Raspberry Pi erresilienteagoa egiten File Sistemaren Erabiltzailearen Gida

Raspberry Pi Ltd gailuak maiz erabiltzen dira datuak biltegiratzeko eta monitorizatzeko gailu gisa, askotan bat-bateko etenaldiak gerta daitezkeen lekuetan. Edozein gailu informatikorekin gertatzen den bezala, energia uzteak biltegiratze ustelkeria eragin dezake. Liburu zuri honek egoera hauetan eta beste batzuetan datuen ustelkeria saihesteko aukera batzuk eskaintzen ditu egokiak hautatuz file datuen osotasuna bermatzeko sistemak eta konfigurazioak. Liburu zuri honek suposatzen du Raspberry Pi Raspberry Pi (Linux) sistema eragilea (OS) exekutatzen ari dela, eta azken firmware eta nukleoekin guztiz eguneratuta dagoela.

Zer da datuen ustelkeria eta zergatik gertatzen da?
Datuen ustelkeria idazketa, irakurketa, biltegiratzea, transmisioa edo prozesatzean gertatzen diren ordenagailuko datuetan nahi ez diren aldaketei dagokie. Dokumentu honetan biltegiratzeari baino ez diogu erreferentzia egiten, transmisioari edo prozesatzeari baino. Ustelkeria gerta daiteke idazketa-prozesu bat amaitu baino lehen eteten denean, idazketa amaitzea eragozten duen moduan, adibidez.ample boterea galtzen bada. Merezi du une honetan Linux OS (eta, hedaduraz, Raspberry Pi OS) datuak biltegiratze-lanak nola idazten dituen jakiteko sarrera azkar bat ematea. Linuxek normalean idazteko cacheak erabiltzen ditu biltegiratzeetan idatzi beharreko datuak gordetzeko. Cache hauek (aldi baterako gordetzen dituzte) datuak ausazko sarbideko memorian (RAM), aurrez zehaztutako muga jakin batera iritsi arte, eta une horretan biltegiratze euskarrian nabarmentzen diren idazketa guztiak transakzio batean egiten dira. Aurrez zehaztutako muga hauek denborarekin eta/edo tamainarekin erlazionatuta egon daitezke. AdibidezampIzan ere, datuak cachean gorde daitezke eta biltegian soilik idatzi daitezke bost segundoz behin, edo datu kopuru jakin bat pilatzen denean soilik idatzi. Errendimendua hobetzeko erabiltzen dira eskema hauek: datu zati handi bat idaztea bizkorragoa da datu zati txiki asko idaztea baino.

Hala ere, energia galtzen bada cachean gordetako datuak idazten diren artean, datu horiek galdu egiten dira. Beste arazo posible batzuk idazketa-prozesuan aurrerago sortzen dira, datuak biltegiratze euskarrian idazten diren bitartean. Behin hardware pieza bat (adibidezample, Secure Digital (SD) txartelaren interfazeari) datuak idazteko esaten zaio, oraindik denbora mugatu bat behar da datu horiek fisikoki gordetzeko. Berriz ere, oso epe labur horretan korronte-hutsegitea gertatzen bada, baliteke idazten ari diren datuak hondatzea. Ordenagailu sistema bat ixtean, Raspberry Pi barne, praktikarik onena itzaltzeko aukera erabiltzea da. Horrek bermatuko du cachean gordetako datu guztiak idazten direla eta hardwareak denbora izan duela datuak biltegiratze euskarrian benetan idazteko. Raspberry Pi-ren gailu gehienek erabiltzen dituzten SD txartelak bikainak dira disko gogorreko ordezko merke gisa, baina denboran zehar porrotak izan daitezke, erabiltzen ari diren moduaren arabera. SD txarteletan erabiltzen den flash memoriak idazketa-zikloaren iraupen mugatua du, eta txartelak muga horretara hurbiltzen diren heinean, fidagarriak izan daitezke. SD txartel gehienek higadura berdinketa izeneko prozedura erabiltzen dute ahalik eta denbora gehien irauten dutela ziurtatzeko, baina azkenean huts egin dezakete. Hilabeteetatik urteetara izan daiteke, txartelan zenbat datu idatzi diren edo (garrantzitsuagoa dena) ezabatu denaren arabera. Bizitza hori izugarri alda daiteke txartelen artean. SD txartelaren hutsegite ausaz adierazi ohi da file ustelkeria SD txartelaren zatiak erabilezin bihurtzen diren heinean.

