요약·해설과 원문, 전문 번역을 서로 분리했습니다. API 이름, symbol, source path는 원문 표기를 사용합니다.
1. 요약·해설
원문의 핵심 논리와 kernel programming 관점의 보충 설명입니다. 아래의 전문 번역과는 별도로 작성했습니다.
Thin·snapshot cookbook
thin-provisioning.rst:156-25824-bit device 생성, internal·external snapshot과 올바른 activation·deactivation 순서를 보여 줍니다.
Target reference
thin-provisioning.rst:259-427thin-pool constructor·feature·status·message와 thin target 크기·status semantics를 정리합니다.
2. 영어 원문 전체
번역 기준이 된 Linux v6.18.37 원문입니다. 줄 번호는 이 버전의 파일 좌표입니다.
원문 전체 펼치기
=================
Thin provisioning
=================
Introduction
============
This document describes a collection of device-mapper targets that
between them implement thin-provisioning and snapshots.
The main highlight of this implementation, compared to the previous
implementation of snapshots, is that it allows many virtual devices to
be stored on the same data volume. This simplifies administration and
allows the sharing of data between volumes, thus reducing disk usage.
Another significant feature is support for an arbitrary depth of
recursive snapshots (snapshots of snapshots of snapshots ...). The
previous implementation of snapshots did this by chaining together
lookup tables, and so performance was O(depth). This new
implementation uses a single data structure to avoid this degradation
with depth. Fragmentation may still be an issue, however, in some
scenarios.
Metadata is stored on a separate device from data, giving the
administrator some freedom, for example to:
- Improve metadata resilience by storing metadata on a mirrored volume
but data on a non-mirrored one.
- Improve performance by storing the metadata on SSD.
Status
======
These targets are considered safe for production use. But different use
cases will have different performance characteristics, for example due
to fragmentation of the data volume.
If you find this software is not performing as expected please mail
dm-devel@redhat.com with details and we'll try our best to improve
things for you.
Userspace tools for checking and repairing the metadata have been fully
developed and are available as 'thin_check' and 'thin_repair'. The name
of the package that provides these utilities varies by distribution (on
a Red Hat distribution it is named 'device-mapper-persistent-data').
Cookbook
========
This section describes some quick recipes for using thin provisioning.
They use the dmsetup program to control the device-mapper driver
directly. End users will be advised to use a higher-level volume
manager such as LVM2 once support has been added.
Pool device
-----------
The pool device ties together the metadata volume and the data volume.
It maps I/O linearly to the data volume and updates the metadata via
two mechanisms:
- Function calls from the thin targets
- Device-mapper 'messages' from userspace which control the creation of new
virtual devices amongst other things.
Setting up a fresh pool device
------------------------------
Setting up a pool device requires a valid metadata device, and a
data device. If you do not have an existing metadata device you can
make one by zeroing the first 4k to indicate empty metadata.
dd if=/dev/zero of=$metadata_dev bs=4096 count=1
The amount of metadata you need will vary according to how many blocks
are shared between thin devices (i.e. through snapshots). If you have
less sharing than average you'll need a larger-than-average metadata device.
As a guide, we suggest you calculate the number of bytes to use in the
metadata device as 48 * $data_dev_size / $data_block_size but round it up
to 2MiB if the answer is smaller. If you're creating large numbers of
snapshots which are recording large amounts of change, you may find you
need to increase this.
The largest size supported is 16GiB: If the device is larger,
a warning will be issued and the excess space will not be used.
Reloading a pool table
----------------------
You may reload a pool's table, indeed this is how the pool is resized
if it runs out of space. (N.B. While specifying a different metadata
device when reloading is not forbidden at the moment, things will go
wrong if it does not route I/O to exactly the same on-disk location as
previously.)
Using an existing pool device
-----------------------------
::
dmsetup create pool \
--table "0 20971520 thin-pool $metadata_dev $data_dev \
$data_block_size $low_water_mark"
$data_block_size gives the smallest unit of disk space that can be
allocated at a time expressed in units of 512-byte sectors.
