O bloco está na rede. Os experts sabem muito bem que. Inicialização SYSADMIN. Mais uma missão para os network block devices

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1 SYSADMIN Mais uma missão para os network block devices O bloco está na rede Você não precisa do Samba ou do NFS para usar um cliente sem disco. Um dispositivo de blocos remoto pode ajudar a melhorar muito o desempenho e a eficiência. por Dirk von Suchodoletz e Thorsten Zitterell hilary quinn Os experts sabem muito bem que o modelo tradicional de redes de computadores desperdiça muito espaço com o armazenamento de dados redundantes. Máquinas pessoais geralmente dispõem de um disco rígido, apesar de o sistema operacional e os aplicativos que rodam no computador serem os mesmos em toda a empresa. Uma alternativa para essa abordagem é o gerenciamento centralizado dos dados, com clientes sem disco. Naturalmente, isso exige uma rede rápida e confiável, além de servidores poderosos. Um cliente sem disco típico baixa todos os dados através de um sistema de arquivos de rede. Esse cenário, no entanto, causa uma sobrecarga desnecessária nos servidores e na rede. Quando um servidor distribui um sistema de arquivos que os clientes não modificam, a maioria da funcionalidade é desperdiçada. Uma alternativa interessante para melhorar o desempenho com clientes sem disco é ter um sistema de arquivos raiz localizado em um dispositivo de blocos da rede (network block device, ou NBD), em vez de um sistema de arquivos baseado na rede, como o NFS, por exemplo. Nosso ponto de partida nessa busca por um sistema de arquivos raiz de alto desempenho para redes locais consistiu de um conjunto de 60 clientes Linux sem disco (figura 1), instalados na Universidade de Freiburg há três anos. O ambiente anterior, que foi usado três vezes para processamento de matrículas, baseava-se em dois servidores NFS, com a configuração de tarefas gerenciada na inicialização dos clientes. Figura 1 As máquinas no conjunto CIP estão configuradas como clientes sem disco. Para evitar a sobrecarga da rede na inicialização, fomos fundo em nossa caixa de truques e substituímos o sistema de arquivos de rede por dispositivos de blocos remotos. Inicialização Quando o usuário terminava de negociar o login no KDE, cada cliente já tinha baixado até 350 MB do servidor, o que levava no mínimo um minuto. Como se pode imaginar, iniciar 15 máquinas simultaneamente gerava uma sobrecarga significativa nos dois servidores. Para resolver esse problema, iniciamos uma busca sistemática de otimizações potenciais, sem no entanto mexer no servidor e no hardware de rede. 66

2 NBD SYSADMIN Cliente Rede Servidor Aplicação FTP, SCP, HTTP Aplicação VFS LUFS VFS Sistema de arquivos NFS, SMB Sistema de arquivos Block device ISCSI, AoE, NBD Block device Figura 2 Servidor e cliente podem trocar arquivos e blocos em diversos níveis. A figura mostra a interpretação dos dados, mas não a implementação em software. A implementação especial LUFS (Linux Userland Filesystem), por exemplo, consegue montar um servidor FTP como se fosse um sistema de arquivos. Logo descobrimos que o comportamento dos clientes na inicialização afetava fortemente o desempenho. Decidimos manipular a configuração no disco RAM inicial e paralelizar os passos sempre que fosse interessante. Também investigamos sistemas de arquivos de rede alternativos e NBDs com um sistema de arquivos adequado. A combinação dessas duas abordagens reduziu o volume de dados que precisávamos transferir pela rede, de 350 MB para menos de 50 MB. Como conseqüência, o tempo de inicialização foi quase reduzido à metade. NFS legado O kernel Linux não se importa muito se o sistema de arquivos raiz se encontra num disco rígido local, um dispositivo RAID SCSI, um dispositivo flash ou um servidor de rede remoto. Nesse último caso, o Linux geralmente recai no uso do sistema de arquivos de rede NFS. O NFS é bastante usado e simples de configurar, e faz parte do kernel há anos. Mas está começando a aparentar sua idade: antes da versão 3, não havia a menor segurança. O servidor confia cegamente na autenticação feita nos clientes, e distingue os clientes somente pelos seus endereços IP. O