Datuak hondatzeko beste modu batzuk daude, besteak beste, biltegiratze euskarri akastunak, biltegiratze-idazteko softwarean (driverak) edo aplikazioetan bertan dauden akatsak. Liburu zuri honen ondorioetarako, datu-galera gerta daitekeen edozein prozesu ustelkeria-gertaera gisa definitzen da.

Zerk eragin dezake idazketa eragiketa bat?
Aplikazio gehienek nolabaiteko idazketa egiten dute biltegian, adibidezampkonfigurazio-informazioa, datu-baseen eguneraketak eta antzekoak. Horietako batzuk files aldi baterakoak ere izan daitezke, hau da, programa martxan dagoen bitartean bakarrik erabiltzen dira eta ez dute pizteko ziklo batean mantendu behar; hala ere, biltegiratze euskarrian idazketak eragiten dituzte oraindik. Zure aplikazioak daturik idazten ez badu ere, atzeko planoan Linux-ek etengabe egingo ditu idazketak biltegian, gehienbat erregistro-informazioa idatziz.

Hardware irtenbideak

Nahiz eta liburu zuri honen eskumenekoak ez diren, aipatzekoa da ustekabeko etenaldiak prebenitzea datu-galeren aurkako arintze arrunta eta ondo ulertzen dela. Etenik gabeko elikadura-hornidurak (UPS) bezalako gailuek elikadura-hornidura sendoa izaten jarraitzen dutela ziurtatzen dute eta, UPS-ari energia galtzen bazaio, baterian dagoen bitartean, ordenagailu-sistemari esan diezaioke potentzia galtzea berehalakoa dela, eta horrela itzaltzea dotoretasunez aurrera egin ahal izango da babesko elikadura-hornidura agortu baino lehen. SD txartelak bizitza mugatua dutenez, baliagarria izan daiteke SD txartelak bizitzaren amaierara iristeko aukera izan aurretik ordezkatzeko erregimen bat edukitzea bermatzen duen ordezko erregimen bat izatea.

Sendoa file sistemak

Hainbat modu daude Raspberry Pi gailu bat ustelkeria gertaeren aurka gogortzeko. Hauek ustelkeria saihesteko duten gaitasuna aldatzen dute, ekintza bakoitzak gertatzeko aukera murrizten du.

Idatziak murriztea
Zure aplikazioek eta Linux OSek egiten duten idazketa kopurua murrizteak eragin onuragarria izan dezake. Erregistro asko egiten ari bazara, ustelkeria-gertaera batean idazketak gertatzeko aukerak handitu egiten dira. Zure aplikazioan saioa murriztea azken erabiltzailearen esku dago, baina Linuxen saioa ere murriztu daiteke. Hau bereziki garrantzitsua da flashean oinarritutako biltegiratzea (adibidez, eMMC, SD txartelak) erabiltzen ari bazara, idazketa-ziklo mugatua dutelako.
Konpromiso garaiak aldatzea
Konpromisorako denbora a file sistema datuak cachean gordetzen dituen denbora kopurua da, dena biltegiratzera kopiatu aurretik. Denbora hori handitzeak errendimendua hobetzen du idazketa asko bilduz, baina datuak galtzea ekar dezake datuak idatzi aurretik ustelkeria gertaera bat badago. Konpromiso-denbora murrizteak ustelkeria-gertaera bat datuak galtzeko aukera gutxiago ekarriko du, guztiz eragozten ez duen arren.
EXT4 nagusiaren konpromiso-denbora aldatzeko file Raspberry Pi OS sisteman, \etc\fstab editatu behar duzu file nola definitzen duena file sistemak abiaraztean muntatzen dira.

$sudo nano /etc/fstab

Gehitu honako hau errorako EXT4 sarreran file sistema:

konpromisoa=

Beraz, fstab-ek horrelako zerbait izan dezake, non konpromisoaren denbora hiru segundotan ezarri den. Konpromiso-denbora bost segundokoa izango da berariaz ezartzen ez bada.

