19.6. Tópicos Avançados
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## 19.6. Tópicos Avançados

### 19.6.1. Otimizações

Existem vários parametros que podem ser ajustados para tornar o ZFS melhor para diferentes cargas de trabalho.

- `vfs.zfs.arc_max` - Tamanho máximo do ARC. O padrão é toda a memória RAM menos 1 GB, ou metade da RAM, o que for maior. No entanto, um valor menor deve ser usado se o sistema estiver executando quaisquer outros daemons ou processos que possam requerer memória. Este valor pode ser ajustado em tempo de execução com sysctl(8) e pode ser configurado no `/boot/loader.conf` ou `/etc/sysctl.conf`.

- `vfs.zfs.arc_meta_limit` - Limita a parte do ARC que pode ser usado para armazenar metadados. O padrão é um quarto de `vfs.zfs.arc_max`. Aumentar esse valor melhorará o desempenho se a carga de trabalho envolver operações em um grande número de arquivos e diretórios ou operações de metadados frequentes, ao custo de caber menos dados de arquivo no ARC. Este valor pode ser ajustado em tempo de execução com sysctl(8) e pode ser configurado em `/boot/loader.conf` ou `/etc/sysctl.conf`.

- `vfs.zfs.arc_min` - Tamanho mínimo do ARC. O padrão é metade de `vfs.zfs.arc_meta_limit`. Ajuste esse valor para evitar que outros aplicativos pressionem o ARC inteiro. Este valor pode ser ajustado em tempo de execução com sysctl(8) e pode ser configurado em `/boot/loader.conf` ou `/etc/sysctl.conf`.

- `vfs.zfs.vdev.cache.size` - Uma quantidade pré-alocada de memória reservada como um cache para cada dispositivo no pool. A quantidade total de memória usada será esse valor multiplicado pelo número de dispositivos. Este valor só pode ser ajustado no momento da inicialização e é definido em `/boot/loader.conf`.

- `vfs.zfs.min_auto_ashift` - Mínimo `ashift` (tamanho do setor) que será usado automaticamente no momento da criação do pool. O valor é uma potência de dois. O valor padrão de `9` representa `2^9 = 512`, um tamanho de setor de 512 bytes. Para evitar amplificação de escrita e para obter o melhor desempenho, defina esse valor para o maior tamanho de setor usado por um dispositivo no pool.

  Muitas unidades possuem setores de 4 KB. Usar o `ashift` padrão `9` com esses drives resulta em amplificação de gravação nesses dispositivos. Os dados que podem estar contidos em uma única gravação de 4 KB devem, em vez disso, ser gravados em oito gravações de 512 bytes. O ZFS tenta ler o tamanho do setor nativo de todos os dispositivos ao criar um pool, mas muitas unidades com setores de 4 KB relatam que seus setores têm 512 bytes para compatibilidade. Configure o `vfs.zfs.min_auto_ashift` para `12` (`2^12=4096`) antes de criar um pool irá forçar o ZFS a usar blocos de 4 KB para melhor desempenho nessas unidades.

  Forçar blocos de 4 KB também é útil em pools em que as atualizações de disco são planejadas. Os discos futuros provavelmente usarão setores de 4 KB, e os valores de `ashift` não poderão ser alterados depois que um pool for criado.

  Em alguns casos específicos, o menor tamanho de bloco de 512 bytes pode ser preferível. Quando usado com discos de 512 bytes para bancos de dados, ou como armazenamento para máquinas virtuais, menos dados são transferidos durante pequenas leituras aleatórias. Isso pode fornecer melhor desempenho, especialmente ao usar um tamanho de registro ZFS menor.

- `vfs.zfs.prefetch_disable` - Desabilita a pré-busca. Um valor de `0` está ativado e `1` está desativado. O padrão é `0`, a menos que o sistema tenha menos de 4 GB de RAM. A pré-busca funciona lendo blocos maiores do que os que foram solicitados no ARC na esperança de que os dados sejam necessários em breve. Se a carga de trabalho tiver um grande número de leituras aleatórias, a desativação da pré-busca poderá melhorar o desempenho reduzindo leituras desnecessárias. Este valor pode ser ajustado a qualquer momento com sysctl(8).

- `vfs.zfs.vdev.trim_on_init` - Controla se os novos dispositivos adicionados ao pool têm o comando `TRIM` executado neles. Isso garante o melhor desempenho e a longevidade dos SSDs, mas leva um tempo extra. Se o dispositivo já tiver sido apagado de forma segura, a desativação dessa configuração tornará o acréscimo do novo dispositivo mais rápido. Este valor pode ser ajustado a qualquer momento com sysctl(8).

- `vfs.zfs.vdev.max_pending` - Limita o número de solicitações de I/O pendentes por dispositivo. Um valor mais alto manterá a fila de comandos do dispositivo cheia e poderá resultar em maior rendimento. Um valor menor reduzirá a latência. Este valor pode ser ajustado a qualquer momento com o sysctl(8).

- `vfs.zfs.top_maxinflight` - Número máximo de I/Os pendentes por vdev de nível superior. Limita a profundidade da fila de comandos para evitar alta latência. O limite é por vdev de nível superior, o que significa que o limite se aplica a cada Mirror, RAID-Z, ou outro vdev independentemente. Este valor pode ser ajustado a qualquer momento com sysctl(8).

- `vfs.zfs.l2arc_write_max` - Limita a quantidade de dados gravados no L2ARC por segundo. Este ajuste foi projetado para estender a longevidade de SSDs limitando a quantidade de dados gravados no dispositivo. Este valor pode ser ajustado a qualquer momento com sysctl(8).