NFS baseia-se em RPC (Remote Procedure Call) e usa chamadas de funções remotas para realizar todo tipo de acesso. Do ponto de vista do desenvolvedor, essa é uma abordagem elegante, mas que sofre de uma séria sobrecarga, principalmente se você tiver de lidar com arquivos pequenos. Usuários com um diretório pessoal em NFS talvez possam viver com isso, mas, se você tiver um sistema de arquivos raiz compartilhado com um número maior de clientes, os problemas começam a aparecer. O procedimento de inicialização do tipo System V, com sua infinidade de pequenos scripts de inicialização, é particularmente sujeito a sobrecargas. Enquanto procurávamos uma abordagem mais rápida, ficou claro que nossos requisitos escalabilidade, desempenho, integridade dos dados e disponibilidade eram contraditórios. Por exemplo, o caching tende a melhorar a escalabilidade e o desempenho, porém reduz a integridade dos dados. Sem outras medidas, não se pode garantir que os dados no cache do cliente sejam idênticos aos do servidor. E embora a sincronização melhore a integridade, novamente isso afeta a escalabilidade. SAN e dispositivos de bloco Isso nos deixou uma rota de fuga pelos níveis mais baixos: em vez de centralizar o sistema de arquivos, podemos controlar discos rígidos remotamente no nível de blocos (veja o quadro Blocos e arquivos). Esse princípio é popular com Storage Area Networks (Redes de área de armazenamento, ou SAN), que geralmente baseiam-se numa malha fiber channel independente da rede. Dito isso, devemos dizer que essa tecnologia é cara. O padrão industrial ISCSI é mais barato, e o kernel Linux possui suporte a ele, mas a sobrecarga do ISCSI é demais para um desktop normal. Uma forma mais barata de evitar os problemas do NFS operando no nível de bloco seria através do recurso de dispositivo de bloco de rede do Linux. Blocos e arquivos Os sistemas de arquivos controlam o acesso aos arquivos; dispositivos de blocos geralmente abstraem o hardware (discos rígidos, por exemplo) e suportam o intercâmbio de dados em blocos (veja a figura 2). Os dois se encontram quando um sistema de arquivos normal é baseado num dispositivo de blocos que suporta o armazenamento em blocos. Sistemas operacionais modernos devem aumentar o desempenho através do cache em RAM das transferências de dados. Os sistemas de arquivos de rede disponíveis diferem quanto aos tipos e tamanhos de arquivos que suportam, e também quanto ao controle de acesso. Por exemplo, o Samba não suporta arquivos especiais Unix como soquetes e named pipes na configuração padrão, o que pode impedir alguns aplicativos e ambientes gráficos do Linux. Dispositivos de blocos suportam o uso de sistemas de arquivos arbitrários baseados em blocos, independentemente de o dispositivo de bloco estar montado localmente ou acessível remotamente pela rede. Isso nos dá uma gama bem maior de escolhas do que os sistemas de arquivos de redes. Linux Magazine #23 Setembro de

3 SYSADMIN NBD Figura 3 Nossa tentativa de montar o ReiserFS num dispositivo de blocos somente leitura. O sistema de arquivos precisa acrescentar entradas ao journal, mas NBDs compartilhados não podem ser graváveis. O kernel oficial já possui o recurso NBD há quatro anos. O módulo é bem simples, e deixa a verificação da integridade dos dados transferidos para a camada TCP subjacente. Uso de NBDs Pode-se executar modprobe nbd para ver se o seu kernel possui um módulo NBD configurado. Não deve aparecer nenhuma mensagem de erro. As ferramentas respectivas do espaço do usuário, como /usr;bin;nbd-server, são fornecidas pela maioria das distribuições num pacote separado. A versão era a atual quando este artigo foi escrito, e está disponível em [1]. O Suse Linux 10.0 ainda utiliza a versão 2.7.4, que funcionará muito bem para o que queremos. Sem permissão de escrita Assim como com um sistema de arquivos remoto, um dispositivo de bloco de rede pode ser exportado para suportar acesso completo ou somente leitura. Existe uma diferença marcante quando se examina o acesso de gravação compartilhado num recurso: os sistemas de arquivos de rede oferecem mecanismos de travamento ou acesso coordenado aos arquivos para evitar danos aos arquivos. Os