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Solaris のシステム管理 (第 1 巻)

カスタムファイルシステムパラメータの決定

newfs コマンドによって割り当てられるデフォルトのファイルシステムパラメータを変更しようとする前に、各パラメータについて理解しておく必要があります。この節では、次の各パラメータについて説明します。

論理ブロックサイズ

論理ブロックサイズは、UNIX カーネルがファイルの読み書きに使用するブロックのサイズです。一般に、論理ブロックサイズは物理ブロックサイズ (通常は 512K バイト) とは異なります。物理ブロックサイズは、ディスクコントローラが読み書きできる最小ブロックのサイズです。

ファイルシステムの論理ブロックサイズを指定できます。ファイルシステムの作成後は、ファイルシステムを再構築しなければ、このパラメータを変更できません。論理ブロックサイズの異なるファイルシステムを、同じディスクに格納できます。

デフォルトでは、UFS ファイルシステムの論理ブロックサイズは 8192 バイト (8K バイト) です。UFS ファイルシステムでは、ブロックサイズとして 4096 バイトまたは 8192 バイト (4K または 8K バイト) がサポートされます。8K バイトは、論理ブロックの推奨サイズです。

SPARC のみ -

sun4u プラットフォームで指定できるブロックサイズは 8192 バイトだけです。

システムに最善の論理ブロックサイズを選択するには、必要なパフォーマンスと使用可能容量を検討してください。ほとんどの UFS システムでは、8K バイトのファイルシステムが最高のパフォーマンスを発揮し、ディスクパフォーマンスと一次メモリーやディスク上の領域の使用量が適切なバランスに保たれます。

原則として、効率を高めるには、ほとんどのファイルがきわめて大きいファイルシステムには大きめの論理ブロックサイズを使用します。ほとんどのファイルがきわめて小さいファイルシステムには、小さめの論理ブロックサイズを使用します。ファイルシステム上で quot -c file-system コマンドを使用すると、ファイルの分散に関する詳細なレポートをブロックサイズ別に表示できます。

フラグメントサイズ

ファイルが作成または拡張されると、論理ブロック全体または「フラグメント」と呼ばれる部分のディスク容量が割り当てられます。ファイルのデータを保持するディスク容量が必要になると、まずブロック全体が割り当てられ、次に残りの部分にブロックのうち 1 つまたは複数のフラグメントが割り当てられます。小型ファイルの場合、割り当てはフラグメントから始まります。

ブロック全体ではなく、そのフラグメントを割り当てることができるので、ブロック内の未使用のホールによってディスク容量の「フラグメント」が低下し、容量の節約になります。

UFS ファイルシステムを作成するときに、「フラグメントサイズ」を定義します。デフォルトのフラグメントサイズは 1K バイトです。各ブロックは、1 個、2 個、4 個、または 8 個のフラグメントに分割できます。この場合、フラグメントサイズは 8192 バイトから 512K バイトまでです (4K バイトのファイルシステムのみ)。実際には、下限はディスクのセクターサイズ、通常は 512 バイトに連動します。

注 -

上限を、まったくフラグメントのない場合の完全ブロックのサイズに等しくすることができます。容量よりも速度を重視する場合、きわめて大型のファイルがあるファイルシステムには、この構成が最適なことがあります。

フラグメントサイズを選択するときには、処理時間と容量を取捨選択してください。フラグメントサイズが小さければ容量の節約になりますが、割り当てには時間がかかります。原則として、格納効率を高めるには、ほとんどのファイルが大型のファイルシステムには、大きめのフラグメントサイズを使用します。ほとんどのファイルが小型のファイルシステムには、小さめのフラグメントサイズを使用します。

最小空き容量

「最小空き容量」とは、ファイルシステムの作成時に予約分として保持されるディスク容量です。デフォルトの予約分は、((64M バイト/パーティションサイズ) * 100) で算出し、その値を最も近い整数に切り捨てます。値は、ディスク容量の 1% から 10% の範囲に制限されます。ファイルシステム内の空き容量が少なくなるほど、アクセス速度が低下するので、空き容量は重要です。十分な空き容量があれば、UFS ファイルシステムは効率よく動作します。ファイルシステムがいっぱいになって、使用可能なユーザー領域を使い果たすと、スーパーユーザー以外は予約済みの空き容量にアクセスできなくなります。

df などのコマンドは、最小空き容量として割り当て済みの分を差し引いて、ユーザーに使用可能な容量をパーセントで表示します。コマンドでファイルシステム内のディスク容量の 100 パーセント以上が使用中であると表示される場合は、予約分の一部がルートに使用されています。