- `vfs.zfs.l2arc_write_boost` - O valor deste ajuste é adicionado ao `vfs.zfs.l2arc_write_max` e aumenta a velocidade de gravação para o SSD até que o primeiro bloco seja removido do L2ARC. Esta “Turbo Warmup Phase” é projetada para reduzir a perda de desempenho de um L2ARC vazio após uma reinicialização. Este valor pode ser ajustado a qualquer momento com sysctl(8).

- `vfs.zfs.scrub_delay` - Número de ticks a serem atrasados ​​entre cada operação de I/O durante um `scrub`. Para garantir que um `scrub` não interfira com a operação normal do pool, se qualquer outra I/O estiver acontecendo, o `scrub` será atrasado entre cada comando. Esse valor controla o limite no total de IOPS (I/Os por segundo) gerados pelo `scrub`. A granularidade da configuração é determinada pelo valor de `kern.hz`, cujo padrão é de 1.000 ticks por segundo. Essa configuração pode ser alterada, resultando em um limite efetivo de IOPS diferente. O valor padrão é `4`, resultando em um limite de: 1000 ticks/seg/4 = 250 IOPS. Usar um valor de `20` daria um limite de: 1000 ticks/seg/20 = 50 IOPS. A velocidade de `scrub` é limitada apenas quando houver atividade recente no pool, conforme determinado por `vfs.zfs.scan_idle`. Esse valor pode ser ajustado a qualquer momento com sysctl(8).

- `vfs.zfs.resilver_delay` - Número de milissegundos de atraso inserido entre cada I/O durante um resilver . Para garantir que um resilver não interfira com a operação normal do pool, se qualquer outro I/O estiver acontecendo, o resilver irá atrasar entre cada comando. Esse valor controla o limite de total de IOPS (I/Os por segundo) gerados pelo resilver. A granularidade da configuração é determinada pelo valor de `kern.hz`, cujo padrão é de 1.000 marcações por segundo. Essa configuração pode ser alterada, resultando em um limite efetivo de IOPS diferente. O valor padrão é 2, resultando em um limite de: 1000 ticks / seg / 2 = 500 IOPS. Retornar o pool a um estado Online pode ser mais importante se a falha outro dispositivo levar o pool ao estado de Fault, causando perda de dados. Um valor de 0 dará à operação de resilver a mesma prioridade que outras operações, acelerando o processo de recuperação. A velocidade do resilver é limitada apenas quando houver outra atividade recente no pool, conforme determinado por `vfs.zfs.scan_idle`. Este valor pode ser ajustado a qualquer momento com sysctl(8).

- `vfs.zfs.scan_idle` - Número de milissegundos desde a última operação antes do pool ser considerado ocioso. Quando o pool estiver ocioso, a taxa limite para `scrub` e resilver fica desativada. Este valor pode ser ajustado a qualquer momento com sysctl(8).

- `vfs.zfs.txg.timeout` - Número máximo de segundos entre os grupos de transações. O grupo de transações atual será gravado no pool e um novo grupo de transações será iniciado se esse período de tempo tiver decorrido desde o grupo de transações anterior. Um grupo de transações pode ser acionado antes se dados suficientes forem gravados. O valor padrão é de 5 segundos. Um valor maior pode melhorar o desempenho de leitura atrasando gravações assíncronas, mas isso pode causar um desempenho irregular quando o grupo de transações é gravado. Este valor pode ser ajustado a qualquer momento com sysctl(8).

### 19.6.2. ZFS em i386

Alguns dos recursos fornecidos pelo ZFS consomem muita memória, e podem exigir ajuste para máxima eficiência em sistemas com RAM limitada.

#### 19.6.2.1. Memória

Como mínimo, a memória total do sistema deve ter pelo menos um gigabyte. A quantidade de RAM recomendada depende do tamanho do pool e dos recursos do ZFS usados. Uma regra geral é 1 GB de RAM para cada 1 TB de armazenamento. Se o recurso de deduplicação for usado, uma regra geral é 5 GB de RAM por TB de armazenamento para ser desduplicado. Enquanto alguns usuários usam com sucesso o ZFS com menos RAM, os sistemas sob carga pesada podem entrar em panic devido ao esgotamento da memória. Outros ajustes podem ser necessários para sistemas com uma quantia de memória RAM inferior ao recomendado.

#### 19.6.2.2. Configuração do Kernel

Devido às limitações de espaço de endereço da plataforma i386™, os usuários do ZFS na arquitetura i386™ devem adicionar essa opção a um arquivo de configuração de kernel personalizado, reconstruir o kernel e reiniciar:

    options        KVA_PAGES=512

Isso expande o espaço de endereço do kernel, permitindo que o parametro `vm.kvm_size` seja ajustado além do limite imposto atualmente de 1 GB ou o limite de 2 GB para PAE. Para encontrar o valor mais adequado para essa opção, divida o espaço de endereço desejado em megabytes por quatro. Neste exemplo, é `512` para 2 GB.

#### 19.6.2.3. Ajustes do Carregador

O espaço de endereçamento `kmem` pode ser aumentado em todas as arquiteturas do FreeBSD. Em um sistema de teste com 1 GB de memória física, o sucesso foi alcançado com essas opções abaixo adicionadas ao `/boot/loader.conf`, e o sistema reiniciado:

    vm.kmem_size="330M"
    vm.kmem_size_max="330M"
    vfs.zfs.arc_max="40M"
    vfs.zfs.vdev.cache.size="5M"

Para obter uma lista mais detalhada de recomendações para otimizações relacionadas ao ZFS, consulte https://wiki.freebsd.org/ZFSTuningGuide.

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