dispositivos de rede fazem muito menos esforço, e ficam satisfeitos desde que o acesso de leitura ou escrita fique restrito a blocos individuais. A única proteção que oferecem é a garantia de que as transferências de bloco sejam atômicas. Os dispositivos de bloco não têm interesse especial em saber se os blocos na verdade pertencem a algum sistema de arquivos eles ignoram solenemente as camadas de dados subjacentes e a forma como se organizam. Entretanto, isso pode dificultar o suporte ao uso distribuído de um dispositivo de blocos de rede com um sistema de arquivos comum baseado em blocos. Se vários clientes tentassem gravar dados num NBD compartilhado, não tomariam conhecimento de seus colegas, e destruiriam as estruturas de dados uns dos outros por causa da falta de coordenação. O caching local nos clientes torna esse caos perfeito e deixa os sistemas de arquivos com um lixo ininteligível. Isso não é uma fonte de preocupação para as operações sem disco. Contanto que ninguém tente gravar no NBD, qualquer número de clientes pode compartilhá-lo. Mas para gravar, é necessário impedir que um segundo cliente monte o dispositivo de blocos caso outro cliente queira gravar nele. Para os testes iniciais, talvez você queira eliminar a possibilidade de surgirem problemas de rede e rodar o cliente e o servidor na mesma máquina. A forma mais fácil de fazer isso é com uma partição livre. Se você não tiver uma, um arquivo contêiner com algum sistema de arquivos servirá (exemplo 1). Testamos essa configuração com ReiserFS, Ext2 e XFS, com sucesso. As ferramentas de formatação dirão que o arquivo não é um dispositivo de blocos (linha 8), mas você pode ignorar esse aviso. Em nosso exemplo, o administrador cria um arquivo de 100 MB (linhas 1 e 2), adiciona um sistema de arquivos Ext 2 (linha 6), inicia o servidor NBD na porta 5000 (linha 14), e monta o dispositivo na mesma máquina (linha 15). A escolha do número da porta é arbitrária, o que permite iniciar múltiplos servidores para vários contêineres. O cliente NBD precisa do módulo do kernel e espera o endereço IP e o número da porta do servidor, seguidos do nome do dispositivo de blocos local. Remoto Para iniciar o cliente e o servidor em máquinas separadas, simplesmente substitua o endereço na linha de comando do nbd-client pelo IP do servidor. O nbdserver consegue exportar volumes LVM ou partições, em vez de simples arquivos contêiner. Para isso, simplesmente substitua o nome do arquivo pelo do dispositivo: nbd-server 5001 /dev/sda4. O cliente fecha a conexão com o servidor da seguinte forma: nbd-client -d dispositivo; mas certifique-se de desmontar o dispositivo de blocos antes de fechar a conexão: umount /mnt nbd-client -d /dev/nbd0 Conforme explicado no quadro Blocos e arquivos, permitir que múltiplas máquinas gravem em um NBD compartilhado leva ao caos. Em vários casos, nem existe essa necessidade. O acesso de leitura é suficiente para o sistema de arquivos raiz de um cliente sem disco, para um diretório de aplicativos compartilhado, ou para um repositório de documentos. Somente leitura A opção -r inicia o servidor de dispositivos de bloco em modo somente leitura, evitando assim que os clientes modifiquem o dispositivo de bloco. Obviamente, isso também desqualifica os sistemas de arquivo com journal. Não conseguimos montar sistemas Ext 3, ReiserFS ou XFS através de dispositivos de bloco somente leitura em nosso laboratório. Dependendo do sistema de arquivos, mensagens de erro das mais variadas proporções foram mostradas; a figura 3 mostra o que o ReiserFS tem a dizer sobre isso. Especificar a opção de montagem -o ro não melhorou as coisas; sistemas de arquivo com journal sempre querem gravar em seus journals. Entretanto, o SquashFS e o Ext 2 aceitaram bem. Alternativamente, o NBD oferece a opção -c para copiar ao gravar (exemplo 2, linha 1). Para suportar essa opção, o servidor cria um arquivo para cada cliente, onde guarda as modificações realizadas pelo cliente. A linha 9 exemplifica isso. Quando o cliente desconecta, as mudanças são perdidas, apesar de o arquivo propriamente dito ser mantido. Os próprios desenvolvedores dizem que o desempenho da opção -c não é muito bom, então