: сначала на все вторичные OSD записывается новая версия частей
объекта, но при этом старая версия не удаляется, а потом, после получения подтверждения
успешной записи от всех вторичных OSD, новая версия фиксируется и разрешается удаление старой.
- Если в кластере не включён режим immediate_commit, то запросы записи, отправляемые клиентами,
не считаются зафиксированными на физических накопителях сразу. Для фиксации данных клиенты
должны отдельно отправлять запросы SYNC (отдельный от чтения и записи вид запроса),
а пока такой запрос не отправлен, считается, что записанные данные могут исчезнуть,
если соответствующий OSD упадёт. Поэтому, когда режим immediate_commit отключён, все
запросы записи клиенты копируют в памяти и при потере соединения и повторном соединении
с OSD повторяют из памяти. Скопированные в память данные удаляются при успешном fsync,
а чтобы хранение этих данных не приводило к чрезмерному потреблению памяти, клиенты
автоматически выполняют fsync каждые [client_dirty_limit](../config/layout-cluster.ru.md#client_dirty_limit)
записанных байт.
## Схожесть с Ceph
- В Vitastor тоже есть пулы (pools), PG, OSD, мониторы, домены отказы, дерево распределения (аналог crush-дерева).
- Vitastor тоже равномерно распределяет данные каждого образа по всем PG пула.
- Vitastor тоже транзакционный, то есть, каждая запись в кластер атомарна.
- У Vitastor OSD тоже есть журнал и метаданные и их тоже можно размещать на отдельном диске.
- Как и в Ceph, клиентская библиотека пытается дождаться восстановления работы
при любом полном или частичном отказе кластера, то есть, вы можете перезагрузить
хоть весь кластер разом, и клиенты не отключатся, только на время зависнут.
## Отличия от Ceph
- Vitastor в первую очередь сфокусирован на использовании с SSD: либо в кластерах на основе
только SSD, либо гибридных (HDD с журналами на SSD).
- Базовый слой Vitastor — простое блочное хранилище с блоками фиксированного размера, а не
объектное со сложной семантикой, как в Ceph (RADOS).
- PG в Vitastor эфемерны. Это означает, что они не хранятся на дисках и существуют только в
памяти работающих OSD.
- Vitastor OSD однопоточные и всегда такими останутся. Если вам нужно выделить больше 1 ядра
на 1 диск — создайте несколько OSD на разделах этого диска. Нужно это в основном для NVMe,
так как Vitastor не потребляет много ресурсов CPU.
- Метаданные всегда размещаются в памяти, благодаря чему никогда не тратится лишнее время
на чтение метаданных с диска. Объём метаданных линейно зависит от ёмкости диска и размера
блока хранилища (block_size, по умолчанию 128 КБ). С 128 КБ блоком потребление памяти
составляет примерно 512 МБ на 1 ТБ данных. Журналы по умолчанию тоже хранятся в памяти,
но в SSD-кластерах нужный размер журнала составляет всего 32 МБ, а в гибридных (SSD+HDD)
кластерах, в которых есть смысл делать журналы больше, можно отключить [inmemory_journal](../docs/config/osd.ru.md#inmemory_journal).
- В Vitastor нет внутреннего copy-on-write. Я считаю, что реализация CoW-хранилища гораздо сложнее,
поэтому сложнее добиться устойчиво хороших результатов. Возможно, в один прекрасный день
я придумаю красивый алгоритм для CoW-хранилища, но пока нет — внутреннего CoW в Vitastor не будет.
Всё это не относится к "внешнему" CoW (снапшотам и клонам).
- В Vitastor есть режим "ленивых fsync", в котором OSD группирует запросы записи перед сбросом их
на диск, что позволяет получить лучшую производительность с дешёвыми настольными SSD без конденсаторов
("Advanced Power Loss Protection" / "Capacitor-Based Power Loss Protection").
Тем не менее, такой режим всё равно медленнее использования нормальных серверных SSD и мгновенного
fsync, так как приводит к дополнительным операциям передачи данных по сети, поэтому рекомендуется
всё-таки использовать хорошие серверные диски, тем более, стоят они почти так же, как десктопные.
- Процессы восстановления оперируют отдельными объектами, а не целыми PG.
- "Мониторы" не хранят данные. Конфигурация и состояние кластера хранятся в etcd в простых человекочитаемых
JSON-структурах. Мониторы Vitastor только следят за состоянием кластера и управляют перемещением данных.
В этом смысле монитор Vitastor не является критичным компонентом системы и больше похож на Ceph-овский
менеджер (MGR). Монитор Vitastor написан на node.js.
- Распределение PG не основано на консистентных хешах. Вместо этого все маппинги PG хранятся прямо в etcd
(ибо нет никакой проблемы сохранить несколько сотен-тысяч записей в памяти, а не считать каждый раз хеши).
Перераспределение PG по OSD выполняется через математическую оптимизацию,
а конкретно, сведение задачи к ЛП (задаче линейного программирования) и решение оной с помощью утилиты
lp_solve. Такой подход позволяет обычно выравнивать распределение места почти идеально — равномерность
обычно составляет 96-99%, в отличие от Ceph, где на голом CRUSH-е без балансировщика обычно выходит 80-90%.
Также это позволяет минимизировать объём перемещения данных и случайность связей между OSD, а также менять
распределение вручную, не боясь сломать логику перебалансировки. В таком подходе есть и потенциальный
недостаток — есть предположение, что в очень большом кластере он может сломаться — однако вплоть до
нескольких сотен OSD подход точно работает нормально. Ну и, собственно, при необходимости легко
реализовать и консистентные хеши.
- Отдельный слой, подобный слою "CRUSH-правил", отсутствует. Вы настраиваете схемы отказоустойчивости,
домены отказа и правила выбора OSD напрямую в конфигурации пулов.
## Принципы разработки
- Я люблю простые решения. Поэтому Vitastor простой и быстрый и всегда будет таковым.
- Я не против иногда изобрести велосипед, например, собственный простенький HTTP-клиент
для работы с etcd, вместо того, чтобы взять тяжёлую готовую библиотеку, ибо в данном
случае я точно уверен в том, что знаю, что делает код.
- Общепринятые практики написания C++ кода с RAII, наследованием, умными указателями
и так далее меня также не волнуют, поэтому если вы хотели увидеть здесь красивый
идиоматичный C++ код, вы, вероятно, пришли не по адресу.
- Из всех интерпретаторов скриптоты больше всех я люблю node.js, это самый быстрый в мире
интерпретатор, у него есть встроенная событийная машина, развитая инфраструктура и
приятный нейтральный C-подобный язык программирования. Поэтому Монитор реализован на node.js.
## Известные проблемы
- Удаление образов в деградированном кластере может в данный момент приводить к повторному
"появлению" удалённых объектов после поднятия отключённых OSD, причём в случае EC-пулов,
объекты могут появиться в виде "неполных". Если вы столкнётесь с такой ситуацией, просто
повторите запрос удаления. Исправление этой проблемы уже реализовано в ветке "epoch-deletions"
и вскоре будет включено в релиз.

37
docs/intro/author.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,37 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Introduction → Author and License
-----
[Читать на русском](author.ru.md)
# Author and License
Copyright (c) Vitaliy Filippov (vitalif [at] yourcmc.ru), 2019+
Join Vitastor Telegram Chat: https://t.me/vitastor
All server-side code (OSD, Monitor and so on) is licensed under the terms of
Vitastor Network Public License 1.1 (VNPL 1.1), a copyleft license based on
GNU GPLv3.0 with the additional "Network Interaction" clause which requires
opensourcing all programs directly or indirectly interacting with Vitastor
through a computer network and expressly designed to be used in conjunction
with it ("Proxy Programs"). Proxy Programs may be made public not only under
the terms of the same license, but also under the terms of any GPL-Compatible
Free Software License, as listed by the Free Software Foundation.
This is a stricter copyleft license than the Affero GPL.
Please note that VNPL doesn't require you to open the code of proprietary
software running inside a VM if it's not specially designed to be used with
Vitastor.
Basically, you can't use the software in a proprietary environment to provide
its functionality to users without opensourcing all intermediary components
standing between the user and Vitastor or purchasing a commercial license
from the author 😀.
Client libraries (cluster_client and so on) are dual-licensed under the same
VNPL 1.1 and also GNU GPL 2.0 or later to allow for compatibility with GPLed
software like QEMU and fio.
You can find the full text of VNPL-1.1 in the file [VNPL-1.1.txt](../../VNPL-1.1.txt).
GPL 2.0 is also included in this repository as [GPL-2.0.txt](../../GPL-2.0.txt).

