Raspberry Pi Nggawe Luwih Tangguh File Pandhuan pangguna sistem

Piranti Raspberry Pi Ltd asring digunakake minangka panyimpenan data lan piranti ngawasi, asring ing panggonan sing bisa kedadeyan tiba-tiba mati. Kaya piranti komputasi apa wae, daya putus bisa nyebabake korupsi panyimpenan. Whitepaper iki nyedhiyakake sawetara opsi babagan carane nyegah korupsi data ing kahanan kasebut lan kahanan liyane kanthi milih sing cocog. file sistem lan persiyapan kanggo njamin integritas data. Whitepaper iki nganggep yen Raspberry Pi nglakokake sistem operasi (OS) Raspberry Pi (Linux), lan kanthi lengkap karo perangkat kukuh lan kernel paling anyar.

Apa korupsi data lan kenapa kedadeyan kasebut?
Korupsi data nuduhake owah-owahan sing ora disengaja ing data komputer sing kedadeyan nalika nulis, maca, panyimpenan, transmisi, utawa pangolahan. Ing dokumen iki kita mung nuduhake panyimpenan, tinimbang transmisi utawa pangolahan. Korupsi bisa kedadeyan nalika proses nulis diganggu sadurunge rampung, kanthi cara sing ngalangi nulis ora rampung, kayataample yen daya ilang. Iku migunani ing titik iki menehi introduksi cepet carane OS Linux (lan, extension, Raspberry Pi OS), nulis data kanggo panyimpenan. Linux biasane nggunakake cache tulis kanggo nyimpen data sing bakal ditulis ing panyimpenan. Cache iki (sauntara nyimpen) data ing memori akses acak (RAM) nganti watesan tartamtu wis tekan, ing titik kabeh nulis pinunjul kanggo medium panyimpenan digawe ing siji transaksi. Watesan sing wis ditemtokake iki bisa uga ana hubungane karo wektu lan/utawa ukuran. Kanggo exampNanging, data bisa cache lan mung ditulis kanggo panyimpenan saben limang detik, utawa mung ditulis metu nalika jumlah tartamtu saka data wis nambah. Skema iki digunakake kanggo nambah kinerja: nulis potongan gedhe saka data bebarengan luwih cepet tinimbang nulis akeh potongan cilik data.

Nanging, yen daya ilang antarane data sing disimpen ing cache lan ditulis metu, data kasebut ilang. Masalah liyane bisa uga muncul ing proses nulis, sajrone nulis data fisik menyang media panyimpenan. Sawise Piece saka hardware (kanggo example, Secure Digital (SD) antarmuka kertu) marang nulis data, iku isih njupuk wektu winates kanggo data sing disimpen fisik. Maneh, yen gagal daya kedadeyan sajrone wektu sing cendhak banget, bisa uga data sing ditulis bakal rusak. Nalika mateni sistem komputer, kalebu Raspberry Pi, praktik paling apik yaiku nggunakake pilihan mati. Iki bakal mesthekake yen kabeh data cache wis ditulis metu, lan hardware wis wektu kanggo bener nulis data menyang medium panyimpenan. Kertu SD digunakake dening mayoritas Raspberry Pi sawetara piranti gedhe minangka panggantos hard drive mirah, nanging rentan kanggo Gagal liwat wektu, gumantung carane lagi digunakake. Memori lampu kilat sing digunakake ing kertu SD nduweni umur siklus nulis sing winates, lan nalika kertu nyedhaki watesan kasebut, bisa dadi ora bisa dipercaya. Paling kertu SD nggunakake prosedur disebut nyandhang gawe tingkat kanggo mesthekake yen padha tahan anggere bisa, nanging ing pungkasan bisa gagal. Iki bisa saka sasi kanggo taun, gumantung carane akeh data wis ditulis kanggo, utawa (luwih penting) dibusak saka, kertu. Umur iki bisa beda-beda dramatically antarane kertu. Gagal kertu SD biasane dituduhake kanthi acak file korupsi minangka bagéan saka kertu SD dadi unusable.

Ana cara liya supaya data bisa rusak, kalebu, nanging ora diwatesi, media panyimpenan sing rusak, bug ing piranti lunak nulis panyimpenan (pembalap), utawa bug ing aplikasi kasebut dhewe. Kanggo tujuan whitepaper iki, proses apa wae sing bisa nyebabake mundhut data ditetepake minangka acara korupsi.