Behin-behinekoa file sistemak

Aplikazio batek aldi baterako eskatzen badu file biltegiratzea, hau da, aplikazioa exekutatzen ari den bitartean soilik erabiltzen diren datuak eta itzaltzean gorde behar ez direnak; orduan, biltegiratze fisikoan idazketak saihesteko aukera ona da aldi baterako bat erabiltzea. file sistema, tmpfs. Hauek direlako file sistemak RAM oinarrituta daude (egia esan, memoria birtualean), tmpfs batean idatzitako edozein datu ez da inoiz biltegiratze fisikoan idazten, eta, beraz, ez du flasharen iraupenean eragiten, eta ezin dira kaltetu ustelkeria-gertaera baten ondorioz.
Tmpfs kokapen bat edo gehiago sortzeko /etc/fstab editatu behar da file, guztiak kontrolatzen dituena file Raspberry Pi OS pean dauden sistemak. Hurrengo exampfitxategiak biltegian oinarritutako kokapenak /tmp eta /var/log ordezkatzen ditu aldi baterako file sistemaren kokapenak. Bigarren example, erregistro-karpeta estandarra ordezkatzen duena, tamaina orokorra mugatzen du file sistema 16MB-ra.

tmpfs /tmp tmpfs lehenetsiak,noatime 0 0
tmpfs /var/log tmpfs defaults,noatime,size=16m 0 0

RAM-en saioa konfiguratzen laguntzen duen hirugarrenen script bat ere badago, GitHub-en aurki daitekeena. Honek RAM-ean oinarritutako erregistroak diskora botatzeko ezaugarri gehigarria du aurrez zehaztutako tarte batean.

Irakurtzeko soilik den erroa file sistemak

Erroa file sistema (rootfs) da file sistema erro direktorioa dagoen disko-partizioan, eta hau da file sistema horretan beste guztiak file sistemak sistema abiarazi ahala muntatzen dira. Raspberry Pi-n / da, eta lehenespenez SD txartelean dago guztiz irakurtzeko/idazteko EXT4 partizio gisa. Abio karpeta bat ere badago, /boot gisa muntatuta dagoena eta irakurtzeko/idazteko FAT partizio bat dena. Rootf-ak BAKARRIK irakurtzeak edozein motatako idazketa-sarbideak eragozten ditu, ustelkeria-gertaeretarako askoz sendoagoa bihurtuz. Hala ere, beste ekintza batzuk egin ezean, horrek esan nahi du ezin duela ezer idatzi file sistema batere, beraz, edozein motatako datuak zure aplikaziotik rootfs-era gordetzea desgaituta dago. Zure aplikazioko datuak gorde behar badituzu baina irakurtzeko soilik den rootfs nahi baduzu, ohiko teknika bat USB memoria edo antzeko bat gehitzea da, erabiltzaileen datuak gordetzeko besterik ez dena.

OHARRA
Truke bat erabiltzen ari bazara file irakurtzeko soilik erabiltzen denean file sistema, trukea mugitu beharko duzu file irakurketa/idazketa partizio batera.

Gainjartzea file sistema

Gainjarri bat file sistemak (overlayfs) bi konbinatzen ditu file sistemak, goiko bat file sistema eta txikiagoa file sistema. Bietan izen bat dagoenean file sistemak, goiko objektua file sistema ikusgai dago objektua behean dagoen bitartean file sistema ezkutatuta dago edo, direktorioen kasuan, goiko objektuarekin bateratzen da. Raspberry Pi-k aukera bat eskaintzen du raspi-config-en gainjarri bat gaitzeko. Honek rootfs (behea) irakurtzeko soilik bihurtzen du, eta RAM oinarritutako goiko bat sortzen du file sistema. Horrek oso antzeko emaitza ematen du irakurtzeko soilik file sistema, erabiltzaileen aldaketa guztiak berrabiaraztean galduko direlarik. Gainjarri bat gaitu dezakezu komando-lerroko raspi-config erabiliz edo Hobespenak menuko Raspberry Pi konfigurazio aplikazioa erabiliz.