talvez você prefira uma solução implementada no cliente, como o UnionFS ou o módulo COW (copy on write, ou copiar ao gravar). Infelizmente, a segurança do NBD é, no máximo, rudimentar. É semelhante à do NFS, mas menos flexível. Os administradores podem especificar uma lista de máquinas que receberão direito de acesso ao dispositivo. O NBD não tem qualquer recurso avançado, como autenticação, verificação de integridade ou criptografia. Escrita direcionada Clientes sem disco precisam criar ou modificar arquivos em várias posições do sistema de arquivos durante sua execução o diretório /etc/resolv.conf ou vários outros diretórios temporários, por exemplo. Uma solução envolve o uso de sistemas de arquivos translúcidos, como o UnionFS, para suportar mudanças através de um ramdisk superposto. Entretanto, essas modificações não são persistentes, e o sistema volta ao estado original na próxima inicialização. O Cowloop (Copy On Write Loopback Device, ou dispositivo loopback com cópia na gravação) [2] é outra abordagem para dispositivos de blocos somente leitura. O Cowloop torna um dispositivo de blocos 68

4 NBD SYSADMIN gravável, gravando as mudanças separadamente num arquivo esparso (figura 4), que novamente pode residir num ramdisk. Em comparação com o UnionFS, que precisa copiar um arquivo inteiro para a camada gravável para refletir até as menores mudanças, o Cowloop é bem mais moderado no uso de espaço, e só armazena os blocos alterados. Cowloop Depois de descompactar, compilar e instalar o código-fonte a partir de [2], você deve ter um módulo do kernel e uma ferramenta. Pode-se usar o Cowloop em combinação com o NBD: modprobe cowloop cowdev -a /dev/nbd0 /tmp/nbd.cow mkdir /mnt/nbd-rw mount /dev/cow/0 /mnt/nbd-rw Esse exemplo liga o NBD nbgd0 ao arquivo gravável /tmp/nbd.cow e monta o novo dispositivo de blocos. As operações de leitura no nbd-rw não afetam o NBD. Se o Cowloop reclamar da falta de um /dev/cow/ctl ou /dev/cow/0, as seguintes linhas devem ajudar: mkdir /dev/cow mknod /dev/cow/ctl b ln -s /dev/cowloop0 /dev/cow/0 Depois de desmontar o dispositivo de blocos combinado, cowdev -d /dev/cow/0 removerá o Cowloop. Em comparação com essa solução, o UnionFS roda em um nível mais alto do sistema de arquivos. Ele guarda os arquivos modificados em outro sistema de arquivos, fácil de rastrear. De fato, pode-se utilizar as ferramentas padrão do Linux para fazer buscas no sistema de arquivos superposto. Gancho de memória Clientes sem disco não dispõem de armazenamento local, e portanto puxam da rede todas as informações de que necessitam. Normalmente, o carregador de boot ou algum parâmetro do kernel informa ao kernel onde se localiza o sistema de arquivos raiz. Mas, se o sistema de arquivos raiz estiver em algum lugar de uma rede local, será necessário fornecer uma forma de ativar as interfaces de rede e a configuração de IP logo no início, sendo que ambos precisam de um sistema de arquivos raiz. Há três soluções possíveis para o problema de ter um sistema de arquivos raiz e ativar a configuração inicial de IP: Raiz do kernel sobre NFS As primeiras versões do Linux eram capazes de usar a raiz do kernel sobre NFS, o que envolve a montagem do sistema de arquivos raiz diretamente por NFS. Entretanto, isso pressupõe que todos os componentes necessários estejam embutidos no kernel, incluindo as configurações da placa de rede e do NFS, além da auto-configuração do IP, que por sua vez precisa que haja um cliente DHCP em funcionamento. Problemas afloram quando se troca a placa de rede ou quando se necessita aplicar patches ao driver. Em ambos os casos, você precisaria recompilar todo o kernel. Exemplo 1: Testando o NBD Ramdisk inicial Um ramdisk inicial, tecnicamente, é um dispositivo de blocos na RAM. O ramdisk tem um sistema de arquivos formatado com todas as ferramentas, scripts e módulos necessários para a configuração até o momento em que o sistema de arquivos raiz é montado. Essa abordagem tem suas desvantagens, como o esforço envolvido na criação do ramdisk inicial, a sobrecarga devida ao dispositivo de blocos com seu sistema de arquivos, e as complexas transições do pequeno sistema de arquivos raiz do ramdisk inicial para o novo sistema raiz montado no outro dispositivo. A chamada pivot_root lida com a transição, e freeramdisk libera a memória do ramdisk após a transição. Early userspace Um desenvolvimento recente, chamado early userspace (ou 01 hermes:~ # mkdir /exports 02 hermes:~ # dd if=/dev/zero of=/exports/nbd-export bs=1024 count= records in records out bytes (102 MB) copied, 0, seconds, 84 MB/s 06 hermes:~ # mke2fs nbd-export 07 mke2fs 1.38 (30-Jun-2005) 08 /exports/nbd-export is not a special block device. 