$data_block_size must be between 128 (64KiB) and 2097152 (1GiB) and a
multiple of 128 (64KiB). $data_block_size cannot be changed after the
thin-pool is created. People primarily interested in thin provisioning
may want to use a value such as 1024 (512KiB). People doing lots of
snapshotting may want a smaller value such as 128 (64KiB). If you are
not zeroing newly-allocated data, a larger $data_block_size in the
region of 262144 (128MiB) is suggested.
$low_water_mark is expressed in blocks of size $data_block_size. If
free space on the data device drops below this level then a dm event
will be triggered which a userspace daemon should catch allowing it to
extend the pool device. Only one such event will be sent.
No special event is triggered if a just resumed device's free space is below
the low water mark. However, resuming a device always triggers an
event; a userspace daemon should verify that free space exceeds the low
water mark when handling this event.
A low water mark for the metadata device is maintained in the kernel and
will trigger a dm event if free space on the metadata device drops below
it.
Updating on-disk metadata
-------------------------
On-disk metadata is committed every time a FLUSH or FUA bio is written.
If no such requests are made then commits will occur every second. This
means the thin-provisioning target behaves like a physical disk that has
a volatile write cache. If power is lost you may lose some recent
writes. The metadata should always be consistent in spite of any crash.
If data space is exhausted the pool will either error or queue IO
according to the configuration (see: error_if_no_space). If metadata
space is exhausted or a metadata operation fails: the pool will error IO
until the pool is taken offline and repair is performed to 1) fix any
potential inconsistencies and 2) clear the flag that imposes repair.
Once the pool's metadata device is repaired it may be resized, which
will allow the pool to return to normal operation. Note that if a pool
is flagged as needing repair, the pool's data and metadata devices
cannot be resized until repair is performed. It should also be noted
that when the pool's metadata space is exhausted the current metadata
transaction is aborted. Given that the pool will cache IO whose
completion may have already been acknowledged to upper IO layers
(e.g. filesystem) it is strongly suggested that consistency checks
(e.g. fsck) be performed on those layers when repair of the pool is
required.
Thin provisioning
-----------------
i) Creating a new thinly-provisioned volume.
To create a new thinly- provisioned volume you must send a message to an
active pool device, /dev/mapper/pool in this example::
dmsetup message /dev/mapper/pool 0 "create_thin 0"
Here '0' is an identifier for the volume, a 24-bit number. It's up
to the caller to allocate and manage these identifiers. If the
identifier is already in use, the message will fail with -EEXIST.
ii) Using a thinly-provisioned volume.
Thinly-provisioned volumes are activated using the 'thin' target::
dmsetup create thin --table "0 2097152 thin /dev/mapper/pool 0"
The last parameter is the identifier for the thinp device.
Internal snapshots
------------------
i) Creating an internal snapshot.
Snapshots are created with another message to the pool.
N.B. If the origin device that you wish to snapshot is active, you
must suspend it before creating the snapshot to avoid corruption.
This is NOT enforced at the moment, so please be careful!
::
dmsetup suspend /dev/mapper/thin
dmsetup message /dev/mapper/pool 0 "create_snap 1 0"
dmsetup resume /dev/mapper/thin
Here '1' is the identifier for the volume, a 24-bit number. '0' is the
identifier for the origin device.
ii) Using an internal snapshot.
Once created, the user doesn't have to worry about any connection
between the origin and the snapshot. Indeed the snapshot is no
different from any other thinly-provisioned device and can be
snapshotted itself via the same method. It's perfectly legal to
have only one of them active, and there's no ordering requirement on
activating or removing them both. (This differs from conventional
device-mapper snapshots.)
Activate it exactly the same way as any other thinly-provisioned volume::
dmsetup create snap --table "0 2097152 thin /dev/mapper/pool 1"
External snapshots
------------------
You can use an external **read only** device as an origin for a
thinly-provisioned volume. Any read to an unprovisioned area of the
thin device will be passed through to the origin. Writes trigger
the allocation of new blocks as usual.