37
docs/intro/author.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,37 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Введение → Автор и лицензия
-----
[Read in English](author.en.md)
# Автор и лицензия
Автор: Виталий Филиппов (vitalif [at] yourcmc.ru), 2019+
Заходите в Telegram-чат Vitastor: https://t.me/vitastor
Лицензия: VNPL 1.1 на серверный код и двойная VNPL 1.1 + GPL 2.0+ на клиентский.
VNPL - "сетевой копилефт", собственная свободная копилефт-лицензия
Vitastor Network Public License 1.1, основанная на GNU GPL 3.0 с дополнительным
условием "Сетевого взаимодействия", требующим распространять все программы,
специально разработанные для использования вместе с Vitastor и взаимодействующие
с ним по сети, под лицензией VNPL или под любой другой свободной лицензией.
Идея VNPL - расширение действия копилефта не только на модули, явным образом
связываемые с кодом Vitastor, но также на модули, оформленные в виде микросервисов
и взаимодействующие с ним по сети.
Таким образом, если вы хотите построить на основе Vitastor сервис, содержаший
компоненты с закрытым кодом, взаимодействующие с Vitastor, вам нужна коммерческая
лицензия от автора 😀.
На Windows и любое другое ПО, не разработанное *специально* для использования
вместе с Vitastor, никакие ограничения не накладываются.
Клиентские библиотеки распространяются на условиях двойной лицензии VNPL 1.0
и также на условиях GNU GPL 2.0 или более поздней версии. Так сделано в целях
совместимости с таким ПО, как QEMU и fio.
Вы можете найти полный текст VNPL 1.1 в файле [VNPL-1.1.txt](../../VNPL-1.1.txt),
а GPL 2.0 в файле [GPL-2.0.txt](../../GPL-2.0.txt).

62
docs/intro/features.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,62 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Introduction → Features
-----
[Читать на русском](features.ru.md)
# Features
- [Server-side features](#server-side-features)
- [Plugins and tools](#plugins-and-tools)
- [Roadmap](#roadmap)
## Server-side features
- Basic part: highly-available block storage with symmetric clustering and no SPOF
- [Performance](../performance/comparison1.en.md) ;-D
- [Multiple redundancy schemes](../config/pool.en.md#scheme): Replication, XOR n+1, Reed-Solomon erasure codes
based on jerasure library with any number of data and parity drives in a group
- Configuration via simple JSON data structures in etcd (parameters, pools and images)
- Automatic data distribution over OSDs, with support for:
- Mathematical optimization for better uniformity and less data movement
- Multiple pools
- Placement tree, OSD selection by tags (device classes) and placement root
- Configurable failure domains
- Recovery of degraded blocks
- Rebalancing (data movement between OSDs)
- [Lazy fsync support](../config/layout-cluster.en.md#immediate_commit)
- Per-OSD and per-image I/O and space usage statistics in etcd
- Snapshots and copy-on-write image clones
- [Write throttling to smooth random write workloads in SSD+HDD configurations](../config/osd.en.md#throttle_small_writes)
- [RDMA/RoCEv2 support via libibverbs](../config/network.en.md#rdma_device)
## Plugins and tools
- [Debian and CentOS packages](../installation/packages.en.md)
- [Image management CLI (vitastor-cli)](../usage/cli.en.md)
- Generic user-space client library
- [Native QEMU driver](../usage/qemu.en.md)
- [Loadable fio engine for benchmarks](../usage/fio.en.md)
- [NBD proxy for kernel mounts](../usage/nbd.en.md)
- [CSI plugin for Kubernetes](../installation/kubernetes.en.md)
- [OpenStack support: Cinder driver, Nova and libvirt patches](../installation/openstack.en.md)
- [Proxmox storage plugin and packages](../installation/proxmox.en.md)
- [Simplified NFS proxy for file-based image access emulation (suitable for VMWare)](../usage/nfs.en.md)
## Roadmap
The following features are planned for the future:
- Better OSD creation and auto-start tools
- Other administrative tools
- Web GUI
- OpenNebula plugin
- iSCSI proxy
- Multi-threaded client
- Faster failover
- Scrubbing without checksums (verification of replicas)
- Checksums
- Tiered storage (SSD caching)
- NVDIMM support
- Compression (possibly)
- Read caching using system page cache (possibly)

62
docs/intro/features.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,62 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Введение → Возможности Vitastor
-----
[Read in English](features.en.md)
# Возможности Vitastor
- [Серверные функции](#серверные-функции)
- [Драйверы и инструменты](#драйверы-и-инструменты)
- [Планы развития](#планы-развития)
## Серверные функции
- Базовая часть - надёжное кластерное блочное хранилище без единой точки отказа
- [Производительность](../comparison1.ru.md) ;-D
- [Несколько схем отказоустойчивости](../config/pool.ru.md#scheme): репликация, XOR n+1 (1 диск чётности), коды коррекции ошибок
Рида-Соломона на основе библиотеки jerasure с любым числом дисков данных и чётности в группе
- Конфигурация через простые человекочитаемые JSON-структуры в etcd
- Автоматическое распределение данных по OSD, с поддержкой:
- Математической оптимизации для лучшей равномерности распределения и минимизации перемещений данных
- Нескольких пулов с разными схемами избыточности
- Дерева распределения, выбора OSD по тегам / классам устройств (только SSD, только HDD) и по поддереву
- Настраиваемых доменов отказа (диск/сервер/стойка и т.п.)
- Восстановление деградированных блоков
- Ребаланс, то есть перемещение данных между OSD (дисками)
- [Поддержка "ленивого" fsync (fsync не на каждую операцию)](../config/layout-cluster.ru.md#immediate_commit)
- Сбор статистики ввода/вывода в etcd
- Статистика операций ввода/вывода и занятого места в разрезе инодов
- Именование инодов через хранение их метаданных в etcd
- Снапшоты и copy-on-write клоны
- [Сглаживание производительности случайной записи в SSD+HDD конфигурациях](../config/osd.ru.md#throttle_small_writes)
- [Поддержка RDMA/RoCEv2 через libibverbs](../config/network.ru.md#rdma_device)
## Драйверы и инструменты
- [Пакеты для Debian и CentOS](../installation/packages.ru.md)
- [Консольный интерфейс управления образами (vitastor-cli)](../usage/cli.ru.md)
- Общая пользовательская клиентская библиотека для работы с кластером
- [Драйвер диска для QEMU](../usage/qemu.ru.md)
- [Драйвер диска для утилиты тестирования производительности fio](../usage/fio.ru.md)
- [NBD-прокси для монтирования образов ядром](../usage/nbd.ru.md) ("блочное устройство в режиме пользователя")
- [CSI-плагин для Kubernetes](../installation/kubernetes.ru.md)
- [Базовая поддержка OpenStack: драйвер Cinder, патчи для Nova и libvirt](../installation/openstack.ru.md)
- [Плагин для Proxmox](../installation/proxmox.ru.md)
- [Упрощённая NFS-прокси для эмуляции файлового доступа к образам (подходит для VMWare)](../usage/nfs.ru.md)
## Планы развития
- Более корректные скрипты разметки дисков и автоматического запуска OSD
- Другие инструменты администрирования
- Web-интерфейс
- Плагин для OpenNebula
- iSCSI-прокси
- Многопоточный клиент
- Более быстрое переключение при отказах
- Фоновая проверка целостности без контрольных сумм (сверка реплик)
- Контрольные суммы
- Поддержка SSD-кэширования (tiered storage)
- Поддержка NVDIMM
- Возможно, сжатие
- Возможно, поддержка кэширования данных через системный page cache

View File

@ -0,0 +1,95 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Introduction → Quick Start
-----
[Читать на русском](quickstart.ru.md)
# Quick Start
- [Preparation](#preparation)
- [Configure monitors](#configure-monitors)
- [Configure OSDs](#configure-osds)
- [Create a pool](#create-a-pool)
- [Check cluster status](#check-cluster-status)
- [Create an image](#create-an-image)
- [Install plugins](#install-plugins)
## Preparation
- Get some SATA or NVMe SSDs with capacitors (server-grade drives). You can use desktop SSDs
with lazy fsync, but prepare for inferior single-thread latency. Read more about capacitors
[here](../config/layout-cluster.en.md#immediate_commit).
- Get a fast network (at least 10 Gbit/s). Something like Mellanox ConnectX-4 with RoCEv2 is ideal.
- Disable CPU powersaving: `cpupower idle-set -D 0 && cpupower frequency-set -g performance`.
- [Install Vitastor packages](../installation/packages.en.md).
## Configure monitors
On the monitor hosts:
- Edit variables at the top of `/usr/lib/vitastor/mon/make-units.sh` to desired values.
- Create systemd units for the monitor and etcd: `/usr/lib/vitastor/mon/make-units.sh`
- Start etcd and monitors: `systemctl start etcd vitastor-mon`
## Configure OSDs
- Put etcd_address and osd_network into `/etc/vitastor/vitastor.conf`. Example:
```
{
"etcd_address": ["10.200.1.10:2379","10.200.1.11:2379","10.200.1.12:2379"],
"osd_network": "10.200.1.0/24"
}
```
- Initialize OSDs:
- Simplest, SSD-only: `/usr/lib/vitastor/mon/make-osd.sh /dev/disk/by-partuuid/XXX [/dev/disk/by-partuuid/YYY ...]`
**Warning!** This very simple script by default makes units for server-grade SSDs with write-through cache!
If it's not your case, you MUST remove disable_data_fsync and immediate_commit from systemd units.
- Hybrid, HDD+SSD: `/usr/lib/vitastor/mon/make-osd-hybrid.js /dev/sda /dev/sdb ...` &mdash; pass all your
devices (HDD and SSD) to this script &mdash; it will partition disks and initialize journals on its own.
This script skips HDDs which are already partitioned so if you want to use non-empty disks for
Vitastor you should first wipe them with `wipefs -a`. SSDs with GPT partition table are not skipped,
but some free unpartitioned space must be available because the script creates new partitions for journals.
- You can change OSD configuration in units or in `vitastor.conf`.
Check [Configuration Reference](../config.en.md) for parameter descriptions.
- If all your drives have capacitors, create global configuration in etcd: \
`etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/global '{"immediate_commit":"all"}'`
- Start all OSDs: `systemctl start vitastor.target`
## Create a pool
Create pool configuration in etcd:
```
etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/pools '{"1":{"name":"testpool",
"scheme":"replicated","pg_size":2,"pg_minsize":1,"pg_count":256,"failure_domain":"host"}}'
```
For jerasure pools the configuration should look like the following:
```
etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/pools '{"2":{"name":"ecpool",
"scheme":"jerasure","pg_size":4,"parity_chunks":2,"pg_minsize":2,"pg_count":256,"failure_domain":"host"}`
```
After you do this, one of the monitors will configure PGs and OSDs will start them.
## Check cluster status
`vitastor-cli status`
Or you can check PG states with `etcdctl --endpoints=... get --prefix /vitastor/pg/state`. All PGs should become 'active'.
## Create an image
Use vitastor-cli ([read CLI documentation here](../usage/cli.en.md)):
```
vitastor-cli create -s 10G testimg
```
After that, you can [run benchmarks](../usage/fio.en.md) or [start QEMU manually](../usage/qemu.en.md) with this image.
## Install plugins
- [Proxmox](../installation/proxmox.en.md)
- [OpenStack](../installation/openstack.en.md)
- [Kubernetes CSI](../installation/kubernetes.en.md)

