Add documentation for the write-back cache

hotfix-1.1.0
Vitaliy Filippov 2023-10-27 01:09:07 +03:00
parent 294a754c9e
commit 6fd2cf5df6
14 changed files with 346 additions and 50 deletions

View File

@ -33,6 +33,7 @@ In the future, additional configuration methods may be added:
- [Common](config/common.en.md)
- [Network](config/network.en.md)
- [Client](config/client.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)

View File

@ -36,6 +36,7 @@
- [Общие](config/common.ru.md)
- [Сеть](config/network.ru.md)
- [Клиентский код](config/client.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)

103
docs/config/client.en.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,103 @@
[Documentation](../../README.md#documentation) → [Configuration](../config.en.md) → Client Parameters
-----
[Читать на русском](client.ru.md)
# Client Parameters
These parameters apply only to clients and affect their interaction with
the cluster.
- [client_max_dirty_bytes](#client_max_dirty_bytes)
- [client_max_dirty_ops](#client_max_dirty_ops)
- [client_enable_writeback](#client_enable_writeback)
- [client_max_buffered_bytes](#client_max_buffered_bytes)
- [client_max_buffered_ops](#client_max_buffered_ops)
- [client_max_writeback_iodepth](#client_max_writeback_iodepth)
## client_max_dirty_bytes
- Type: integer
- Default: 33554432
- Can be changed online: yes
Without [immediate_commit](layout-cluster.en.md#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.
## client_max_dirty_ops
- Type: integer
- Default: 1024
- Can be changed online: yes
Same as client_max_dirty_bytes, but instead of total size, limits the number
of uncommitted write operations.
## client_enable_writeback
- Type: boolean
- Default: false
- Can be changed online: yes
This parameter enables client-side write buffering. This means that write
requests are accumulated in memory for a short time before being sent to
a Vitastor cluster which allows to send them in parallel and increase
performance of some applications. Writes are buffered until client forces
a flush with fsync() or until the amount of buffered writes exceeds the
limit.
Write buffering significantly increases performance of some applications,
for example, CrystalDiskMark under Windows (LOL :-D), but also any other
applications if they do writes in one of two non-optimal ways: either if
they do a lot of small (4 kb or so) sequential writes, or if they do a lot
of small random writes, but without any parallelism or asynchrony, and also
without calling fsync().
With write buffering enabled, you can expect around 22000 T1Q1 random write
iops in QEMU more or less regardless of the quality of your SSDs, and this
number is in fact bound by QEMU itself rather than Vitastor (check it
yourself by adding a "driver=null-co" disk in QEMU). Without write
buffering, the current record is 9900 iops, but the number is usually
even lower with non-ideal hardware, for example, it may be 5000 iops.
Even when this parameter is enabled, write buffering isn't enabled until
the client explicitly allows it, because enabling it without the client
being aware of the fact that his writes may be buffered may lead to data
loss. Because of this, older versions of clients don't support write
buffering at all, newer versions of the QEMU driver allow write buffering
only if it's enabled in disk settings with `-blockdev cache.direct=false`,
and newer versions of FIO only allow write buffering if you don't specify
`-direct=1`. NBD and NFS drivers allow write buffering by default.
You can overcome this restriction too with the `client_writeback_allowed`
parameter, but you shouldn't do that unless you **really** know what you
are doing.
## client_max_buffered_bytes
- Type: integer
- Default: 33554432
- Can be changed online: yes
Maximum total size of buffered writes which triggers write-back when reached.
## client_max_buffered_ops
- Type: integer
- Default: 1024
- Can be changed online: yes
Maximum number of buffered writes which triggers write-back when reached.
Multiple consecutive modified data regions are counted as 1 write here.
## client_max_writeback_iodepth
- Type: integer
- Default: 256
- Can be changed online: yes
Maximum number of parallel writes when flushing buffered data to the server.