One use case for this is VM hosts that want to run guests on
thinly-provisioned volumes but have the base image on another device
(possibly shared between many VMs).
You must not write to the origin device if you use this technique!
Of course, you may write to the thin device and take internal snapshots
of the thin volume.
i) Creating a snapshot of an external device
This is the same as creating a thin device.
You don't mention the origin at this stage.
::
dmsetup message /dev/mapper/pool 0 "create_thin 0"
ii) Using a snapshot of an external device.
Append an extra parameter to the thin target specifying the origin::
dmsetup create snap --table "0 2097152 thin /dev/mapper/pool 0 /dev/image"
N.B. All descendants (internal snapshots) of this snapshot require the
same extra origin parameter.
Deactivation
------------
All devices using a pool must be deactivated before the pool itself
can be.
::
dmsetup remove thin
dmsetup remove snap
dmsetup remove pool
Reference
=========
'thin-pool' target
------------------
i) Constructor
::
thin-pool <metadata dev> <data dev> <data block size (sectors)> \
<low water mark (blocks)> [<number of feature args> [<arg>]*]
Optional feature arguments:
skip_block_zeroing:
Skip the zeroing of newly-provisioned blocks.
ignore_discard:
Disable discard support.
no_discard_passdown:
Don't pass discards down to the underlying
data device, but just remove the mapping.
read_only:
Don't allow any changes to be made to the pool
metadata. This mode is only available after the
thin-pool has been created and first used in full
read/write mode. It cannot be specified on initial
thin-pool creation.
error_if_no_space:
Error IOs, instead of queueing, if no space.
Data block size must be between 64KiB (128 sectors) and 1GiB
(2097152 sectors) inclusive.
ii) Status
::
<transaction id> <used metadata blocks>/<total metadata blocks>
<used data blocks>/<total data blocks> <held metadata root>
ro|rw|out_of_data_space [no_]discard_passdown [error|queue]_if_no_space
needs_check|- metadata_low_watermark
transaction id:
A 64-bit number used by userspace to help synchronise with metadata
from volume managers.
used data blocks / total data blocks
If the number of free blocks drops below the pool's low water mark a
dm event will be sent to userspace. This event is edge-triggered and
it will occur only once after each resume so volume manager writers
should register for the event and then check the target's status.
held metadata root:
The location, in blocks, of the metadata root that has been
'held' for userspace read access. '-' indicates there is no
held root.
discard_passdown|no_discard_passdown
Whether or not discards are actually being passed down to the
underlying device. When this is enabled when loading the table,
it can get disabled if the underlying device doesn't support it.
ro|rw|out_of_data_space
If the pool encounters certain types of device failures it will
drop into a read-only metadata mode in which no changes to
the pool metadata (like allocating new blocks) are permitted.
In serious cases where even a read-only mode is deemed unsafe
no further I/O will be permitted and the status will just
contain the string 'Fail'. The userspace recovery tools
should then be used.
error_if_no_space|queue_if_no_space
If the pool runs out of data or metadata space, the pool will
either queue or error the IO destined to the data device. The
default is to queue the IO until more space is added or the
'no_space_timeout' expires. The 'no_space_timeout' dm-thin-pool
module parameter can be used to change this timeout -- it
defaults to 60 seconds but may be disabled using a value of 0.
needs_check
A metadata operation has failed, resulting in the needs_check
flag being set in the metadata's superblock. The metadata
device must be deactivated and checked/repaired before the
thin-pool can be made fully operational again. '-' indicates
needs_check is not set.
metadata_low_watermark:
Value of metadata low watermark in blocks. The kernel sets this
value internally but userspace needs to know this value to
determine if an event was caused by crossing this threshold.
iii) Messages
create_thin <dev id>
Create a new thinly-provisioned device.