103
docs/intro/quickstart.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,103 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Введение → Быстрый старт
-----
[Read in English](quickstart.en.md)
# Быстрый старт
- [Подготовка](#подготовка)
- [Настройте мониторы](#настройте-мониторы)
- [Настройте OSD](#настройте-osd)
- [Создайте пул](#создайте-пул)
- [Проверьте состояние кластера](#проверьте-состояние-кластера)
- [Создайте образ](#создайте-образ)
- [Установите плагины](#установите-плагины)
## Подготовка
- Возьмите серверы с SSD (SATA или NVMe), желательно с конденсаторами (серверные SSD). Можно
использовать и десктопные SSD, включив режим отложенного fsync, но производительность будет хуже.
О конденсаторах читайте [здесь](../config/layout-cluster.ru.md#immediate_commit).
- Возьмите быструю сеть, минимум 10 гбит/с. Идеал - что-то вроде Mellanox ConnectX-4 с RoCEv2.
- Для лучшей производительности отключите энергосбережение CPU: `cpupower idle-set -D 0 && cpupower frequency-set -g performance`.
- [Установите пакеты Vitastor](../installation/packages.ru.md).
## Настройте мониторы
На хостах, выделенных под мониторы:
- Пропишите нужные вам значения в файле `/usr/lib/vitastor/mon/make-units.sh`
- Создайте юниты systemd для etcd и мониторов: `/usr/lib/vitastor/mon/make-units.sh`
- Запустите etcd и мониторы: `systemctl start etcd vitastor-mon`
- Пропишите etcd_address и osd_network в `/etc/vitastor/vitastor.conf`. Например:
```
{
"etcd_address": ["10.200.1.10:2379","10.200.1.11:2379","10.200.1.12:2379"],
"osd_network": "10.200.1.0/24"
}
```
## Настройте OSD
- Пропишите etcd_address и osd_network в `/etc/vitastor/vitastor.conf`. Например:
```
{
"etcd_address": ["10.200.1.10:2379","10.200.1.11:2379","10.200.1.12:2379"],
"osd_network": "10.200.1.0/24"
}
```
- Инициализуйте OSD:
- SSD: `/usr/lib/vitastor/make-osd.sh /dev/disk/by-partuuid/XXX [/dev/disk/by-partuuid/YYY ...]`. \
**Внимание!** Скрипт по умолчанию рассчитан на то, что у вас диски с конденсаторами и отключённым
кэшем! Если это не так, из юнитов systemd нужно убрать строчки disable_data_fsync и immediate_commit!
- Гибридные, HDD+SSD: `/usr/lib/vitastor/mon/make-osd-hybrid.js /dev/sda /dev/sdb ...` - передайте
все ваши SSD и HDD скрипту в командной строке подряд, скрипт автоматически выделит разделы под
журналы на SSD и данные на HDD. Скрипт пропускает HDD, на которых уже есть разделы
или вообще какие-то данные, поэтому если диски непустые, сначала очистите их с помощью
`wipefs -a`. SSD с таблицей разделов не пропускаются, но так как скрипт создаёт новые разделы
для журналов, на SSD должно быть доступно свободное нераспределённое место.
- Вы можете менять параметры OSD в юнитах systemd или в `vitastor.conf`. Описания параметров
смотрите в [справке по конфигурации](../config.ru.md).
- Если все ваши диски - серверные с конденсаторами, пропишите это в глобальную конфигурацию в etcd: \
`etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/global '{"immediate_commit":"all"}'`
- Запустите все OSD: `systemctl start vitastor.target`
## Создайте пул
Создайте конфигурацию пула с помощью etcdctl:
```
etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/pools '{"1":{"name":"testpool",
"scheme":"replicated","pg_size":2,"pg_minsize":1,"pg_count":256,"failure_domain":"host"}}'
```
Для пулов с кодами коррекции ошибок конфигурация должна выглядеть примерно так:
```
etcdctl --endpoints=... put /vitastor/config/pools '{"2":{"name":"ecpool",
"scheme":"jerasure","pg_size":4,"parity_chunks":2,"pg_minsize":2,"pg_count":256,"failure_domain":"host"}`
```
После этого один из мониторов должен сконфигурировать PG, а OSD должны запустить их.
## Проверьте состояние кластера
`vitastor-cli status`
Либо же вы можете проверять состояние PG прямо в etcd: `etcdctl --endpoints=... get --prefix /vitastor/pg/state`. Все PG должны быть 'active'.
## Создайте образ
Используйте vitastor-cli ([смотрите документацию CLI здесь](../usage/cli.ru.md)):
```
vitastor-cli create -s 10G testimg
```
После этого вы можете [запускать тесты](../usage/fio.ru.md) или [вручную запускать QEMU](../usage/qemu.ru.md) с новым образом.
## Установите плагины
- [Proxmox](../installation/proxmox.ru.md)
- [OpenStack](../installation/openstack.ru.md)
- [Kubernetes CSI](../installation/kubernetes.ru.md)

View File

@ -0,0 +1,108 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Performance → Example Comparison with Ceph
-----
[Читать на русском](comparison1.ru.md)
# Example Comparison with Ceph
- [Test environment](#test-environment)
- [Raw drive performance](#raw-drive-performance)
- [2 replicas](#2-replicas)
- [Ceph 15.2.4 (Bluestore)](#ceph-15-2-4-bluestore)
- [Vitastor 0.4.0 (native)](#vitastor-0-4-0-native)
- [Vitastor 0.4.0 (NBD)](#vitastor-0-4-0-nbd)
- [EC/XOR 2+1](#ec/xor-2-1)
- [Ceph 15.2.4](#ceph-15-2-4)
- [Vitastor 0.4.0](#vitastor-0-4-0)
## Test environment
Hardware configuration: 4 nodes, each with:
- 6x SATA SSD Intel D3-S4510 3.84 TB
- 2x Xeon Gold 6242 (16 cores @ 2.8 GHz)
- 384 GB RAM
- 1x 25 GbE network interface (Mellanox ConnectX-4 LX), connected to a Juniper QFX5200 switch
CPU powersaving was disabled. Both Vitastor and Ceph were configured with 2 OSDs per 1 SSD.
All of the results below apply to 4 KB blocks and random access (unless indicated otherwise).
T8Q64 tests were conducted over 8 400GB RBD images from all hosts (every host was running 2 instances of fio).
This is because Ceph has performance penalties related to running multiple clients over a single RBD image.
cephx_sign_messages was set to false during tests, RocksDB and Bluestore settings were left at defaults.
T8Q64 read test was conducted over 1 larger inode (3.2T) from all hosts (every host was running 2 instances of fio).
Vitastor has no performance penalties related to running multiple clients over a single inode.
If conducted from one node with all primary OSDs moved to other nodes the result was slightly lower (689000 iops),
this is because all operations resulted in network roundtrips between the client and the primary OSD.
When fio was colocated with OSDs (like in Ceph benchmarks above), 1/4 of the read workload actually
used the loopback network.
Vitastor was configured with: `--disable_data_fsync true --immediate_commit all --flusher_count 8
--disk_alignment 4096 --journal_block_size 4096 --meta_block_size 4096
--journal_no_same_sector_overwrites true --journal_sector_buffer_count 1024
--journal_size 16777216`.
## Raw drive performance
- T1Q1 write ~27000 iops (~0.037ms latency)
- T1Q1 read ~9800 iops (~0.101ms latency)
- T1Q32 write ~60000 iops
- T1Q32 read ~81700 iops
## 2 replicas
### Ceph 15.2.4 (Bluestore)
- T1Q1 write ~1000 iops (~1ms latency)
- T1Q1 read ~1750 iops (~0.57ms latency)
- T8Q64 write ~100000 iops, total CPU usage by OSDs about 40 virtual cores on each node
- T8Q64 read ~480000 iops, total CPU usage by OSDs about 40 virtual cores on each node
In fact, not that bad for Ceph. These servers are an example of well-balanced Ceph nodes.
However, CPU usage and I/O latency were through the roof, as usual.
### Vitastor 0.4.0 (native)
- T1Q1 write: 7087 iops (0.14ms latency)
- T1Q1 read: 6838 iops (0.145ms latency)
- T2Q64 write: 162000 iops, total CPU usage by OSDs about 3 virtual cores on each node
- T8Q64 read: 895000 iops, total CPU usage by OSDs about 4 virtual cores on each node
- Linear write (4M T1Q32): 2800 MB/s
- Linear read (4M T1Q32): 1500 MB/s
### Vitastor 0.4.0 (NBD)
NBD is currently required to mount Vitastor via kernel, but it imposes additional overhead
due to additional copying between the kernel and userspace. This mostly hurts linear
bandwidth, not iops.
Vitastor with single-threaded NBD on the same hardware:
- T1Q1 write: 6000 iops (0.166ms latency)
- T1Q1 read: 5518 iops (0.18ms latency)
- T1Q128 write: 94400 iops
- T1Q128 read: 103000 iops
- Linear write (4M T1Q128): 1266 MB/s (compared to 2800 MB/s via fio)
- Linear read (4M T1Q128): 975 MB/s (compared to 1500 MB/s via fio)
## EC/XOR 2+1
### Ceph 15.2.4
- T1Q1 write: 730 iops (~1.37ms latency)
- T1Q1 read: 1500 iops with cold cache (~0.66ms latency), 2300 iops after 2 minute metadata cache warmup (~0.435ms latency)
- T4Q128 write (4 RBD images): 45300 iops, total CPU usage by OSDs about 30 virtual cores on each node
- T8Q64 read (4 RBD images): 278600 iops, total CPU usage by OSDs about 40 virtual cores on each node
- Linear write (4M T1Q32): 1950 MB/s before preallocation, 2500 MB/s after preallocation
- Linear read (4M T1Q32): 2400 MB/s
### Vitastor 0.4.0
- T1Q1 write: 2808 iops (~0.355ms latency)
- T1Q1 read: 6190 iops (~0.16ms latency)
- T2Q64 write: 85500 iops, total CPU usage by OSDs about 3.4 virtual cores on each node
- T8Q64 read: 812000 iops, total CPU usage by OSDs about 4.7 virtual cores on each node
- Linear write (4M T1Q32): 3200 MB/s
- Linear read (4M T1Q32): 1800 MB/s