Gainera, gainjartzeen beste inplementazio batzuk ere badaude beharrezkoak diren aldaketak goikotik behekora sinkroniza ditzaketenak file sistema aurrez zehaztutako ordutegi batean. Adibidezample, baliteke erabiltzailearen hasierako karpetako edukiak hamabi orduz behin kopiatu goikotik behekora. Honek idazketa-prozesua oso denbora-tarte laburrera mugatzen du, hau da, ustelkeria askoz ere litekeena da, baina esan nahi du sinkronizazioaren aurretik energia galtzen bada, azkenekotik sortutako datu guztiak galtzen direla. pSLC Compute moduluetan Raspberry Pi Compute Module gailuetan erabiltzen den eMMC memoria MLC (Multi-Level Cell) da, non memoria-zelula bakoitzak 2 bit adierazten dituen. pSLC edo pseudo-Single Level Cell, NAND flash memoria teknologia mota bat da, MLC biltegiratze gailu bateragarrietan gaitu daitekeena, non gelaxka bakoitzak bit 1 baino ez duen adierazten. SLC flasharen errendimenduaren eta erresistentziaren eta MLC flasharen kostu-eraginkortasunaren eta gaitasun handiagoaren arteko oreka eskaintzeko diseinatuta dago. pSLC-k MLC-k baino idazketa erresistentzia handiagoa du, zeluletan datuak maizago idazteak higadura murrizten duelako. MLC-k 3,000 eta 10,000 idazketa-ziklo inguru eskain ditzakeen arren, pSLC-k kopuru nabarmen handiagoak lor ditzake, SLC-ren erresistentzia-mailetara hurbilduz. Erresistentzia handitu honek pSLC teknologia erabiltzen duten gailuen bizitza luzeagoa da MLC estandarra erabiltzen dutenekin alderatuta.

MLC SLC memoria baino errentagarriagoa da, baina pSLCk MLC hutsak baino errendimendu eta erresistentzia hobea eskaintzen duen arren, ahalmenaren kaltetan egiten du. pSLCrako konfiguratutako MLC gailu batek MLC gailu estandar gisa izango lukeen ahalmenaren erdia (edo gutxiago) izango du, zelula bakoitzak bi edo gehiagoren ordez bit bakarra gordetzen baitu.

Ezarpenaren xehetasunak

pSLC eMMC-en inplementatzen da Erabiltzaileen Eremu Hobetua (biltegiratze hobetua izenez ere ezaguna). Erabiltzaile Eremu Hobetuaren benetako inplementazioa ez dago MMC estandarrean definituta, baina normalean pSLC da.

Enhanced User Area kontzeptu bat da, pSLC, berriz, inplementazio bat.
pSLC Erabiltzaileen Eremu Hobetua ezartzeko modu bat da.
Idazteko unean, Raspberry Pi Konputazio Moduluetan erabilitako eMMC-ak Erabiltzaileen Eremu Hobetua inplementatzen du pSLC erabiliz.

Ez dago eMMC erabiltzaile-eremu osoa Erabiltzaile-eremu hobetu gisa konfiguratu beharrik.
Memoria-eskualde bat Erabiltzaile-eremu hobetua izan dadin programatzea behin-behineko eragiketa da. Horrek esan nahi du ezin dela desegin.

Pizten
Linux-ek komando multzo bat eskaintzen du mmc-utils paketean eMMC partizioak manipulatzeko. Instalatu Linux OS estandar bat CM gailuan eta instalatu tresnak honela:

sudo apt install mmc-utils

eMMC-ri buruzko informazioa lortzeko (komando hau gutxiagora bideratzen da, bistaratzeko informazio asko baitago):

sudo mmc extcsd irakurri /dev/mmcblk0 | gutxiago

KONTUZ
Eragiketa hauek behin-behinekoak dira; behin exekutatu ditzakezu eta ezin dira desegin. Konputazio Modulua erabili aurretik ere exekutatu beharko zenuke, datu guztiak ezabatuko baitituzte. eMMC-ren ahalmena aurreko balioaren erdira murriztuko da.

pSLC aktibatzeko erabiltzen den komandoa mmc enh_area_set da, eta horrek pSLC zenbat memoria-eremua gaitu behar duen adierazten duten hainbat parametro behar ditu. Hurrengo example eremu osoa erabiltzen du. Mesedez, ikusi mmc komandoaren laguntza (man mmc) eMMC-ren azpimultzo bat nola erabili jakiteko.

Gailua berrabiarazi ondoren, sistema eragilea berriro instalatu beharko duzu, pSLC gaituz gero eMMC-aren edukia ezabatuko baita.