<dev id> is an arbitrary unique 24-bit identifier chosen by
the caller.
create_snap <dev id> <origin id>
Create a new snapshot of another thinly-provisioned device.
<dev id> is an arbitrary unique 24-bit identifier chosen by
the caller.
<origin id> is the identifier of the thinly-provisioned device
of which the new device will be a snapshot.
delete <dev id>
Deletes a thin device. Irreversible.
set_transaction_id <current id> <new id>
Userland volume managers, such as LVM, need a way to
synchronise their external metadata with the internal metadata of the
pool target. The thin-pool target offers to store an
arbitrary 64-bit transaction id and return it on the target's
status line. To avoid races you must provide what you think
the current transaction id is when you change it with this
compare-and-swap message.
reserve_metadata_snap
Reserve a copy of the data mapping btree for use by userland.
This allows userland to inspect the mappings as they were when
this message was executed. Use the pool's status command to
get the root block associated with the metadata snapshot.
release_metadata_snap
Release a previously reserved copy of the data mapping btree.
'thin' target
-------------
i) Constructor
::
thin <pool dev> <dev id> [<external origin dev>]
pool dev:
the thin-pool device, e.g. /dev/mapper/my_pool or 253:0
dev id:
the internal device identifier of the device to be
activated.
external origin dev:
an optional block device outside the pool to be treated as a
read-only snapshot origin: reads to unprovisioned areas of the
thin target will be mapped to this device.
The pool doesn't store any size against the thin devices. If you
load a thin target that is smaller than you've been using previously,
then you'll have no access to blocks mapped beyond the end. If you
load a target that is bigger than before, then extra blocks will be
provisioned as and when needed.
ii) Status
<nr mapped sectors> <highest mapped sector>
If the pool has encountered device errors and failed, the status
will just contain the string 'Fail'. The userspace recovery
tools should then be used.
In the case where <nr mapped sectors> is 0, there is no highest
mapped sector and the value of <highest mapped sector> is unspecified.
3. 한국어 전문 번역
영어 원문의 문단 순서와 의미를 유지한 전체 번역입니다. 코드, 함수명, symbol과 URL은 원문 표기를 유지합니다.
공유 pool과 임의 깊이 snapshot
1-31이 문서는 thin provisioning과 snapshot을 함께 구현하는 Device Mapper target 모음을 설명합니다.
기존 snapshot 구현과 비교한 가장 큰 특징은 같은 data volume에 많은 virtual device를 저장할 수 있다는 점입니다. 관리가 단순해지고 volume 사이에서 data를 공유해 disk 사용량을 줄일 수 있습니다.
Snapshot의 snapshot을 계속 만드는 임의 깊이 recursive snapshot도 지원합니다. 기존 구현은 lookup table을 chain으로 연결해 성능이 `O(depth)`였지만 새 구현은 단일 data structure를 사용해 깊이에 따른 성능 저하를 피합니다. 다만 일부 scenario에서는 fragmentation이 여전히 문제가 될 수 있습니다.
중첩 깊이만큼 table을 따라가던 방식 대신 공용 metadata structure에서 mapping을 찾습니다.
Metadata는 data와 별도 device에 저장하므로 관리자가 배치를 선택할 수 있습니다. 예를 들어 data는 non-mirrored volume에 두면서 metadata만 mirrored volume에 저장해 resilience를 높이거나, metadata를 SSD에 저장해 성능을 높일 수 있습니다.
Data와 metadata의 성능·복원력 요구를 독립적으로 설계합니다.
Production 상태와 userspace 도구
32-54이 target들은 production use에 안전한 것으로 간주됩니다. 다만 data volume fragmentation 등의 영향으로 use case마다 성능 특성이 달라질 수 있습니다.
예상과 다른 성능 문제가 있으면 자세한 내용을 `dm-devel@redhat.com`으로 보내 개선을 요청할 수 있습니다.