View File

@ -0,0 +1,113 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Производительность → Пример сравнения с Ceph
-----
[Read in English](comparison1.en.md)
# Пример сравнения с Ceph
- [Описание стенда](#описание-стенда)
- [Производительность голых дисков](#производительность-голых-дисков)
- [2 реплики](#2-реплики)
- [Ceph 15.2.4 (Bluestore)](#ceph-15-2-4-bluestore)
- [Vitastor 0.4.0 (нативный драйвер fio)](#vitastor-0-4-0-нативный-драйвер-fio)
- [Vitastor 0.4.0 (NBD)](#vitastor-0-4-0-nbd)
- [EC/XOR 2+1](#ec/xor-2-1)
- [Ceph 15.2.4](#ceph-15-2-4)
- [Vitastor 0.4.0](#vitastor-0-4-0)
## Описание стенда
Железо: 4 сервера, в каждом:
- 6x SATA SSD Intel D3-4510 3.84 TB
- 2x Xeon Gold 6242 (16 cores @ 2.8 GHz)
- 384 GB RAM
- 1x 25 GbE сетевая карта (Mellanox ConnectX-4 LX), подключённая к свитчу Juniper QFX5200
Экономия энергии CPU отключена. В тестах и Vitastor, и Ceph развёрнуто по 2 OSD на 1 SSD.
Все результаты ниже относятся к случайной нагрузке 4 КБ блоками (если явно не указано обратное).
Тесты в 8 потоков проводились на 8 400GB RBD образах со всех хостов (с каждого хоста запускалось 2 процесса fio).
Это нужно потому, что в Ceph несколько RBD-клиентов, пишущих в 1 образ, очень сильно замедляются.
Настройки RocksDB и Bluestore в Ceph не менялись, единственным изменением было отключение cephx_sign_messages.
Тест на чтение в 8 потоков проводился на 1 большом образе (3.2 ТБ) со всех хостов (опять же, по 2 fio с каждого).
В Vitastor никакой разницы между 1 образом и 8-ю нет. Естественно, примерно 1/4 запросов чтения
в такой конфигурации, как и в тестах Ceph выше, обслуживалась с локальной машины. Если проводить
тест так, чтобы все операции всегда обращались к первичным OSD по сети - тест сильнее упирался
в сеть и результат составлял примерно 689000 iops.
Настройки Vitastor: `--disable_data_fsync true --immediate_commit all --flusher_count 8
--disk_alignment 4096 --journal_block_size 4096 --meta_block_size 4096
--journal_no_same_sector_overwrites true --journal_sector_buffer_count 1024
--journal_size 16777216`.
## Производительность голых дисков
- T1Q1 запись ~27000 iops (задержка ~0.037ms)
- T1Q1 чтение ~9800 iops (задержка ~0.101ms)
- T1Q32 запись ~60000 iops
- T1Q32 чтение ~81700 iops
## 2 реплики
### Ceph 15.2.4 (Bluestore)
- T1Q1 запись ~1000 iops (задержка ~1ms)
- T1Q1 чтение ~1750 iops (задержка ~0.57ms)
- T8Q64 запись ~100000 iops, потребление CPU процессами OSD около 40 ядер на каждом сервере
- T8Q64 чтение ~480000 iops, потребление CPU процессами OSD около 40 ядер на каждом сервере
Если не учитывать как обычно запредельное потребление CPU (40 ядер), не так уж и плохо для Ceph.
Данные серверы - как раз хороший пример сбалансированных Ceph-нод - 6 SATA SSD как раз
утилизируют 25-гигабитную сеть, а без 2 мощных процессоров Ceph-у бы не хватило ядер,
чтобы выдать пристойный результат.
### Vitastor 0.4.0 (нативный драйвер fio)
- T1Q1 запись: 7087 iops (задержка 0.14ms)
- T1Q1 чтение: 6838 iops (задержка 0.145ms)
- T2Q64 запись: 162000 iops, потребление CPU - 3 ядра на каждом сервере
- T8Q64 чтение: 895000 iops, потребление CPU - 4 ядра на каждом сервере
- Линейная запись (4M T1Q32): 2800 МБ/с
- Линейное чтение (4M T1Q32): 1500 МБ/с
### Vitastor 0.4.0 (NBD)
NBD расшифровывается как "сетевое блочное устройство", но на самом деле оно также
работает просто как аналог FUSE для блочных устройств, то есть, представляет собой
"блочное устройство в пространстве пользователя".
NBD - на данный момент единственный способ монтировать Vitastor ядром Linux. Его
производительность немного хуже из-за дополнительных операций копирований данных
между ядром и пространством пользователя, что, правда, в основном затрагивает линейное
чтение/запись, а не случайный доступ.
- T1Q1 запись: 6000 iops (задержка 0.166ms)
- T1Q1 чтение: 5518 iops (задержка 0.18ms)
- T1Q128 запись: 94400 iops
- T1Q128 чтение: 103000 iops
- Линейная запись (4M T1Q128): 1266 МБ/с (в сравнении с 2800 МБ/с через fio)
- Линейное чтение (4M T1Q128): 975 МБ/с (в сравнении с 1500 МБ/с через fio)
## EC/XOR 2+1
### Ceph 15.2.4
- T1Q1 запись: 730 iops (задержка ~1.37ms latency)
- T1Q1 чтение: 1500 iops с холодным кэшем метаданных (задержка ~0.66ms), 2300 iops через 2 минуты прогрева (задержка ~0.435ms)
- T4Q128 запись (4 RBD images): 45300 iops, потребление CPU - 30 ядер на каждом сервере
- T8Q64 чтение (4 RBD images): 278600 iops, потребление CPU - 40 ядер на каждом сервере
- Линейная запись (4M T1Q32): 1950 МБ/с в пустой образ, 2500 МБ/с в заполненный образ
- Линейное чтение (4M T1Q32): 2400 МБ/с
### Vitastor 0.4.0
- T1Q1 запись: 2808 iops (задержка ~0.355ms)
- T1Q1 чтение: 6190 iops (задержка ~0.16ms)
- T2Q64 запись: 85500 iops, потребление CPU - 3.4 ядра на каждом сервере
- T8Q64 чтение: 812000 iops, потребление CPU - 4.7 ядра на каждом сервере
- Линейная запись (4M T1Q32): 3200 МБ/с
- Линейное чтение (4M T1Q32): 1800 МБ/с

