Sistemas de arquivos

Análise de desempenho de sistemas
de arquivos em serviços de redes.
Rafael Nunes Folha
Trabalho de Conclusão de Curso
Orientador: Eduardo Maroñas Monks
SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM COMERCIAL
FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAC PELOTAS
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Sumário
 Introdução
 FreeBSD
 Sistemas de arquivos
 Ferramentas de redes
 Ferramenta IOZone
 Cenários
 Testes e Resultados
 Conclusão
 Referências bibliográficas
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Introdução
 Atualmente existem diversos sistemas operacionais.
 Que utilizam diferentes sistemas de arquivos.
 O objetivo do projeto é analisar o desempenho de
serviços de rede em diferentes sistemas de arquivos no
sistema operacional FreeBSD
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FreeBSD
 É um sistema operacional open source do tipo Unix descendente do
BSD.
 Está disponível para as plataformas Intel x86, DEC Alpha assim
como para as arquiteturas baseadas em processadores de 64bits IA64 e AMD64.
 Considerado como robusto e estável, geralmente é utilizado em
servidores, como de Internet ou Proxies.
 Consiste numa estrutura de diretórios, os quais possuem arquivos
(Makefiles).
 Arquivos binários pré-compilados do Ports são chamados de
“pacotes”.
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Sistemas de arquivos
 O que são sistemas de arquivos ?
 Sistemas de arquivos analisados :
 UFS (Unix file system)
 ZFS (Zettabyte file system)
 ZFS RAID (Mirror)
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UFS (Unix file system)
 Usado por diversos sistemas operacionais Unix.
 Possui alguns blocos no início da partição reservados
para blocos de boot.
 Usa técnica de alocação nó-i (nós)
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ZFS (Zettabyte file system)
 Criado pela Sun Microsystems, especialmente para
sistemas operacionais Unix.
 Possui grande capacidade de armazenamento
 Administração de volumes.
 Pode ser criado rapidamente.
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ZFS RAID(Mirror)
 Similar ao RAID tipo 1 (espelhamento).
 Cópia fiel do disco rígido existente no host.
 Mirror é feito por software.
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Serviços de redes
Oferecem diversos recursos e utilidades para
acesso remoto .
Qualquer aplicação ou ferramenta utilizada através
da rede, deve ser considerada um serviço ou
aplicação de rede.
Serviços abordados no artigo:
MySQL - banco de dados
NFS (Network file system) - compartilhamento de
diretórios e arquivos.
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MySQL
É um sistema de gerenciamento de banco de dados.
Baseado em código aberto.
Possui a linguagem SQL (Structure Query Language).
É um dos principais componentes das aplicações
públicas da internet.
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NFS (Network File System)
É um protocolo que permite implementar sistemas
de arquivos distribuídos.
Principal finalidade o compartilhamento de arquivos
entre hosts em rede.
Pode ser montado em um sistema operacional
open-source, e acessado de qualquer outro tipo de
sistema operacional.
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Ferramenta IOZone
É uma ferramenta que gera testes para análise de desempenho
(benchmark).
 Realiza 13 tipos de testes, dentre eles :
Testes de escrita.
Testes de leitura.
Testes de re – escrita (Cache).
Utiliza o comando iozone –Rab output.xls.
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Cenários

Realizado com um servidor FreeBSD e um host cliente FreeBSD,
ambos virtualizados com VMware Player.

Servidor e host cliente possuem a mesma configuração.

Seguintes serviços e aplicações testadas:
I.
II.
III.
IV.
V.
Restore local de banco de dados no MySQL.
Dump local de banco de dados no MySQL.
Backup de VMs (maquinas virtuais).
Restore de banco de dados no MySQL utilizando o NFS.
Testes de escrita, leitura e cache, utilizando a ferramenta IOzone.
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Testes e Resultados
Configurações dos servidores e hosts.
 Os testes realizados tem por finalidade analisar os
desempenhos dos serviços de rede.
Testar ferramentas de análise de desempenho de E/S
(Entrada e Saída), dos sistemas de arquivos UFS, ZFS,
ZFS RAID.
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Restore local de banco de dados
Foram realizados testes em três servidores FreeBSD.
Os três servidores possuem o mesmo arquivo de
banco de dados.
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Restore local de banco de dados
utilizando o NFS
Teste realizado com um servidor FreeBSD e um host
cliente FreeBSD.
Servidor e host virtualizados em micros diferentes.
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Dump local de banco de dados
Dump inserido no diretório /home do servidor FreeBSD.
Dump realizado do mesmo banco de dados que foi realizado o restore.
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Backup de maquinas virtuais
Criado um arquivo .Vmdk com o comando dd if =/dev/urandom
of=disco.vmdk bs=4096 count=5500000.
Arquivo gerado de aproximadamente 21GB.
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Write – teste de escrita
Com a ferramenta IOzone foi realizado teste de escrita.
 O tempo determinado foi de 30 segundos.
 Testes realizados com blocos de arquivos de 256KB e
1024 KB.
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Read - Teste de leitura
Teste realizado com a ferramenta IOzone.
Tempo do teste definido em 30 segundos.
Foram testados blocos de arquivos de 256KB e 1024KB.
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Re write – teste de cache
Teste realizado com a ferramenta IOzone.
Mede o desempenho de escrita de um arquivo escrito
recentemente.
 Teste realizado com blocos de arquivos de 256KB e
1024KB.
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Conclusão
Chega-se a conclusão baseado nos testes realizados que, o ZFS
é superior em todos os aspectos aos outros sistemas de arquivos.
Embora o UFS, tenha apresentado uma pequena melhora nos
testes de leitura em arquivos pequenos.
Deve-se levar em consideração que o ZFS foi projetado para
suportar grandes volumes de arquivos sem perder a performance de
disco.
Outro aspecto importante é em relação ao ZFS RAID, que embora
não tenha apresentado o melhor desempenho entre os arquivos
testados, deve ser utilizado quando a questão de segurança seja o
foco.
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Referências Bibliográficas
Página oficial do bsd. Disponível em: <http://www.bsd.org//>. Acesso em: nov 2013.
Página oficial correios. Disponível em:<http://www.correios.com.br//>. Acesso em:
nov 2013.
Sistemas de arquivos. Disponível em:<http://gsigma.ufsc.br/
popov/aulas/so1/cap10so.html//>. Acesso em: nov 2013.
Site do freebsd brasil. Disponível em:<http://www.freebsdbrasil.com.br/>. Acesso
em: set 2013.
Raid. Disponível em: <http://www.infowester.com/raid.php//>. Acesso em: nov 2013.
Página oficial do iozone. Disponível em: <http://www.iozone.org//>. Acesso em: set
2013.(2012).
 Arquitetura de sistemas operacionais. Disponível em: <Arquitetura de Sistemas
Operacionais 4ª edição//>. Acesso em: nov 2013.
A fast file system for unix. Disponível em:<http://www.cs.berkeley.edu//>. Acesso em:
nov 2013.
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Dúvidas ?
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