103
docs/config/client.ru.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,103 @@
[Документация](../../README-ru.md#документация) → [Конфигурация](../config.ru.md) → Параметры клиентского кода
-----
[Read in English](client.en.md)
# Параметры клиентского кода
Данные параметры применяются только к клиентам Vitastor (QEMU, fio, NBD) и
затрагивают логику их работы с кластером.
- [client_max_dirty_bytes](#client_max_dirty_bytes)
- [client_max_dirty_ops](#client_max_dirty_ops)
- [client_enable_writeback](#client_enable_writeback)
- [client_max_buffered_bytes](#client_max_buffered_bytes)
- [client_max_buffered_ops](#client_max_buffered_ops)
- [client_max_writeback_iodepth](#client_max_writeback_iodepth)
## client_max_dirty_bytes
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 33554432
- Можно менять на лету: да
При работе без [immediate_commit](layout-cluster.ru.md#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.
## client_max_dirty_ops
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 1024
- Можно менять на лету: да
Аналогично client_max_dirty_bytes, но ограничивает количество
незафиксированных операций записи вместо их общего объёма.
## client_enable_writeback
- Тип: булево (да/нет)
- Значение по умолчанию: false
- Можно менять на лету: да
Данный параметр разрешает включать буферизацию записи в памяти. Буферизация
означает, что операции записи отправляются на кластер Vitastor не сразу, а
могут небольшое время накапливаться в памяти и сбрасываться сразу пакетами,
до тех пор, пока либо не будет превышен лимит неотправленных записей, либо
пока клиент не вызовет fsync.
Буферизация значительно повышает производительность некоторых приложений,
например, CrystalDiskMark в Windows (ха-ха :-D), но также и любых других,
которые пишут на диск неоптимально: либо последовательно, но мелкими блоками
(например, по 4 кб), либо случайно, но без параллелизма и без fsync - то
есть, например, отправляя 128 операций записи в разные места диска, но не
все сразу с помощью асинхронного I/O, а по одной.
В QEMU с буферизацией записи можно ожидать показателя примерно 22000
операций случайной записи в секунду в 1 поток и с глубиной очереди 1 (T1Q1)
без fsync, почти вне зависимости от того, насколько хороши ваши диски - эта
цифра упирается в сам QEMU. Без буферизации рекорд пока что - 9900 операций
в секунду, но на железе похуже может быть и поменьше, например, 5000 операций
в секунду.
При этом, даже если данный параметр включён, буферизация не включается, если
явно не разрешена клиентом, т.к. если клиент не знает, что запросы записи
буферизуются, это может приводить к потере данных. Поэтому в старых версиях
клиентских драйверов буферизация записи не включается вообще, в новых
версиях QEMU-драйвера включается только если разрешена опцией диска
`-blockdev cache.direct=false`, а в fio - только если нет опция `-direct=1`.
В NBD и NFS драйверах буферизация записи разрешена по умолчанию.
Можно обойти и это ограничение с помощью параметра `client_writeback_allowed`,
но делать так не надо, если только вы не уверены в том, что делаете, на все
100%. :-)
## client_max_buffered_bytes
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 33554432
- Можно менять на лету: да
Максимальный общий размер буферизованных записей, при достижении которого
начинается процесс сброса данных на сервер.
## client_max_buffered_ops
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 1024
- Можно менять на лету: да
Максимальное количество буферизованных записей, при достижении которого
начинается процесс сброса данных на сервер. При этом несколько
последовательных изменённых областей здесь считаются 1 записью.
## client_max_writeback_iodepth
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 256
- Можно менять на лету: да
Максимальное число параллельных операций записи при сбросе буферов на сервер.