Metadata를 검사·수리하는 userspace tool은 `thin_check`와 `thin_repair`로 완성되어 있습니다. Utility를 제공하는 package 이름은 distribution마다 다르며 Red Hat 계열에서는 `device-mapper-persistent-data`입니다.
Pool metadata의 검증과 복구를 userspace utility로 수행합니다.
Cookbook은 `dmsetup`으로 Device Mapper driver를 직접 제어하는 빠른 사용법을 설명합니다. 일반 사용자는 지원이 갖춰진 high-level volume manager인 LVM2를 사용하는 것이 권장됩니다.
문서 예제는 직접 message를 사용하지만 운영 환경에서는 volume manager가 이를 관리할 수 있습니다.
Pool device와 metadata 초기화·크기 산정
55-89Pool device는 metadata volume과 data volume을 연결합니다. I/O는 data volume에 linear하게 mapping하고, thin target의 function call과 virtual device 생성 등을 제어하는 userspace Device Mapper message 두 방식으로 metadata를 갱신합니다.
Data I/O와 mapping metadata를 분리하면서 thin target과 userspace message가 공통 metadata를 갱신합니다.
새 pool에는 유효한 metadata device와 data device가 필요합니다. 기존 metadata가 없으면 첫 4 KiB를 zero 처리해 빈 metadata임을 표시합니다.
dd if=/dev/zero of=$metadata_dev bs=4096 count=1필요한 metadata 양은 snapshot을 통한 thin device 간 block 공유량에 따라 달라집니다. 평균보다 공유가 적으면 평균보다 큰 metadata device가 필요합니다.
권장 metadata byte 수는 `48 * $data_dev_size / $data_block_size`입니다. 계산 결과가 2 MiB보다 작으면 2 MiB로 올립니다. 변경량이 큰 snapshot을 많이 만들면 더 늘려야 할 수 있습니다.
지원하는 최대 metadata 크기는 16 GiB입니다. 더 큰 device를 사용하면 warning을 내고 초과 공간은 사용하지 않습니다.
Data block 수와 sharing 정도를 바탕으로 metadata 용량을 잡습니다.
Pool reload, data block과 low water mark
90-130Pool table은 reload할 수 있으며 공간이 부족할 때 pool을 resize하는 방법도 table reload입니다. Reload 시 다른 metadata device를 지정하는 것이 현재 금지되지는 않지만, 이전과 정확히 같은 on-disk location으로 I/O를 route하지 않으면 문제가 발생합니다.
기존 metadata·data device로 pool을 만드는 예는 다음과 같습니다.
::
dmsetup create pool \
--table "0 20971520 thin-pool $metadata_dev $data_dev \
$data_block_size $low_water_mark"`$data_block_size`는 한 번에 할당할 수 있는 최소 disk 공간이며 512-byte sector 단위입니다. 값은 128(64 KiB) 이상 2097152(1 GiB) 이하이고 128의 배수여야 하며, thin-pool 생성 뒤에는 바꿀 수 없습니다.
주 사용 패턴에 따라 allocation granularity를 선택합니다.
`$low_water_mark`는 `$data_block_size` block 단위입니다. Data device free space가 이 값 아래로 내려가면 dm event를 한 번 발생시키고, userspace daemon은 이를 받아 pool을 확장해야 합니다.
막 resume한 device의 free space가 이미 low water mark 아래여도 전용 event를 따로 만들지는 않습니다. 하지만 resume 자체는 항상 event를 발생시키므로 userspace daemon은 이를 처리할 때 free space가 low water mark를 넘는지 검사해야 합니다.
Kernel은 metadata device에도 low water mark를 유지하며 metadata free space가 그 아래로 내려가면 dm event를 발생시킵니다.
Edge-triggered data event와 resume event에서 userspace가 실제 free space를 다시 확인합니다.