Apa sing bisa nyebabake operasi nulis?
Umume aplikasi nindakake sawetara jinis nulis menyang panyimpenan, contoneampinformasi konfigurasi, nganyari database, lan liya-liyane. Sawetara iki files bisa uga sak wentoro, IE mung digunakake nalika program mlaku, lan ora mbutuhake kanggo maintained liwat siklus daya; Nanging, padha isih kasil nulis kanggo media panyimpenan. Sanajan aplikasi sampeyan ora bener nulis data, ing latar mburi Linux bakal terus-terusan nulis ing panyimpenan, biasane nulis informasi logging.

Solusi hardware

Senajan ora sakabehe ing wewenang whitepaper iki, iku worth nyebutke sing nyegah downs daya sing ora dikarepke punika mitigasi umum digunakake lan uga-ngerti marang mundhut data. Piranti kayata pasokan listrik sing ora bisa diganggu (UPS) mesthekake yen sumber daya tetep padhet lan, yen daya ilang menyang UPS, nalika nganggo daya baterei bisa ngandhani sistem komputer yen daya bakal ilang supaya mati bisa diterusake kanthi apik sadurunge sumber daya serep entek. Amarga kertu SD duwe umur winates, bisa uga migunani kanggo duwe regime panggantos sing njamin kertu SD diganti sadurunge duwe kesempatan kanggo nggayuh pungkasan.

Mantap file sistem

Ana macem-macem cara sing piranti Raspberry Pi bisa hardened marang acara korupsi. Iki beda-beda ing kemampuan kanggo nyegah korupsi, kanthi saben tumindak nyuda kemungkinan kedadeyan kasebut.

Ngurangi nulis
Mung nyuda jumlah tulisan sing ditindakake aplikasi lan OS Linux sampeyan bisa duwe efek sing bermanfaat. Yen sampeyan nindakake akeh logging, kemungkinan nulis nalika ana acara korupsi saya tambah. Ngurangi logging ing aplikasi sampeyan mudhun kanggo pangguna pungkasan, nanging mlebu ing Linux uga bisa dikurangi. Iki cocog utamane yen sampeyan nggunakake panyimpenan adhedhasar lampu kilat (contone, eMMC, kertu SD) amarga siklus urip nulis sing winates.

Ngganti wektu komitmen
Wektu komitmen kanggo a file sistem iku jumlah wektu sing caches data sadurunge nyalin kabeh kanggo panyimpenan. Tambah wektu iki nambah kinerja dening batching munggah persil saka nulis, nanging bisa mimpin kanggo mundhut data yen ana acara korupsi sadurunge data ditulis. Ngurangi wektu commit tegese kurang kasempatan saka acara korupsi sing ndadékaké mundhut data, sanajan ora nyegah rampung.
Kanggo ngganti wektu komitmen kanggo EXT4 utama file sistem ing Raspberry Pi OS, sampeyan kudu ngowahi \etc\fstab file kang nemtokake carane file sistem dipasang nalika wiwitan.
$sudo nano /etc/fstab

Tambah ing ngisor iki menyang entri EXT4 kanggo root file sistem:

netepi =

Dadi, fstab bisa katon kaya iki, ing ngendi wektu komit wis disetel dadi telung detik. Wektu komitmen bakal dadi standar limang detik yen ora disetel khusus.

sementara file sistem

Yen aplikasi mbutuhake sementara file panyimpenan, IE data mung digunakake nalika aplikasi lagi mlaku lan ora kudu disimpen liwat mati, banjur pilihan apik kanggo nyegah nulis fisik kanggo panyimpenan nggunakake sauntara. file sistem, tmpf. Amarga iki file sistem adhedhasar RAM (bener, ing memori virtual), sembarang data ditulis kanggo tmpfs ora tau ditulis kanggo panyimpenan fisik, lan mulane ora mengaruhi urip lampu kilat, lan ora bisa dadi rusak liwat acara korupsi.
Nggawe siji utawa luwih tmpfs lokasi mbutuhake nyunting /etc/fstab file, sing ngontrol kabeh file sistem ing Raspberry Pi OS. Ex ing ngisor ikiample ngganti lokasi basis panyimpenan /tmp lan /var/log kanthi sementara file lokasi sistem. Mantan sing nomer loroample, kang ngganti folder logging standar, watesan ukuran sakabèhé saka file sistem kanggo 16MB.