Raspberry Pi CM Provisioner softwareak pSLC ezartzeko aukera du horniketa-prozesuan zehar. Hau GitHub-en aurki daiteke https://github.com/raspberrypi/cmprovision.

Gailutik kanpo file sistemak / sareko abiarazte
Raspberry Pi sareko konexio baten bidez abiarazteko gai da, adibidezample Sarea erabiliz File Sistema (NFS). Horrek esan nahi du gailuak bere lehen-suak amaitu ondorentage boot, bere nukleoa eta erroa kargatu beharrean file SD txarteletik sistema, sareko zerbitzari batetik kargatzen da. Behin korrika, dena file eragiketak zerbitzarian jarduten dute eta ez tokiko SD txartelean, eta horrek ez du beste zereginik hartzen prozeduran.
Cloud irtenbideak
Gaur egun, bulegoko zeregin asko nabigatzailean egiten dira, eta datu guztiak sarean gordetzen dira hodeian. Datuen biltegiratzea SD txarteletik kanpo mantentzeak fidagarritasuna hobetu dezake, Internetera beti piztuta egotearen kontura, baita hodeiko hornitzaileen kostu posibleak ere. Erabiltzaileak Raspberry Pi OS instalazio osoa erabil dezake, Raspberry Pi arakatzaile optimizatuarekin, Google, Microsoft, Amazon, etab bezalako hornitzaileen hodeiko zerbitzuetara sartzeko. Alternatiba bat bezero meheko hornitzaileetako bat da, zeinak Raspberry Pi OS SD txartelaren ordez zerbitzari zentral batean gordetako baliabideetatik exekutatzen den OS/aplikazio batekin ordezkatzen du. Bezero finak urrunetik konektatzen dira zerbitzarian oinarritutako informatika-ingurune batera, non aplikazio, datu sentikor eta memoria gehienak gordetzen diren.

Ondorioak

Itzaltzeko prozedura zuzenak jarraitzen direnean, Raspberry Pi-ren SD txartelaren biltegiratzea oso fidagarria da. Honek ondo funtzionatzen du itzaltzea kontrolatu daitekeen etxean edo bulegoan, baina Raspberry Pi gailuak erabilera industrialetan edo elikadura-iturri fidagarria duten eremuetan erabiltzen dituzunean, neurri gehigarriek fidagarritasuna hobe dezakete.

Laburbilduz, fidagarritasuna hobetzeko aukerak honela zerrenda daitezke:

Erabili SD txartel ezagun eta fidagarri bat.
Murriztu idazketak konpromiso-denbora luzeagoak erabiliz, aldi baterakoak erabiliz file sistemak, overlayfs bat edo antzekoa erabiliz.
Erabili gailutik kanpoko biltegiratzea, hala nola sareko abioa edo hodeiko biltegia.
Ezar ezazu SD txartelak bizitzaren amaierara iritsi baino lehen ordezkatzeko erregimen bat.
Erabili UPS bat.

Raspberry Pi Raspberry Pi Ltd-ren marka komertziala da
Raspberry Pi Ltd

Kolofoia
© 2020-2023 Raspberry Pi Ltd (lehen Raspberry Pi (Trading) Ltd.)
Dokumentazio hau Creative Commons Aitortu-Eratorririk gabe 4.0 Nazioarteko (CC BY-ND) lizentziapean dago.

Eraikitze-data: 2024-06-25
eraikitze-bertsioa: githash: 3e4dad9-clean

Lege-oharra
RASPBERRY PI PRODUKTUEN DATU TEKNIKOAK ETA FIDAGARRITASUNAK (DATU FITXAK BARNE) ALDIAK ALDATZEN DITUZTEN ("BALIABIDEAK") RASPBERRY PI LTD ("RPL") EDOZEIN BERME ADIERAZKI EDO INPLIZITUTAKO EDOZEIN BERME ESPARIALAK EDO INPLIZITUAK EMATEN DITU, BAINA EZ MUGATUTA. ERABILTZEKO ETA HELBURU BEREZI BATERAKO EGOKITASUNAREN BERME INPLIZITUEI EZKOAK DIRA. APLIKATZEKO LEGEAK BAIMENDUTAKO GEHIEN MUTEAN, RPL EZ DA EZ DUTE ZUZENEKO, ZEHARKAKO, BEHARREZKO, BEREZKO, EREENTZEKO EDO ONDORIOKO KALATEEN ERANTZUKIZUNA IZANGO (BARATE, ORDEZKO ONDASUNEN EROSKETA, DATUEN ORDEZKO ONDASUNEN EROSKETA; EDO IRABAKIAK; EDO NEGOZIO-ETENA) DEN ERAGARRI ETA EDOZEIN TEORIARI BURUZKOA, KONTRATUAN, ERANTZUKIZUN ZORTZEAN EDO ARABERA (DESKLIZITZA EDO BESTELAK BARNE), BALIABIDEEN ERABILERAK ERABILTZEKO EDOZEIN ERABILTZEN DAGOEN, AHOLTASUNEZ ERE. HORRELAKO KALTEAK.