View File

@ -0,0 +1,49 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Performance → Vitastor's Theoretical Maximum Performance
-----
[Читать на русском](theoretical.ru.md)
# Vitastor's Theoretical Maximum Performance
Replicated setups:
- Single-threaded (T1Q1) read latency: 1 network roundtrip + 1 disk read.
- Single-threaded write+fsync latency:
- With immediate commit: 2 network roundtrips + 1 disk write.
- With lazy commit: 4 network roundtrips + 1 disk write + 1 disk flush.
- Saturated parallel read iops: min(network bandwidth, sum(disk read iops)).
- Saturated parallel write iops: min(network bandwidth, sum(disk write iops / number of replicas / write amplification)).
EC/XOR setups:
- Single-threaded (T1Q1) read latency: 1.5 network roundtrips + 1 disk read.
- Single-threaded write+fsync latency:
- With immediate commit: 3.5 network roundtrips + 1 disk read + 2 disk writes.
- With lazy commit: 5.5 network roundtrips + 1 disk read + 2 disk writes + 2 disk fsyncs.
- 0.5 in actually (k-1)/k which means that an additional roundtrip doesn't happen when
the read sub-operation can be served locally.
- Saturated parallel read iops: min(network bandwidth, sum(disk read iops)).
- Saturated parallel write iops: min(network bandwidth, sum(disk write iops * number of data drives / (number of data + parity drives) / write amplification)).
In fact, you should put disk write iops under the condition of ~10% reads / ~90% writes in this formula.
Write amplification for 4 KB blocks is usually 3-5 in Vitastor:
1. Journal block write
2. Journal data write
3. Metadata block write
4. Another journal block write for EC/XOR setups
5. Data block write
If you manage to get an SSD which handles 512 byte blocks well (Optane?) you may
lower 1, 3 and 4 to 512 bytes (1/8 of data size) and get WA as low as 2.375.
Lazy fsync also reduces WA for parallel workloads because journal blocks are only
written when they fill up or fsync is requested.
## In Practice
In practice, using tests from [Understanding Performance](understanding.en.md)
and good server-grade SSD/NVMe drives, you should head for:
- At least 5000 T1Q1 replicated read and write iops (maximum 0.2ms latency)
- At least ~80k parallel read iops or ~30k write iops per 1 core (1 OSD)
- Disk-speed or wire-speed linear reads and writes, whichever is the bottleneck in your case
Lower results may mean that you have bad drives, bad network or some kind of misconfiguration.

View File

@ -0,0 +1,41 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Производительность → Теоретическая максимальная производительность Vitastor
-----
[Read in English](theoretical.en.md)
# Теоретическая максимальная производительность Vitastor
При использовании репликации:
- Задержка чтения в 1 поток (T1Q1): 1 сетевой RTT + 1 чтение с диска.
- Запись+fsync в 1 поток:
- С мгновенным сбросом: 2 RTT + 1 запись.
- С отложенным ("ленивым") сбросом: 4 RTT + 1 запись + 1 fsync.
- Параллельное чтение: сумма IOPS всех дисков либо производительность сети, если в сеть упрётся раньше.
- Параллельная запись: сумма IOPS всех дисков / число реплик / WA либо производительность сети, если в сеть упрётся раньше.
При использовании кодов коррекции ошибок (EC):
- Задержка чтения в 1 поток (T1Q1): 1.5 RTT + 1 чтение.
- Запись+fsync в 1 поток:
- С мгновенным сбросом: 3.5 RTT + 1 чтение + 2 записи.
- С отложенным ("ленивым") сбросом: 5.5 RTT + 1 чтение + 2 записи + 2 fsync.
- Под 0.5 на самом деле подразумевается (k-1)/k, где k - число дисков данных,
что означает, что дополнительное обращение по сети не нужно, когда операция
чтения обслуживается локально.
- Параллельное чтение: сумма IOPS всех дисков либо производительность сети, если в сеть упрётся раньше.
- Параллельная запись: сумма IOPS всех дисков / общее число дисков данных и чётности / WA либо производительность сети, если в сеть упрётся раньше.
Примечание: IOPS дисков в данном случае надо брать в смешанном режиме чтения/записи в пропорции, аналогичной формулам выше.
WA (мультипликатор записи) для 4 КБ блоков в Vitastor обычно составляет 3-5:
1. Запись метаданных в журнал
2. Запись блока данных в журнал
3. Запись метаданных в БД
4. Ещё одна запись метаданных в журнал при использовании EC
5. Запись блока данных на диск данных
Если вы найдёте SSD, хорошо работающий с 512-байтными блоками данных (Optane?),
то 1, 3 и 4 можно снизить до 512 байт (1/8 от размера данных) и получить WA всего 2.375.
Кроме того, WA снижается при использовании отложенного/ленивого сброса при параллельной
нагрузке, т.к. блоки журнала записываются на диск только когда они заполняются или явным
образом запрашивается fsync.

View File

@ -0,0 +1,57 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Performance → Understanding Storage Performance
-----
[Читать на русском](understanding.ru.md)
# Understanding Storage Performance
The most important thing for fast storage is latency, not parallel iops.
The best possible latency is achieved with one thread and queue depth of 1 which basically means
"client load as low as possible". In this case IOPS = 1/latency, and this number doesn't
scale with number of servers, drives, server processes or threads and so on.
Single-threaded IOPS and latency numbers only depend on *how fast a single daemon is*.
Why is it important? It's important because some of the applications *can't* use
queue depth greater than 1 because their task isn't parallelizable. A notable example
is any ACID DBMS because all of them write their WALs sequentially with fsync()s.
fsync, by the way, is another important thing often missing in benchmarks. The point is
that drives have cache buffers and don't guarantee that your data is actually persisted
until you call fsync() which is translated to a FLUSH CACHE command by the OS.
Desktop SSDs are very fast without fsync - NVMes, for example, can process ~80000 write
operations per second with queue depth of 1 without fsync - but they're really slow with
fsync because they have to actually write data to flash chips when you call fsync. Typical
number is around 1000-2000 iops with fsync.
Server SSDs often have supercapacitors that act as a built-in UPS and allow the drive
to flush its DRAM cache to the persistent flash storage when a power loss occurs.
This makes them perform equally well with and without fsync. This feature is called
"Advanced Power Loss Protection" by Intel; other vendors either call it similarly
or directly as "Full Capacitor-Based Power Loss Protection".
All software-defined storages that I currently know are slow in terms of latency.
Notable examples are Ceph and internal SDSes used by cloud providers like Amazon, Google,
Yandex and so on. They're all slow and can only reach ~0.3ms read and ~0.6ms 4 KB write latency
with best-in-slot hardware.
And that's in the SSD era when you can buy an SSD that has ~0.04ms latency for 100 $.
## fio commands
I use the following 6 commands with small variations to benchmark block storage:
- Linear write (results in MB/s):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4M -iodepth=32 -rw=write -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Linear read (results in MB/s):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4M -iodepth=32 -rw=read -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Random write latency (T1Q1, this hurts storages the most) (results in iops or milliseconds of latency):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=1 -fsync=1 -rw=randwrite -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Random read latency (T1Q1) (results in iops or milliseconds of latency):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=1 -rw=randread -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Parallel write iops (use numjobs=4 if a single CPU core is insufficient to saturate the load) (results only in iops):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=128 [-numjobs=4 -group_reporting] -rw=randwrite -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Parallel read iops (use numjobs if a single CPU core is insufficient to saturate the load) (results only in iops):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=128 [-numjobs=4 -group_reporting] -rw=randread -runtime=60 -filename=/dev/sdX`