09 Continue anyway? (y,n) y 10 Filesystem-Label= 11 OS-Typ: Linux 12 Block size=1024 (log=0) 13 [...] 14 hermes:~ # nbd-server 5000 /exports/nbd-export 15 hermes:~ # nbd-client /dev/nbd0 16 Negotiation:..size = KB 17 bs=1024, sz= hermes:~ # mount /dev/nbd0 /mnt 19 hermes:~ # ls /mnt lost+found 21 hermes:~ # df 22 Filesystem 1K blocks Used Available Used% Mounted as 23 [...] 24 /dev/nbd % /mnt 25 hermes:/ # time dd if=/dev/zero of=/mnt/text count=8192 bs= bytes (8,4 MB) copied, 0, seconds, 220 MB/s real 0m0.046s 31 user 0m0.008s 32 sys 0m0.036s Exemplo 2: Copiar ao gravar 01 hermes:~ # nbd-server 5000 /exports/nbd-export -c 02 hermes:~ # nbd-client /dev/nbd0 03 hermes:~ # mount -t xfs /dev/nbd0 /mnt 04 hermes:~ # ls -al /exports 05 insgesamt drwxr-xr-x 2 root root : drwxr-xr-x 23 root root : rw-r--r-- 1 root root :33 nbd-export 09 -rw root root :39 nbd-export diff Linux Magazine #23 Setembro de

5 SYSADMIN NBD Dispositivo de bloco Cowloop Dispositivo de bloco Somente leitura Leitura Sistema de arquivos Figura 4 O dispositivo de blocos Cowloop (no alto) depende de dois recursos: um dispositivo somente leitura (esquerda) é a base, e todos os blocos modificados são armazenados num arquivo separado (direita). O conteúdo do dispositivo de blocos original permanece inalterado. espaço de usuário adiantado) parece uma possibilidade para substituir as duas soluções anteriores num futuro não muito distante. InitramFS é um conjunto de estruturas especiais do kernel que podem ser mapeadas para um sistema de arquivos raiz padronizado, que pode tanto ser embutido no kernel sob um TempFS (de forma semelhante ao ramdisk inicial) quanto ser mantido e carregado separadamente como um arquivo CPIO. O kernel Linux e posteriores não usam mais pivot_root para mudar para o outro sistema de arquivos raiz. Ao invés disso, você pode simplesmente redirecionar o ponto de montagem para /. Uma ferramenta chamada run-init (localizada na Klibc) apaga os dados antes guardados nesse ponto. Alternativas Além do NBD, várias outras implementações livres dos dispositivos de blocos de rede também estão disponíveis, como ENBD [4], GNBD [6] e ANBD [3] (veja a tabela Variantes do NBD). Esses drivers de dispositivos de blocos não fazem parte do kernel atualmente, e a maioria das distribuições não os inclui. Embora a instalação seja mais complexa, pois é Leitura e escrita (Arquivo esparso) Arquivo editável necessário compilar a partir do códigofonte, o ENBD suporta o tratamento de erros, reconexão automática em caso de queda, canais múltiplos, entre outros recursos. Dispensando os fios O DNBD [5] (Distributed Network Block Device) foi feito especialmente para operações sem disco em redes sem fio. Nesse cenário, os clientes se associam a um ponto de acesso e compartilham Variantes do NBD freqüências. Somente um cliente pode transmitir por vez, um fato que é piorado pela banda restrita de 54Mbps dos padrões atuais IEEE b/a/g. Como todos os clientes compartilham o meio de transmissão da rede, a taxa de transferência de dados disponível é reduzida para cada dispositivo adicional que tenta inicializar simultaneamente. O DNBD tenta minimizar o volume de dados tanto quanto possível, enquanto ao mesmo tempo aumenta as capacidades da rede sem fio. Para atingir esse objetivo, o DNBD consegue funcionar sem mecanismos de travamento e só suporta o acesso de leitura. Além disso, o tráfego de dados do DNBD é visível para todos os clientes ligados à rede (figura 6), e os clientes fazem cache de todos os blocos que o servidor transmite, independentemente de para qual cliente ele objetivar. Afinal, é provável que os outros clientes venham a precisar do bloco em algum momento. Apesar