View File

@ -30,7 +30,6 @@ between clients, OSDs and etcd.
- [etcd_slow_timeout](#etcd_slow_timeout)
- [etcd_keepalive_timeout](#etcd_keepalive_timeout)
- [etcd_ws_keepalive_timeout](#etcd_ws_keepalive_timeout)
- [client_dirty_limit](#client_dirty_limit)
## tcp_header_buffer_size
@ -240,17 +239,3 @@ etcd_report_interval to guarantee that keepalive actually works.
etcd websocket ping interval required to keep the connection alive and
detect disconnections quickly.
## client_dirty_limit
- Type: integer
- Default: 33554432
- Can be changed online: yes
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

@ -30,7 +30,6 @@
- [etcd_slow_timeout](#etcd_slow_timeout)
- [etcd_keepalive_timeout](#etcd_keepalive_timeout)
- [etcd_ws_keepalive_timeout](#etcd_ws_keepalive_timeout)
- [client_dirty_limit](#client_dirty_limit)
## tcp_header_buffer_size
@ -251,17 +250,3 @@ etcd_report_interval, чтобы keepalive гарантированно рабо
- Можно менять на лету: да
Интервал проверки живости вебсокет-подключений к etcd.
## client_dirty_limit
- Тип: целое число
- Значение по умолчанию: 33554432
- Можно менять на лету: да
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 +1,4 @@
# Client Parameters
These parameters apply only to clients and affect their interaction with
the cluster.

View File

@ -0,0 +1,4 @@
# Параметры клиентского кода
Данные параметры применяются только к клиентам Vitastor (QEMU, fio, NBD) и
затрагивают логику их работы с кластером.

124
docs/config/src/client.yml Normal file
View File

@ -0,0 +1,124 @@
- name: client_max_dirty_bytes
type: int
default: 33554432
online: true
info: |
Without [immediate_commit](layout-cluster.en.md#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.
info_ru: |
При работе без [immediate_commit](layout-cluster.ru.md#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.
- name: client_max_dirty_ops
type: int
default: 1024
online: true
info: |
Same as client_max_dirty_bytes, but instead of total size, limits the number
of uncommitted write operations.
info_ru: |
Аналогично client_max_dirty_bytes, но ограничивает количество
незафиксированных операций записи вместо их общего объёма.
- name: client_enable_writeback
type: bool
default: false
online: true
info: |
This parameter enables client-side write buffering. This means that write
requests are accumulated in memory for a short time before being sent to
a Vitastor cluster which allows to send them in parallel and increase
performance of some applications. Writes are buffered until client forces
a flush with fsync() or until the amount of buffered writes exceeds the
limit.
Write buffering significantly increases performance of some applications,
for example, CrystalDiskMark under Windows (LOL :-D), but also any other
applications if they do writes in one of two non-optimal ways: either if
they do a lot of small (4 kb or so) sequential writes, or if they do a lot
of small random writes, but without any parallelism or asynchrony, and also
without calling fsync().
With write buffering enabled, you can expect around 22000 T1Q1 random write
iops in QEMU more or less regardless of the quality of your SSDs, and this
number is in fact bound by QEMU itself rather than Vitastor (check it
yourself by adding a "driver=null-co" disk in QEMU). Without write
buffering, the current record is 9900 iops, but the number is usually
even lower with non-ideal hardware, for example, it may be 5000 iops.
Even when this parameter is enabled, write buffering isn't enabled until
the client explicitly allows it, because enabling it without the client
being aware of the fact that his writes may be buffered may lead to data
loss. Because of this, older versions of clients don't support write
buffering at all, newer versions of the QEMU driver allow write buffering
only if it's enabled in disk settings with `-blockdev cache.direct=false`,
and newer versions of FIO only allow write buffering if you don't specify
`-direct=1`. NBD and NFS drivers allow write buffering by default.
You can overcome this restriction too with the `client_writeback_allowed`
parameter, but you shouldn't do that unless you **really** know what you
are doing.
info_ru: |
Данный параметр разрешает включать буферизацию записи в памяти. Буферизация
означает, что операции записи отправляются на кластер Vitastor не сразу, а
могут небольшое время накапливаться в памяти и сбрасываться сразу пакетами,
до тех пор, пока либо не будет превышен лимит неотправленных записей, либо
пока клиент не вызовет fsync.
Буферизация значительно повышает производительность некоторых приложений,
например, CrystalDiskMark в Windows (ха-ха :-D), но также и любых других,
которые пишут на диск неоптимально: либо последовательно, но мелкими блоками
(например, по 4 кб), либо случайно, но без параллелизма и без fsync - то
есть, например, отправляя 128 операций записи в разные места диска, но не
все сразу с помощью асинхронного I/O, а по одной.
В QEMU с буферизацией записи можно ожидать показателя примерно 22000
операций случайной записи в секунду в 1 поток и с глубиной очереди 1 (T1Q1)
без fsync, почти вне зависимости от того, насколько хороши ваши диски - эта
цифра упирается в сам QEMU. Без буферизации рекорд пока что - 9900 операций
в секунду, но на железе похуже может быть и поменьше, например, 5000 операций
в секунду.
При этом, даже если данный параметр включён, буферизация не включается, если
явно не разрешена клиентом, т.к. если клиент не знает, что запросы записи
буферизуются, это может приводить к потере данных. Поэтому в старых версиях
клиентских драйверов буферизация записи не включается вообще, в новых
версиях QEMU-драйвера включается только если разрешена опцией диска
`-blockdev cache.direct=false`, а в fio - только если нет опция `-direct=1`.
В NBD и NFS драйверах буферизация записи разрешена по умолчанию.
Можно обойти и это ограничение с помощью параметра `client_writeback_allowed`,
но делать так не надо, если только вы не уверены в том, что делаете, на все
100%. :-)
- name: client_max_buffered_bytes
type: int
default: 33554432
online: true
info: |
Maximum total size of buffered writes which triggers write-back when reached.
info_ru: |
Максимальный общий размер буферизованных записей, при достижении которого
начинается процесс сброса данных на сервер.
- name: client_max_buffered_ops
type: int
default: 1024
online: true
info: |
Maximum number of buffered writes which triggers write-back when reached.
Multiple consecutive modified data regions are counted as 1 write here.
info_ru: |
Максимальное количество буферизованных записей, при достижении которого
начинается процесс сброса данных на сервер. При этом несколько
последовательных изменённых областей здесь считаются 1 записью.
- name: client_max_writeback_iodepth
type: int
default: 256
online: true
info: |
Maximum number of parallel writes when flushing buffered data to the server.
info_ru: |
Максимальное число параллельных операций записи при сбросе буферов на сервер.