ユーザーに制限を適用する場合に、各ユーザーが使用可能な容量には予約分の空き容量は含まれません。tunefs コマンドを使用すると、既存のファイルシステムの最小空き容量の値を変更できます。

回転の遅れ (ギャップ)

「回転の遅れ」は、CPU がデータ転送を完了し、同じディスクシリンダ上で次のデータ転送を開始するまでに予想される最小所要時間 (ミリ秒単位) です。デフォルトの遅れはゼロです。これは、最近のオンディスクキャッシュと併用すると、遅れに基づく計算が無効になるためです。

ファイルに書き込むときに、UFS 割り当てルーチンは新しいブロックを同じファイル内の直前のブロックと同じディスクシリンダ上に配置しようとします。また、新しいブロックをトラック内で最適の位置に配置して、そこへのアクセスに必要なディスクの回転を最小限度に抑えようとします。

ファイルブロックを「回転して適切に動作」するように配置するには、割り当てルーチンは CPU による転送処理速度と、ディスクが 1 ブロックをスキップする所要時間を認識しなければなりません。mkfs コマンドのオプションを使用すると、ディスクの回転速度と 1 トラック当たりのディスクブロック (セクター) 数を指定できます。割り当てルーチンは、この情報を使用して、1 ディスクブロックをスキップするミリ秒数を求めます。次に、割り当てルーチンは予想転送時間 (回転の遅れ) を使用して、システムの読み込み準備ができたときに次のブロックがディスクヘッドの真下にくるようにブロックを配置します。

注 -

回転の遅れ (newfs の -d オプション) を指定しなくてもよいデバイスがあります。

各ブロックは、システムが同じディスクの回転中に読み込める処理速度の場合にのみ、連続して配置されます。システムが低速であれば、ディスクはファイル内の次のブロックの先頭を通り過ぎてしまうので、そのブロックを読み込むには、もう 1 回転しなければならず、長時間かかります。次のディスク要求が発生するときに該当するブロックにヘッドがきているように、ギャップに適切な値を指定してください。

既存のファイルシステムの場合は、tunefs コマンドを使用してこのパラメータの値を変更できます。変更結果は、それ以後のブロック割り当てにのみ適用され、すでに割り当て済みのブロックには適用されません。

最適化のタイプ

「最適化のタイプ」には、「領域」と「時間」があります。

ファイルの数

i ノード数によって、ファイルシステム内で保持できるファイル数が決まります。ファイルごとに i ノードが 1 つあります。 i ノード 1 個あたりのバイト数によって、ファイルシステムの作成時に作成される合計 i ノード数が決まります。これは、ファイルシステムの合計サイズを、i ノード 1 個あたりのバイト数で割った値です。i ノードが割り当てられたら、ファイルシステムを作成し直さないかぎり、その数は変更できません。

i ノード 1 個あたりのデフォルトのバイト数は 2048 バイト (2K バイト) で、これは各ファイルの平均サイズが 2K バイト以上であることを想定しています。ファイルシステムが 1G バイトを超える場合、次の公式が使用されます。

ファイルシステムのサイズ 

i ノードごとのバイト数 

1G バイト以下 

2048 

2G バイト未満 

4096 

3G バイト未満 

6144 

3G バイト以上 

8192 

多数のシンボリックリンクを持つファイルシステムでは、平均ファイルサイズを小さくすることができます。ファイルシステムに多数の小型ファイルが格納される場合は、このパラメータに小さい値を与えてもかまいません。ただし、i ノード数が少ないために i ノードが不足するよりも、多すぎる方が好ましいことを留意してください。i ノード数が少なすぎると、実際には空のディスクスライス上でも最大ファイル数に達してしまうことがあります。