View File

@ -0,0 +1,65 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Производительность → Понимание сути производительности систем хранения
-----
[Read in English](understanding.en.md)
# Понимание сути производительности систем хранения
Вкратце: для быстрой хранилки задержки важнее, чем пиковые iops-ы.
Лучшая возможная задержка достигается при тестировании в 1 поток с глубиной очереди 1,
что приблизительно означает минимально нагруженное состояние кластера. В данном случае
IOPS = 1/задержка. Ни числом серверов, ни дисков, ни серверных процессов/потоков
задержка не масштабируется... Она зависит только от того, насколько быстро один
серверный процесс (и клиент) обрабатывают одну операцию.
Почему задержки важны? Потому, что некоторые приложения *не могут* использовать глубину
очереди больше 1, ибо их задача не параллелизуется. Важный пример - это все СУБД
с поддержкой консистентности (ACID), потому что все они обеспечивают её через
журналирование, а журналы пишутся последовательно и с fsync() после каждой операции.
fsync, кстати - это ещё одна очень важная вещь, про которую почти всегда забывают в тестах.
Смысл в том, что все современные диски имеют кэши/буферы записи и не гарантируют, что
данные реально физически записываются на носитель до того, как вы делаете fsync(),
который транслируется в команду сброса кэша операционной системой.
Дешёвые SSD для настольных ПК и ноутбуков очень быстрые без fsync - NVMe диски, например,
могут обработать порядка 80000 операций записи в секунду с глубиной очереди 1 без fsync.
Однако с fsync, когда они реально вынуждены писать каждый блок данных во флеш-память,
они выжимают лишь 1000-2000 операций записи в секунду (число практически постоянное
для всех моделей SSD).
Серверные SSD часто имеют суперконденсаторы, работающие как встроенный источник
бесперебойного питания и дающие дискам успеть сбросить их DRAM-кэш в постоянную
флеш-память при отключении питания. Благодаря этому диски с чистой совестью
*игнорируют fsync*, так как точно знают, что данные из кэша доедут до постоянной
памяти.
Все наиболее известные программные СХД, например, Ceph и внутренние СХД, используемые
такими облачными провайдерами, как Amazon, Google, Яндекс, медленные в смысле задержки.
В лучшем случае они дают задержки от 0.3мс на чтение и 0.6мс на запись 4 КБ блоками
даже при условии использования наилучшего возможного железа.
И это в эпоху SSD, когда вы можете пойти на рынок и купить там SSD, задержка которого
на чтение будет 0.1мс, а на запись - 0.04мс, за 100$ или даже дешевле.
## Команды fio
Когда мне нужно быстро протестировать производительность блочного устройства, я
использую следующие 6 команд, с небольшими вариациями:
- Линейная запись (результаты в МБ/с):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4M -iodepth=32 -rw=write -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Линейное чтение (результаты в МБ/с):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4M -iodepth=32 -rw=read -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Запись в 1 поток (T1Q1) (результаты в iops или миллисекундах задержки):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=1 -fsync=1 -rw=randwrite -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Чтение в 1 поток (T1Q1) (результаты в iops или миллисекундах задержки):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=1 -rw=randread -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Параллельная запись (numjobs=4 использовать, когда 1 ядро CPU не может насытить диск) (результаты только в iops):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=128 [-numjobs=4 -group_reporting] -rw=randwrite -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
- Параллельное чтение (numjobs - аналогично) (результаты только в iops):
`fio -ioengine=libaio -direct=1 -invalidate=1 -name=test -bs=4k -iodepth=128 [-numjobs=4 -group_reporting] -rw=randread -runtime=60 -filename=/dev/sdX`
Почему нужно тестировать именно так - см. [тут](https://yourcmc.ru/wiki/Производительность_Ceph#.D0.9B.D0.B8.D1.80.D0.B8.D1.87.D0.B5.D1.81.D0.BA.D0.BE.D0.B5_.D0.BE.D1.82.D1.81.D1.82.D1.83.D0.BF.D0.BB.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5).

206
docs/usage/cli.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,206 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Usage → Vitastor CLI
-----
[Читать на русском](cli.ru.md)
# Vitastor CLI
vitastor-cli is a command-line tool for administrative tasks like image management.
It supports the following commands:
- [status](#status)
- [df](#df)
- [ls](#ls)
- [create](#create)
- [modify](#modify)
- [rm](#rm)
- [flatten](#flatten)
- [rm-data](#rm-data)
- [merge-data](#merge-data)
- [alloc-osd](#alloc-osd)
- [simple-offsets](#simple-offsets)
Global options:
```
--etcd_address ADDR Etcd connection address
--iodepth N Send N operations in parallel to each OSD when possible (default 32)
--parallel_osds M Work with M osds in parallel when possible (default 4)
--progress 1|0 Report progress (default 1)
--cas 1|0 Use CAS writes for flatten, merge, rm (default is decide automatically)
--no-color Disable colored output
--json JSON output
```
## status
`vitastor-cli status`
Показать состояние кластера.
Пример вывода:
```
cluster:
etcd: 1 / 1 up, 1.8 M database size
mon: 1 up, master stump
osd: 8 / 12 up
data:
raw: 498.5 G used, 301.2 G / 799.7 G available, 399.8 G down
state: 156.6 G clean, 97.6 G misplaced
pools: 2 / 3 active
pgs: 30 active
34 active+has_misplaced
32 offline
io:
client: 0 B/s rd, 0 op/s rd, 0 B/s wr, 0 op/s wr
rebalance: 989.8 M/s, 7.9 K op/s
```
## df
`vitastor-cli df`
Показать список пулов и занятое место.
Пример вывода:
```
NAME SCHEME PGS TOTAL USED AVAILABLE USED% EFFICIENCY
testpool 2/1 32 100 G 34.2 G 60.7 G 39.23% 100%
size1 1/1 32 199.9 G 10 G 121.5 G 39.23% 100%
kaveri 2/1 32 0 B 10 G 0 B 100% 0%
```
В примере у пула "kaveri" эффективность равна нулю, так как все OSD выключены.
## ls
`vitastor-cli ls [-l] [-p POOL] [--sort FIELD] [-r] [-n N] [<glob> ...]`
Показать список образов, если переданы шаблоны `<glob>`, то только с именами,
соответствующими этим шаблонам (стандартные ФС-шаблоны с * и ?).
Опции:
```
-p|--pool POOL Фильтровать образы по пулу (ID или имени)
-l|--long Также выводить статистику занятого места и ввода-вывода
--del Также выводить статистику операций удаления
--sort FIELD Сортировать по заданному полю (name, size, used_size, <read|write|delete>_<iops|bps|lat|queue>)
-r|--reverse Сортировать в обратном порядке
-n|--count N Показывать только первые N записей
```
Пример вывода:
```
NAME POOL SIZE USED READ IOPS QUEUE LAT WRITE IOPS QUEUE LAT FLAGS PARENT
debian9 testpool 20 G 12.3 G 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us RO
pve/vm-100-disk-0 testpool 20 G 0 B 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us - debian9
pve/base-101-disk-0 testpool 20 G 0 B 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us RO debian9
pve/vm-102-disk-0 testpool 32 G 36.4 M 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us - pve/base-101-disk-0
debian9-test testpool 20 G 36.6 M 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us - debian9
bench testpool 10 G 10 G 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us -
bench-kaveri kaveri 10 G 10 G 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us -
```
## create
`vitastor-cli create -s|--size <size> [-p|--pool <id|name>] [--parent <parent_name>[@<snapshot>]] <name>`
Создать образ. Для размера `<size>` можно использовать суффиксы K/M/G/T (килобайт-мегабайт-гигабайт-терабайт).
Если указана опция `--parent`, создаётся клон образа. Родитель `<parent_name>[@<snapshot>]` должен быть
снимком (или просто немодифицируемым образом). Пул обязательно указывать, если в кластере больше одного пула.
```
vitastor-cli create --snapshot <snapshot> [-p|--pool <id|name>] <image>
vitastor-cli snap-create [-p|--pool <id|name>] <image>@<snapshot>
```
Создать снимок образа `<name>` (можно использовать любую форму команды). Снимок можно создавать без остановки
клиентов, если пишущий клиент максимум 1.
## modify
`vitastor-cli modify <name> [--rename <new-name>] [--resize <size>] [--readonly | --readwrite] [-f|--force]`
Изменить размер, имя образа или флаг "только для чтения". Снимать флаг "только для чтения"
и уменьшать размер образов, у которых есть дочерние клоны, без `--force` нельзя.
Если новый размер меньше старого, "лишние" данные будут удалены, поэтому перед уменьшением
образа сначала уменьшите файловую систему в нём.
```
-f|--force Разрешить уменьшение или перевод в чтение-запись образа, у которого есть клоны.
```
## rm
`vitastor-cli rm <from> [<to>] [--writers-stopped]`
Удалить образ `<from>` или все слои от `<from>` до `<to>` (`<to>` должен быть дочерним
образом `<from>`), одновременно меняя родительские образы их клонов (если таковые есть).
`--writers-stopped` позволяет чуть более эффективно удалять образы в частом случае, когда
у удаляемой цепочки есть только один дочерний образ, содержащий небольшой объём данных.
В этом случае дочерний образ вливается в родительский и удаляется, а родительский
переименовывается в дочерний.
В других случаях родительские слои вливаются в дочерние.
## flatten
`vitastor-cli flatten <layer>`
Сделай образ `<layer>` плоским, то есть, скопировать в него данные и разорвать его
соединение с родительскими.
## rm-data
`vitastor-cli rm-data --pool <pool> --inode <inode> [--wait-list] [--min-offset <offset>]`
Удалить данные инода, не меняя метаданные образов.
```
--wait-list Сначала запросить полный листинг объектов, а потом начать удалять.
Требует больше памяти, но позволяет правильно печатать прогресс удаления.
--min-offset Удалять только данные, начиная с заданного смещения.
```
## merge-data
`vitastor-cli merge-data <from> <to> [--target <target>]`
Слить данные слоёв, не меняя метаданные. Вливает данные из слоёв от `<from>` до `<to>`
в целевой образ `<target>`. `<to>` должен быть дочерним образом `<from>`, а `<target>`
должен быть одним из слоёв между `<from>` и `<to>`, включая сами `<from>` и `<to>`.
## alloc-osd
`vitastor-cli alloc-osd`
Атомарно выделить новый номер OSD и зарезервировать его, создав в etcd пустой
ключ `/osd/stats/<n>`.
## simple-offsets
`vitastor-cli simple-offsets <device>`
Рассчитать смещения для простого и тупого создания OSD на диске (без суперблока).
Опции (см. также [Дисковые параметры уровня кластера](../config/layout-cluster.ru.md)):
```
--object_size 128k Размер блока хранилища
--bitmap_granularity 4k Гранулярность битовых карт
--journal_size 32M Размер журнала
--device_block_size 4k Размер блока устройства
--journal_offset 0 Смещение журнала
--device_size 0 Размер устройства
--format text Формат результата: json, options, env или text
```