de o meio compartilhado numa rede sem fio permitir que clientes escutem as conversas de outros clientes, nenhuma placa de rede sem fio suporta os modos promíscuo ou de monitoramento. Para contornar isso, o DNBD usa IP multicasting para se comunicar com um grupo de clientes simultaneamente. Para permitir que isso aconteça, o DNBD se baseia no protocolo UDP independente de conexão. O DNBD cuida sozinho dos pacotes perdidos e outros problemas de comunicação. Ele usa IP multicast de endereços na faixa de rede /4, mas /8 é o recomendado para você experimentar. Antes de um cliente DNBD conseguir acessar um dispositivo de blocos de rede, ele primeiro tenta descobrir um servidor, enviando um pacote especial Nome Explicação O Network Block Device é o predecessor de todos os dispositivos de NBD blocos de rede do Linux. No momento, só existe um desenvolvedor ativo e uma lista de discussão com volume razoável de tráfego. [1] O Another Network Block Device é uma extensão compatível com NBD criada em Suporta multithreading e prome- ANBD te melhores mensagens de erro que seu antecessor. [3] O Enhanced Network Block Device está sendo impulsionado por somente um desenvolvedor ativo; existe uma lista de discussão com algumas mensagens por mês. O ENBD estende o NBD, adicionando reco- ENBD nexão automática, autenticação e suporte a mídias removíveis. [4] O Distributed Network Block Device usa UDP como protocolo de transporte, e portanto suporte multicasting, caching pelo lado do cliente e redun- DNBD dância de servidores. Mas só suporta exportações somente leitura. [5] GNBD O Global Network Block Device é a base do GFS (Global Filesystem). [6] 70

6 NBD SYSADMIN para um endereço multicast específico. A resposta do servidor inclui informações sobre o dispositivo de blocos de rede existente, que os clientes podem usar para configuração. Depois, os clientes podem pedir blocos. Servidores DNBD podem ser replicados em cenários de alta disponibilidade. Os clientes descobrem os servidores automaticamente; coletam dados estatísticos continuamente para conseguirem escolher o servidor com o menor tempo de resposta. Um caching significativo sempre pressupõe propriedades da localidade. Os clientes necessitam da possibilidade de acessar o mesmo bloco por um período de tempo limitado para tirarem proveito dessa solução. Essas condições se aplicam quando um grande número de clientes sem disco inicializam simultaneamente numa rede sem fio. Mas também funciona para conteúdo multimídia: múltiplos clientes podem reproduzir um DVD através de uma WLAN, e o cache ainda vai funcionar se cada cliente estiver num ponto diferente da reprodução. A página do projeto DNBD inclui um Howto de instalação que descreve o download do DNBD pelo Subversion e sua compilação. Você necessita dos fontes ou dos cabeçalhos do kernel, sendo Para o servidor NFS Sistemas de arquivos Dispositivo de bloco Para o servidor Figura 5 Uma combinação das técnicas discutidas neste artigo é possível. A maioria dos dispositivos de blocos possuem sistemas de arquivos baseados em blocos. As exceções são o Cowloop e o UnionFS, que fornecem uma nova camada gravável baseada em dispositivos de blocos ou sistemas de arquivos. que talvez seja preciso modificar o caminho até o kernel em kernel/makefile. Assim como qualquer outro dispositivo de blocos de rede, o DNBD tem alguns problemas com várias combinações de agendadores de entrada e saída com sistemas de arquivos, principalmente em operações sem disco. Union-FS Ext 2 Ext 3 Squash-FS Tmp-FS Cowloop NBD Cache do buffer DNBD Apesar de o PXE Linux (Pre-boot Execution Environment) [7] e o Etherboot [8] terem sido criados para suportar a inicialização de PCs por Ethernet, um padrão para a mesma tarefa em redes sem fio ainda não surgiu. Ao invés de utilizar a rede para enviar o kernel e o ramdisk para a máquina, chaveiros USB ISCSI Os Thin Clients da ThinNetworks Melhor relação custo benefício do mercado e funcionalidades exclusivas O TC-NET revoluciona o mercado de ThinClients ao apresentar um sistema operacional baseado em Linux e funcionalidades exclusivas, o TC-OS. Compatível com a maioria dos servidores de terminal existentes, essa solução agrega redução de custos de aquisição e atualização, facilidade de instalação e manutenção, maior estabilidade e confiabilidade, maior segurança, baixo consumo de energia e tamanho compacto O sistema Operacional TC-OS Recursos de administração centralizados; Servidor VNC para permitir o controle remoto de cada ThinClient; Disponível com Flash (64mb ou 128mb) ou na versão PXE para uso com LTSP; Clientes para CITRIX-ICA, Microsoft RDP 5.1, XDMCP e VNC e Tarantella; Diversos aplicativos para uso local (navegador, Java, Skype, protetor Linux Magazine de #23 tela Setembro e outros). de 2006 Fone: (61) Skype: ThinNetworks 71