Commit 주기와 공간 고갈 복구
131-155On-disk metadata는 `FLUSH` 또는 `FUA` bio를 쓸 때마다 commit합니다. 그런 request가 없으면 1초마다 commit합니다. 따라서 thin-provisioning target은 volatile write cache가 있는 physical disk처럼 동작하며 전원을 잃으면 최근 write 일부가 사라질 수 있지만 crash 뒤에도 metadata 자체는 항상 consistent해야 합니다.
Explicit durability request가 없더라도 주기적으로 transaction을 commit합니다.
Data space가 고갈되면 pool 설정의 `error_if_no_space`에 따라 I/O를 error 처리하거나 queue합니다.
Metadata space가 고갈되거나 metadata operation이 실패하면 pool을 offline으로 전환하고 repair할 때까지 I/O를 error 처리합니다. Repair는 잠재적 inconsistency를 고치고 repair 강제 flag를 지워야 합니다. Metadata device를 수리한 뒤 resize하면 정상 동작으로 돌아갈 수 있습니다.
Data와 metadata 부족은 영향과 복구 절차가 다릅니다.
Pool이 repair 필요 상태이면 repair 전에는 data와 metadata device를 resize할 수 없습니다. Metadata space 고갈 시 현재 metadata transaction도 abort됩니다.
Pool이 이미 upper I/O layer, 예를 들어 filesystem에 completion을 알린 I/O를 cache하고 있을 수 있으므로 pool repair가 필요했다면 해당 상위 계층에도 `fsck` 같은 consistency check를 수행할 것을 강하게 권장합니다.
Pool만 수리하는 데서 끝내지 않고 이미 completion을 받은 상위 filesystem도 검사합니다.
24-bit thin id 생성과 activation
156-178새 thinly-provisioned volume을 만들려면 active pool device에 message를 보냅니다. 예제 pool은 `/dev/mapper/pool`입니다.
dmsetup message /dev/mapper/pool 0 "create_thin 0"`0`은 volume identifier이며 24-bit number입니다. Caller가 id를 할당하고 관리해야 합니다. 이미 사용 중인 identifier이면 message는 `-EEXIST`로 실패합니다.
Thinly-provisioned volume은 `thin` target으로 activate합니다.
dmsetup create thin --table "0 2097152 thin /dev/mapper/pool 0"Table의 마지막 parameter `0`이 activate할 thin device identifier입니다.
Pool metadata에 id를 만든 뒤 같은 id를 thin target table에서 activate합니다.
Pool 내부 device를 userspace가 고유하게 관리합니다.
Internal snapshot과 독립 activation
179-212Internal snapshot은 pool에 또 다른 message를 보내 만듭니다. Snapshot할 origin device가 active라면 corruption을 막기 위해 먼저 suspend해야 합니다. 현재 이 요구 사항은 강제되지 않으므로 반드시 주의해야 합니다.
::
dmsetup suspend /dev/mapper/thin
dmsetup message /dev/mapper/pool 0 "create_snap 1 0"
dmsetup resume /dev/mapper/thin`create_snap 1 0`에서 `1`은 새 snapshot의 24-bit volume id이고 `0`은 origin device id입니다.
Active origin을 quiesce한 상태에서 pool metadata snapshot을 만들고 다시 resume합니다.
생성 뒤에는 origin과 snapshot의 연결을 사용자가 별도로 관리할 필요가 없습니다. Snapshot은 다른 thinly-provisioned device와 다르지 않으며 같은 방식으로 다시 snapshot할 수 있습니다.
Origin과 snapshot 중 하나만 active여도 합법적이며 둘의 activation·removal 순서 요구도 없습니다. 이 점은 conventional Device Mapper snapshot과 다릅니다.
다른 thin volume과 똑같이 activate합니다.
dmsetup create snap --table "0 2097152 thin /dev/mapper/pool 1"생성 순간의 suspend 요구와 생성 뒤 독립성은 서로 구분해야 합니다.