197
docs/usage/cli.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,197 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Использование → Консольный интерфейс Vitastor
-----
[Read in English](cli.en.md)
# Консольный интерфейс Vitastor
vitastor-cli - интерфейс командной строки для административных задач, таких, как
управление образами дисков.
Поддерживаются следующие команды:
- [status](#status)
- [df](#df)
- [ls](#ls)
- [create](#create)
- [modify](#modify)
- [rm](#rm)
- [flatten](#flatten)
- [rm-data](#rm-data)
- [merge-data](#merge-data)
- [alloc-osd](#alloc-osd)
- [simple-offsets](#simple-offsets)
Глобальные опции:
```
--etcd_address ADDR Адрес соединения с etcd
--iodepth N Отправлять параллельно N операций на каждый OSD (по умолчанию 32)
--parallel_osds M Работать параллельно с M OSD (по умолчанию 4)
--progress 1|0 Печатать прогресс выполнения (по умолчанию 1)
--cas 1|0 Для команд flatten, merge, rm - использовать CAS при записи (по умолчанию - решение принимается автоматически)
--no-color Отключить цветной вывод
--json Включить JSON-вывод
```
## status
`vitastor-cli status`
Show cluster status.
Example output:
```
cluster:
etcd: 1 / 1 up, 1.8 M database size
mon: 1 up, master stump
osd: 8 / 12 up
data:
raw: 498.5 G used, 301.2 G / 799.7 G available, 399.8 G down
state: 156.6 G clean, 97.6 G misplaced
pools: 2 / 3 active
pgs: 30 active
34 active+has_misplaced
32 offline
io:
client: 0 B/s rd, 0 op/s rd, 0 B/s wr, 0 op/s wr
rebalance: 989.8 M/s, 7.9 K op/s
```
## df
`vitastor-cli df`
Show pool space statistics.
Example output:
```
NAME SCHEME PGS TOTAL USED AVAILABLE USED% EFFICIENCY
testpool 2/1 32 100 G 34.2 G 60.7 G 39.23% 100%
size1 1/1 32 199.9 G 10 G 121.5 G 39.23% 100%
kaveri 2/1 32 0 B 10 G 0 B 100% 0%
```
In the example above, "kaveri" pool has "zero" efficiency because all its OSD are down.
## ls
`vitastor-cli ls [-l] [-p POOL] [--sort FIELD] [-r] [-n N] [<glob> ...]`
List images (only matching `<glob>` pattern(s) if passed).
Options:
```
-p|--pool POOL Filter images by pool ID or name
-l|--long Also report allocated size and I/O statistics
--del Also include delete operation statistics
--sort FIELD Sort by specified field (name, size, used_size, <read|write|delete>_<iops|bps|lat|queue>)
-r|--reverse Sort in descending order
-n|--count N Only list first N items
```
Example output:
```
NAME POOL SIZE USED READ IOPS QUEUE LAT WRITE IOPS QUEUE LAT FLAGS PARENT
debian9 testpool 20 G 12.3 G 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us RO
pve/vm-100-disk-0 testpool 20 G 0 B 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us - debian9
pve/base-101-disk-0 testpool 20 G 0 B 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us RO debian9
pve/vm-102-disk-0 testpool 32 G 36.4 M 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us - pve/base-101-disk-0
debian9-test testpool 20 G 36.6 M 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us - debian9
bench testpool 10 G 10 G 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us -
bench-kaveri kaveri 10 G 10 G 0 B/s 0 0 0 us 0 B/s 0 0 0 us -
```
## create
`vitastor-cli create -s|--size <size> [-p|--pool <id|name>] [--parent <parent_name>[@<snapshot>]] <name>`
Create an image. You may use K/M/G/T suffixes for `<size>`. If `--parent` is specified,
a copy-on-write image clone is created. Parent must be a snapshot (readonly image).
Pool must be specified if there is more than one pool.
```
vitastor-cli create --snapshot <snapshot> [-p|--pool <id|name>] <image>
vitastor-cli snap-create [-p|--pool <id|name>] <image>@<snapshot>
```
Create a snapshot of image `<name>` (either form can be used). May be used live if only a single writer is active.
## modify
`vitastor-cli modify <name> [--rename <new-name>] [--resize <size>] [--readonly | --readwrite] [-f|--force]`
Rename, resize image or change its readonly status. Images with children can't be made read-write.
If the new size is smaller than the old size, extra data will be purged.
You should resize file system in the image, if present, before shrinking it.
```
-f|--force Proceed with shrinking or setting readwrite flag even if the image has children.
```
## rm
`vitastor-cli rm <from> [<to>] [--writers-stopped]`
Remove `<from>` or all layers between `<from>` and `<to>` (`<to>` must be a child of `<from>`),
rebasing all their children accordingly. --writers-stopped allows merging to be a bit
more effective in case of a single 'slim' read-write child and 'fat' removed parent:
the child is merged into parent and parent is renamed to child in that case.
In other cases parent layers are always merged into children.
## flatten
`vitastor-cli flatten <layer>`
Flatten a layer, i.e. merge data and detach it from parents.
## rm-data
`vitastor-cli rm-data --pool <pool> --inode <inode> [--wait-list] [--min-offset <offset>]`
Remove inode data without changing metadata.
```
--wait-list Retrieve full objects listings before starting to remove objects.
Requires more memory, but allows to show correct removal progress.
--min-offset Purge only data starting with specified offset.
```
## merge-data
`vitastor-cli merge-data <from> <to> [--target <target>]`
Merge layer data without changing metadata. Merge `<from>`..`<to>` to `<target>`.
`<to>` must be a child of `<from>` and `<target>` may be one of the layers between
`<from>` and `<to>`, including `<from>` and `<to>`.
## alloc-osd
`vitastor-cli alloc-osd`
Allocate a new OSD number and reserve it by creating empty `/osd/stats/<n>` key.
## simple-offsets
`vitastor-cli simple-offsets <device>`
Calculate offsets for simple&stupid (no superblock) OSD deployment.
Options (see also [Cluster-Wide Disk Layout Parameters](../config/layout-cluster.en.md)):
```
--object_size 128k Set blockstore block size
--bitmap_granularity 4k Set bitmap granularity
--journal_size 32M Set journal size
--device_block_size 4k Set device block size
--journal_offset 0 Set journal offset
--device_size 0 Set device size
--format text Result format: json, options, env, or text
```

23
docs/usage/fio.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,23 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Usage → fio driver
-----
[Читать на русском](fio.ru.md)
# fio driver
[fio](https://fio.readthedocs.io/en/latest/fio_doc.html) (Flexible I/O tester) is the
best utility for benchmarking block devices.
Vitastor has a fio driver which can be installed from the package vitastor-fio.
Use the following command as an example to run tests with fio against a Vitastor cluster:
```
fio -thread -ioengine=libfio_vitastor.so -name=test -bs=4M -direct=1 -iodepth=16 -rw=write -etcd=10.115.0.10:2379/v3 -image=testimg
```
If you don't want to access your image by name, you can specify pool number, inode number and size
(`-pool=1 -inode=1 -size=400G`) instead of the image name (`-image=testimg`).
See exact fio commands to use for benchmarking [here](../performance/understanding.en.md#команды-fio).

23
docs/usage/fio.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,23 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Использование → Драйвер fio
-----
[Read in English](fio.en.md)
# Драйвер fio
[fio](https://fio.readthedocs.io/en/latest/fio_doc.html) (Flexible I/O tester) - лучшая
актуальная утилита для тестирования производительности блочных устройств.
В Vitastor есть драйвер для fio, устанавливаемый из пакета vitastor-fio.
Используйте следующую команду как пример для запуска тестов кластера Vitastor через fio:
```
fio -thread -ioengine=libfio_vitastor.so -name=test -bs=4M -direct=1 -iodepth=16 -rw=write -etcd=10.115.0.10:2379/v3 -image=testimg
```
Вместо обращения к образу по имени (`-image=testimg`) можно указать номер пула, номер инода и размер:
`-pool=1 -inode=1 -size=400G`.
Конкретные команды fio для тестирования производительности можно посмотреть [здесь](../performance/understanding.ru.md#команды-fio).