RPL-k beretzat gordetzen du edozein hobekuntza, hobekuntza, zuzenketa edo beste edozein aldaketa egiteko BALIABIDEetan edo horietan deskribatutako produktuetan edozein unetan eta beste abisurik gabe. BALIABIDEAK diseinuaren ezagutza maila egokia duten erabiltzaile trebeei zuzenduta daude. Erabiltzaileak dira BALIABIDEAK eta horietan deskribatutako produktuen edozein aplikazio hautatzearen eta erabiltzearen erantzule bakarra. Erabiltzaileak onartzen du RPL indemnizatzea eta kaltegabe edukitzea BALIABIDEAK erabiltzearen ondorioz sortutako erantzukizun, kostu, kalte edo bestelako galera guztien aurrean. RPL-k erabiltzaileei baimena ematen die BALIABIDEAK Raspberry Pi produktuekin batera soilik erabiltzeko. Debekatuta dago BALIABIDEen beste erabilera oro. Ez zaio lizentziarik ematen beste RPL edo hirugarrenen jabetza intelektualeko eskubideei.

ARRISKU HANDIKO JARDUERAK. Raspberry Pi produktuak ez dira diseinatu, fabrikatu edo erabiltzeko pentsatuta segurtasun-errendimendua behar duten ingurune arriskutsuetan, hala nola instalazio nuklearren, hegazkinen nabigazio- edo komunikazio-sistemen funtzionamenduan, aire-trafikoaren kontrolan, arma-sistemenetan edo segurtasun-aplikazio kritikoetan (bizi-euskarri sistemak eta beste gailu mediko batzuk barne), produktuen hutsegiteek zuzenean heriotza, lesio pertsonalak edo arrisku fisiko edo ingurumen-jarduera larriak eragin ditzakete ("Altua"). RPL-k bereziki uko egiten du Arrisku Handiko jardueretarako egokitasun-berme espresuki edo inplizituan eta ez du inolako erantzukizunik hartzen Raspberry Pi produktuak arrisku handiko jardueretan erabiltzeagatik edo sartzeagatik. Raspberry Pi produktuak RPLren Baldintza Estandarren arabera eskaintzen dira. RPL-ren BALIABIDEAK hornitzeak ez ditu RPLren Baldintza Estandarrak zabaltzen edo aldatzen, haietan adierazitako ukapenak eta bermeak barne, baina ez mugatzen.

Maiz egiten diren galderak

G: Zer Raspberry Pi produktu onartzen ditu dokumentu honek?
A: Dokumentu hau Raspberry Pi produktu ezberdinei aplikatzen zaie, besteak beste, Pi 0 W, Pi 1 A/B, Pi 2 A/B, Pi 3, Pi 4, Pi 400, CM1, CM3, CM4, CM5 eta Pico.
G: Nola murriztu dezaket nire Raspberry Pi gailuko datuak usteltzeko aukerak?
E: Datuen ustelkeria murriztu dezakezu idazketa-eragiketak gutxituz, batez ere erregistro-jarduerak, eta konpromezu-denborak doituz. file dokumentu honetan azaltzen den sistema.

Dokumentuak / Baliabideak

Raspberry Pi erresilienteagoa egiten File Sistema [pdfErabiltzailearen gida
Pi 0, Pi 1, erresilienteagoa egitea File Sistema, erresilienteagoa File Sistema, Erresilientea File Sistema, File Sistema

Erreferentziak

Erabiltzailearen eskuliburua

Raspberry Pi erresilienteagoa egiten File Sistema

Dokumentuaren esparrua