Read-only external origin과 deactivation
213-258Pool 밖의 read-only device를 thinly-provisioned volume의 external origin으로 사용할 수 있습니다. Thin device의 unprovisioned area를 read하면 origin으로 전달하고, write하면 평소처럼 새 block을 할당합니다.
아직 allocation되지 않은 read만 base image로 통과시키고 write는 pool 안에 새 block을 만듭니다.
VM host가 guest를 thin volume에서 실행하면서 base image는 다른 device에 두고 여러 VM이 공유하려는 경우에 사용할 수 있습니다.
이 기법을 사용할 때 origin device에는 절대 write하면 안 됩니다. Thin device에는 write할 수 있고 thin volume의 internal snapshot도 만들 수 있습니다.
External device의 snapshot 생성 단계는 thin device 생성과 같으며 이때는 origin을 지정하지 않습니다.
::
dmsetup message /dev/mapper/pool 0 "create_thin 0"사용할 때 `thin` target에 external origin을 추가 parameter로 붙입니다.
dmsetup create snap --table "0 2097152 thin /dev/mapper/pool 0 /dev/image"이 snapshot의 모든 descendant, 즉 internal snapshot도 같은 extra origin parameter가 필요합니다.
Pool을 deactivate하기 전에 pool을 사용하는 모든 device를 먼저 deactivate해야 합니다.
::
dmsetup remove thin
dmsetup remove snap
dmsetup remove poolDependent thin·snapshot target을 제거한 뒤 마지막에 pool을 제거합니다.
thin-pool constructor와 feature argument
259-297`thin-pool` target constructor 형식은 다음과 같습니다.
::
thin-pool <metadata dev> <data dev> <data block size (sectors)> \
<low water mark (blocks)> [<number of feature args> [<arg>]*]`skip_block_zeroing`은 새로 provision한 block을 zero 처리하지 않습니다. `ignore_discard`는 discard 지원을 끕니다. `no_discard_passdown`은 mapping만 제거하고 discard를 underlying data device로 전달하지 않습니다.
`read_only`는 pool metadata 변경과 새 block allocation을 금지합니다. Thin-pool을 생성해 full read/write mode로 한 번 사용한 뒤에만 선택할 수 있으며 최초 생성에는 지정할 수 없습니다.
`error_if_no_space`는 공간이 없을 때 I/O를 queue하지 않고 error 처리합니다.
Block 초기화, discard, metadata write와 out-of-space 정책을 제어합니다.
Data block size는 128 sector(64 KiB) 이상 2097152 sector(1 GiB) 이하입니다.
Metadata·data device와 allocation·event 단위를 함께 정의합니다.
thin-pool status와 failure state
298-356`thin-pool` status 형식은 다음과 같습니다.
::
<transaction id> <used metadata blocks>/<total metadata blocks>
<used data blocks>/<total data blocks> <held metadata root>
ro|rw|out_of_data_space [no_]discard_passdown [error|queue]_if_no_space
needs_check|- metadata_low_watermark`transaction id`는 volume manager의 metadata와 pool metadata를 동기화하도록 userspace가 사용하는 임의의 64-bit number입니다. Used/total metadata block과 used/total data block은 각 공간 사용량을 나타냅니다.
Free data block 수가 pool low water mark 아래로 내려가면 userspace에 dm event를 보냅니다. Resume마다 한 번만 발생하는 edge-triggered event이므로 volume manager는 event를 등록한 뒤 target status를 확인해야 합니다.
`held metadata root`는 userspace read access용으로 hold한 metadata root의 block 위치입니다. `-`는 held root가 없음을 뜻합니다.
`discard_passdown|no_discard_passdown`은 discard를 underlying device로 실제 전달하는지 나타냅니다. Table load 때 활성화해도 underlying device가 지원하지 않으면 비활성화될 수 있습니다.
`ro|rw|out_of_data_space`는 pool mode입니다. 특정 device failure를 만나면 metadata를 바꿀 수 없는 read-only mode로 전환합니다. Read-only조차 안전하지 않은 심각한 경우에는 더 이상 I/O를 허용하지 않고 status는 `Fail`만 표시하므로 userspace recovery tool을 사용해야 합니다.