7 SYSADMIN NBD e cartões Compact Flash conectados à porta IDE são bons carregadores do kernel. Além disso, o init no InitramFS recebe a tarefa adicional de configurar os parâmetros da rede sem fio antes da configuração do IP. Bem bloqueado O NFS causa uma sobrecarga considerável, o que é um grande problema se você lidar com muitos arquivos pequenos. Mais especificamente, os scripts típicos de runlevel, configuração do sistema e administração de um sistema Linux dificultam a vida do NFS. E a situação é agravada pelos novos truques que as distribuições modernas empregam nos monitores de sistemas de arquivo e outros componentes, gerando um fluxo constante de dados NFS. Dispositivos de blocos de rede funcionam melhor com o cache interno do kernel, e um sistema inativo então não gerará quase nenhum tráfego de rede. Ao abrir um arquivo, o Linux só lê o bloco uma vez para ter certeza das permissões, dono, ou data da última alteração, e para obter um ponteiro para o arquivo. O NFS necessita de várias chamadas RPC para o mesmo fim. As operações com NFS também podem ser otimizadas. Deixar a configuração e as rotinas típicas rodarem em um ramdisk inicial diminui a distância entre o NFS e o dispositivo de blocos. Usar o compacto SquashFS [9] também é uma opção interessante: em cenários somente leitura, a pré-compactação do sistema de arquivos pode diminuir o tráfego de rede e fazer melhor uso do cache de blocos. Usar o UnionFS ou o Cowloop tem um forte efeito. O uso do segundo é restrito a um dispositivo de blocos com sistema de arquivos gravável. O UnionFS é útil em qualquer cenário, e também ajudará a diminuir o tráfego. Além disso, o UnionFS ajuda a reduzir a carga sobre o dispendioso TempFS na RAM, principalmente em relação aos normalmente pequenos arquivos de configuração. A alta disponibilidade é difícil de atingir com NFS. O DNBD é especializado Cache do cliente Figura 6 O Distributed NBD é mais apropriado para redes sem fio. Quando um computador pede um bloco, o servidor envia o bloco para todos os clientes por multicast. Isso economiza tempo e banda se o próximo cliente precisar do mesmo bloco. nisso, mostrando-se muito mais competente em alternar transparentemente entre servidores, do ponto de vista do cliente. Os administradores podem até acrescentar e remover servidores dinamicamente sem que os usuários percebam, oferecendo assim uma forma elegante de contornar um ponto singular de falhas potencialmente desastroso em caso de falhas do servidor. Mais Informações Cache do cliente [1] NBD (Network Block Device): [2] Cowloop: Cache do cliente Especialista Os dispositivos de blocos de rede no Linux não foram feitos para aposentar o tradicional sistema de arquivos de rede, mas certamente oferecem uma opção interessante para clientes sem disco. As técnicas descritas neste artigo ajudarão na tarefa de fornecer um serviço de arquivos rápido e confiável na sua própria rede. [3] ANBD (Another Network Block Device): [4] ENBD (Enhanced Network Block Device): [5] DNBD (Distributed Network Block Device): [6] GNBD (Global Network Block Device): [7] PXE-Linux: [8] Etherboot: [9] SquashFS: Os autores Thorsten Zitterell trabalha para o departamento de sistemas operacionais da Universidade de Freiburg, onde faz suas pesquisas sobre sistemas operacionais de tempo real em microssistemas embarcados. Dirk von Suchodoletz é assistente no departamento de sistemas de comunicação e está constantemente buscando desenhos inteligentes para suportar clientes sem disco no Linux. 72

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