34
docs/usage/nbd.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,34 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Usage → NBD
-----
[Читать на русском](nbd.ru.md)
# NBD
NBD stands for "Network Block Device", but in fact it also functions as "BUSE"
(Block Device in UserSpace). NBD is currently required to mount Vitastor via kernel.
NBD slighly lowers the performance due to additional overhead, but performance still
remains decent (see an example [here](../performance/comparison1.en.md#vitastor-0-4-0-nbd)).
Vitastor Kubernetes CSI driver is based on NBD.
## Map image
To create a local block device for a Vitastor image run:
```
vitastor-nbd map --etcd_address 10.115.0.10:2379/v3 --image testimg
```
It will output a block device name like /dev/nbd0 which you can then use as a normal disk.
You can also use `--pool <POOL> --inode <INODE> --size <SIZE>` instead of `--image <IMAGE>` if you want.
## Unmap image
To unmap the device run:
```
vitastor-nbd unmap /dev/nbd0
```

39
docs/usage/nbd.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,39 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Использование → NBD
-----
[Read in English](nbd.en.md)
# NBD
NBD расшифровывается как "сетевое блочное устройство", но на самом деле оно также
работает просто как аналог FUSE для блочных устройств, то есть, представляет собой
"блочное устройство в пространстве пользователя".
NBD на данный момент необходимо, чтобы монтировать диски Vitastor ядром Linux.
NBD немного снижает производительность из-за дополнительных копирований памяти,
но она всё равно остаётся на неплохом уровне (см. для примера [тест](../performance/comparison1.ru.md#vitastor-0-4-0-nbd)).
CSI-драйвер Kubernetes Vitastor основан на NBD.
## Подключить устройство
Чтобы создать локальное блочное устройство для образа, выполните команду:
```
vitastor-nbd map --etcd_address 10.115.0.10:2379/v3 --image testimg
```
Команда напечатает название блочного устройства вида /dev/nbd0, которое потом можно
будет использовать как обычный диск.
Для обращения по номеру инода, аналогично другим командам, можно использовать опции
`--pool <POOL> --inode <INODE> --size <SIZE>` вместо `--image testimg`.
## Отключить устройство
Для отключения устройства выполните:
```
vitastor-nbd unmap /dev/nbd0
```

45
docs/usage/nfs.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,45 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Usage → NFS
-----
[Читать на русском](nfs.ru.md)
# NFS
Vitastor has a simplified NFS 3.0 proxy for file-based image access emulation. It's not
suitable as a full-featured file system, at least because all file/image metadata is stored
in etcd and kept in memory all the time - thus you can't put a lot of files in it.
However, NFS proxy is totally fine as a method to provide VM image access and allows to
plug Vitastor into, for example, VMWare. It's important to note that for VMWare it's a much
better access method than iSCSI, because with iSCSI we'd have to put all VM images into one
Vitastor image exported as a LUN to VMWare and formatted with VMFS. VMWare doesn't use VMFS
over NFS.
NFS proxy is stateless if you use immediate_commit=all mode (for SSD with capacitors or
HDDs with disabled cache), so you can run multiple NFS proxies and use a network load
balancer or any failover method you want to in that case.
vitastor-nfs usage:
```
vitastor-nfs [--etcd_address ADDR] [OTHER OPTIONS]
--subdir <DIR> export images prefixed <DIR>/ (default empty - export all images)
--portmap 0 do not listen on port 111 (portmap/rpcbind, requires root)
--bind <IP> bind service to <IP> address (default 0.0.0.0)
--nfspath <PATH> set NFS export path to <PATH> (default is /)
--port <PORT> use port <PORT> for NFS services (default is 2049)
--pool <POOL> use <POOL> as default pool for new files (images)
--foreground 1 stay in foreground, do not daemonize
```
Example start and mount commands:
```
vitastor-nfs --etcd_address 192.168.5.10:2379 --portmap 0 --port 2050 --pool testpool
```
```
mount localhost:/ /mnt/ -o port=2050,mountport=2050,nfsvers=3,soft,nolock,tcp
```

44
docs/usage/nfs.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,44 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Использование → NFS
-----
[Read in English](nfs.en.md)
# NFS
В Vitastor реализована упрощённая NFS 3.0 прокси для эмуляции файлового доступа к образам.
Это не полноценная файловая система, т.к. метаданные всех файлов (образов) сохраняются
в etcd и всё время хранятся в оперативной памяти - то есть, положить туда много файлов
не получится.
Однако в качестве способа доступа к образам виртуальных машин NFS прокси прекрасно подходит
и позволяет подключить Vitastor, например, к VMWare.
При этом, если вы используете режим immediate_commit=all (для SSD с конденсаторами или HDD
с отключённым кэшем), то NFS-сервер не имеет состояния и вы можете свободно поднять
его в нескольких экземплярах и использовать поверх них сетевой балансировщик нагрузки или
схему с отказоустойчивостью.
Использование vitastor-nfs:
```
vitastor-nfs [--etcd_address ADDR] [ДРУГИЕ ОПЦИИ]
--subdir <DIR> экспортировать "поддиректорию" - образы с префиксом имени <DIR>/ (по умолчанию пусто - экспортировать все образы)
--portmap 0 отключить сервис portmap/rpcbind на порту 111 (по умолчанию включён и требует root привилегий)
--bind <IP> принимать соединения по адресу <IP> (по умолчанию 0.0.0.0 - на всех)
--nfspath <PATH> установить путь NFS-экспорта в <PATH> (по умолчанию /)
--port <PORT> использовать порт <PORT> для NFS-сервисов (по умолчанию 2049)
--pool <POOL> исползовать пул <POOL> для новых образов (обязательно, если пул в кластере не один)
--foreground 1 не уходить в фон после запуска
```
Пример монтирования Vitastor через NFS:
```
vitastor-nfs --etcd_address 192.168.5.10:2379 --portmap 0 --port 2050 --pool testpool
```
```
mount localhost:/ /mnt/ -o port=2050,mountport=2050,nfsvers=3,soft,nolock,tcp
```

48
docs/usage/qemu.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,48 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → Usage → QEMU and qemu-img
-----
[Читать на русском](qemu.ru.md)
# QEMU and qemu-img
## QEMU
You need patched QEMU version to use Vitastor driver. Pre-built [packages](../installation/packages.en.md) are available.
To start a VM using plain QEMU command-line with Vitastor disk, use the following commands:
Old syntax (-drive):
```
qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 1024 \
-drive 'file=vitastor:etcd_host=192.168.7.2\:2379/v3:image=debian9',
format=raw,if=none,id=drive-virtio-disk0,cache=none \
-device 'virtio-blk-pci,scsi=off,bus=pci.0,addr=0x5,drive=drive-virtio-disk0,
id=virtio-disk0,bootindex=1,write-cache=off' \
-vnc 0.0.0.0:0
```
New syntax (-blockdev):
```
qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 1024 \
-blockdev '{"node-name":"drive-virtio-disk0","driver":"vitastor","image":"debian9",
"cache":{"direct":true,"no-flush":false},"auto-read-only":true,"discard":"unmap"}' \
-device 'virtio-blk-pci,scsi=off,bus=pci.0,addr=0x5,drive=drive-virtio-disk0,
id=virtio-disk0,bootindex=1,write-cache=off' \
-vnc 0.0.0.0:0
```
## qemu-img
For qemu-img, you should use `vitastor:etcd_host=<HOST>:image=<IMAGE>` as filename.
For example, to upload a VM image into Vitastor, run:
```
qemu-img convert -f qcow2 debian10.qcow2 -p -O raw 'vitastor:etcd_host=192.168.7.2\:2379/v3:image=debian10'
```
You can also specify `:pool=<POOL>:inode=<INODE>:size=<SIZE>` instead of `:image=<IMAGE>`
if you don't want to use inode metadata.

52
docs/usage/qemu.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,52 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → Использование → QEMU и qemu-img
-----
[Read in English](qemu.en.md)
# QEMU и qemu-img
## QEMU
Чтобы использовать Vitastor-диски в QEMU, вам нужна доработанная версия QEMU.
Её можно установить [из пакетов](../installation/packages.ru.md).
Для ручного запуска виртуальной машины QEMU из командной строки с Vitastor-диском
используйте один из следующих вариантов команд:
Старый синтаксис (-drive):
```
qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 1024 \
-drive 'file=vitastor:etcd_host=192.168.7.2\:2379/v3:image=debian9',
format=raw,if=none,id=drive-virtio-disk0,cache=none \
-device 'virtio-blk-pci,scsi=off,bus=pci.0,addr=0x5,drive=drive-virtio-disk0,
id=virtio-disk0,bootindex=1,write-cache=off' \
-vnc 0.0.0.0:0
```
Новый синтаксис (-blockdev):
```
qemu-system-x86_64 -enable-kvm -m 1024 \
-blockdev '{"node-name":"drive-virtio-disk0","driver":"vitastor","image":"debian9",
"cache":{"direct":true,"no-flush":false},"auto-read-only":true,"discard":"unmap"}' \
-device 'virtio-blk-pci,scsi=off,bus=pci.0,addr=0x5,drive=drive-virtio-disk0,
id=virtio-disk0,bootindex=1,write-cache=off' \
-vnc 0.0.0.0:0
```
Вместо `:image=<IMAGE>` также можно указывать номер инода, пул и размер: `:pool=<POOL>:inode=<INODE>:size=<SIZE>`.
## qemu-img
Для qemu-img используйте строку `vitastor:etcd_host=<HOST>:image=<IMAGE>` в качестве имени файла диска.
Например, чтобы загрузить образ диска в Vitastor:
```
qemu-img convert -f qcow2 debian10.qcow2 -p -O raw 'vitastor:etcd_host=10.115.0.10\:2379/v3:image=testimg'
```
Если вы не хотите обращаться к образу по имени, вместо `:image=<IMAGE>` можно указать номер пула, номер инода и размер:
`:pool=<POOL>:inode=<INODE>:size=<SIZE>`.

View File

@ -155,7 +155,7 @@ static void help()
" --iodepth N Send N operations in parallel to each OSD when possible (default 32)\n"
" --parallel_osds M Work with M osds in parallel when possible (default 4)\n"
" --progress 1|0 Report progress (default 1)\n"
" --cas 1|0 Use online CAS writes when possible (default auto)\n"
" --cas 1|0 Use CAS writes for flatten, merge, rm (default is decide automatically)\n"
" --no-color Disable colored output\n"
" --json JSON output\n"
,