`error_if_no_space|queue_if_no_space`는 data 또는 metadata 공간 부족 시 I/O를 error 처리할지 queue할지 나타냅니다. 기본은 공간 추가 또는 `no_space_timeout` 만료까지 queue하는 것입니다. `no_space_timeout` module parameter 기본값은 60초이며 0으로 timeout을 비활성화할 수 있습니다.
`needs_check`는 metadata operation 실패로 superblock flag가 설정됐음을 뜻합니다. Metadata device를 deactivate하고 검사·수리해야 pool을 다시 완전하게 운영할 수 있습니다. `-`는 flag가 없음을 뜻합니다.
`metadata_low_watermark`는 block 단위 metadata low watermark입니다. Kernel이 내부 설정하지만 userspace는 event가 이 threshold crossing 때문에 발생했는지 판단하기 위해 값을 알아야 합니다.
동기화 id, 공간 사용량, mode와 recovery flag를 한 status에 보고합니다.
Failure 심각도에 따라 rw에서 ro, 최종적으로 Fail과 offline recovery로 진행합니다.
Thin device·snapshot과 metadata snapshot message
357-391 create_thin <dev id> create_snap <dev id> <origin id> delete <dev id> set_transaction_id <current id> <new id>`create_thin <dev id>`는 caller가 선택한 고유 24-bit id로 새 thin device를 만듭니다. `create_snap <dev id> <origin id>`는 origin thin device의 snapshot을 만듭니다. `delete <dev id>`는 thin device를 되돌릴 수 없게 삭제합니다.
`set_transaction_id <current id> <new id>`는 LVM 같은 userland volume manager가 외부 metadata를 pool 내부 metadata와 동기화하는 데 씁니다. Pool은 임의 64-bit transaction id를 저장해 status로 반환합니다. Race를 피하도록 현재 값이라고 생각하는 id를 함께 보내는 compare-and-swap message입니다.
Userspace가 기대한 current id가 일치할 때만 새 id로 전환합니다.
reserve_metadata_snap release_metadata_snap`reserve_metadata_snap`은 userland가 message 실행 시점의 mapping을 검사하도록 data mapping B-tree copy를 예약합니다. Pool status에서 metadata snapshot의 root block을 얻습니다. `release_metadata_snap`은 이전에 예약한 copy를 해제합니다.
Mapping B-tree root를 hold하고 status로 위치를 전달한 뒤 검사가 끝나면 release합니다.
Device lifecycle, synchronization과 metadata inspection을 제어합니다.
thin target constructor, 크기와 status
392-427`thin` target constructor 형식은 다음과 같습니다.
::
thin <pool dev> <dev id> [<external origin dev>]Pool 내부 id를 activate하고 선택적으로 external read-only origin을 연결합니다.
Pool은 thin device의 크기를 저장하지 않습니다. 이전보다 작은 thin target을 load하면 끝을 넘어 mapping된 block에 접근할 수 없습니다. 이전보다 크게 load하면 추가 block은 필요할 때 provision됩니다.
Table에 적은 논리 크기가 접근 가능 범위를 정하지만 pool mapping 자체의 stored size는 없습니다.
Thin target status는 mapping된 sector 수와 가장 높은 mapped sector를 보고합니다.
<nr mapped sectors> <highest mapped sector>Pool이 device error로 fail한 경우 status는 `Fail`만 포함하며 userspace recovery tool을 사용해야 합니다. `<nr mapped sectors>`가 0이면 highest mapped sector가 없으므로 `<highest mapped sector>` 값은 지정되지 않습니다.
Mapping 존재 여부와 pool failure에 따라 출력 의미가 달라집니다.
Pool과 metadata 설계
thin-provisioning.rst:1-155Shared pool, recursive snapshot, metadata sizing, block geometry와 crash·space recovery를 설명합니다.