View File

@ -28,6 +28,8 @@
{{../../config/network.en.md|indent=2}}
{{../../config/client.en.md|indent=2}}
{{../../config/layout-cluster.en.md|indent=2}}
{{../../config/layout-osd.en.md|indent=2}}

View File

@ -28,6 +28,8 @@
{{../../config/network.ru.md|indent=2}}
{{../../config/client.ru.md|indent=2}}
{{../../config/layout-cluster.ru.md|indent=2}}
{{../../config/layout-osd.ru.md|indent=2}}

View File

@ -259,23 +259,3 @@
detect disconnections quickly.
info_ru: |
Интервал проверки живости вебсокет-подключений к etcd.
- name: client_dirty_limit
type: int
default: 33554432
online: true
info: |
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.
info_ru: |
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

@ -31,6 +31,7 @@
- [RDMA/RoCEv2 support via libibverbs](../config/network.en.md#rdma_device)
- [Scrubbing](../config/osd.en.md#auto_scrub) (verification of copies)
- [Checksums](../config/layout-osd.en.md#data_csum_type)
- [Client write-back cache](../config/client.en.md#client_enable_writeback)
## Plugins and tools

View File

@ -33,6 +33,7 @@
- [Поддержка RDMA/RoCEv2 через libibverbs](../config/network.ru.md#rdma_device)
- [Фоновая проверка целостности](../config/osd.ru.md#auto_scrub) (сверка копий)
- [Контрольные суммы](../config/layout-osd.ru.md#data_csum_type)
- [Буферизация записи на стороне клиента](../config/client.ru.md#client_enable_writeback)
## Драйверы и инструменты