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

Ana uga skrip pihak katelu sing mbantu nyetel log menyang RAM, sing bisa ditemokake ing GitHub. Iki nduweni fitur tambahan kanggo mbuwang log basis RAM menyang disk ing interval sing wis ditemtokake.

ROOT mung diwaca file sistem

Oyod file sistem (rootfs) yaiku file sistem ing partisi disk ing ngendi direktori ROOT dumunung, lan iku file sistem kang kabeh liyane file sistem dipasang nalika sistem wis boot munggah. Ing Raspberry Pi iku /, lan minangka standar dumunung ing kertu SD minangka partisi EXT4 kanthi maca / nulis. Ana uga folder boot, sing dipasang minangka / boot lan partisi FAT maca / nulis. Nggawe rootfs diwaca ONLY ngalangi sembarang jenis akses nulis menyang, nggawe luwih kuat kanggo acara korupsi. Nanging, kajaba tumindak liyane sing dijupuk, iki tegese ora bisa nulis kanggo file sistem ing kabeh, supaya nyimpen data saka sembarang Urut saka aplikasi kanggo rootfs dipatèni. Yen sampeyan perlu kanggo nyimpen data saka aplikasi nanging pengin maca-mung rootfs, technique umum kanggo nambah stik memori USB utawa padha sing mung kanggo nyimpen data pangguna.

CATETAN
Yen sampeyan nggunakake swap file nalika nggunakake maca-mung file sistem, sampeyan kudu mindhah swap file menyang partisi maca / nulis.

Numpuki file sistem

Lapisan file sistem (overlayfs) nggabungke loro file sistem, ndhuwur file sistem lan ngisor file sistem. Nalika jeneng ana ing loro file sistem, obyek ing ndhuwur file sistem katon nalika obyek ing ngisor file sistem didhelikake utawa, ing kasus direktori, digabung karo obyek ndhuwur. Raspberry Pi nyedhiyakake pilihan ing raspi-config kanggo ngaktifake overlay. Iki ndadekake rootfs (ngisor) mung diwaca, lan nggawe ndhuwur basis RAM file sistem. Iki menehi asil sing meh padha karo mung diwaca file sistem, kanthi kabeh owah-owahan pangguna ilang nalika urip maneh. Sampeyan bisa ngaktifake overlayf nggunakake salah siji baris printah raspi-config utawa nggunakake aplikasi Konfigurasi Raspberry Pi desktop ing menu Preferensi.

Ana uga implementasi overlay liyane sing bisa nyinkronake owah-owahan sing dibutuhake saka ndhuwur menyang ngisor file sistem ing jadwal sing wis ditemtokake. Kanggo exampNanging, sampeyan bisa nyalin isi folder ngarep pangguna saka ndhuwur menyang ngisor saben rolas jam. Iki mbatesi proses nulis ing wektu sing cendhak, tegese korupsi luwih sithik, nanging tegese yen daya ilang sadurunge sinkronisasi, data apa wae sing digawe wiwit sing pungkasan bakal ilang. pSLC ing modul Compute Memori eMMC sing digunakake ing piranti Raspberry Pi Compute Module yaiku MLC (Multi-Level Cell), ing ngendi saben sel memori nggambarake 2 bit. pSLC, utawa pseudo-Single Level Cell, minangka jinis teknologi memori lampu kilat NAND sing bisa diaktifake ing piranti panyimpenan MLC sing kompatibel, ing ngendi saben sel mung makili 1 bit. Iki dirancang kanggo nyedhiyakake keseimbangan antara kinerja lan daya tahan lampu kilat SLC lan biaya-efektifitas lan kapasitas lampu kilat MLC sing luwih dhuwur. pSLC nduweni daya tahan nulis sing luwih dhuwur tinimbang MLC amarga nulis data menyang sel kurang kerep nyuda nyandhang. Nalika MLC bisa uga nawakake udakara 3,000 nganti 10,000 siklus nulis, pSLC bisa entuk angka sing luwih dhuwur, nyedhaki tingkat ketahanan SLC. Tambah daya tahan iki tegese umur luwih dawa kanggo piranti sing nggunakake teknologi pSLC dibandhingake karo sing nggunakake MLC standar.

MLC luwih larang tinimbang memori SLC, nanging nalika pSLC nawakake kinerja lan daya tahan sing luwih apik tinimbang MLC murni, nanging kanthi biaya kapasitas. Piranti MLC sing dikonfigurasi kanggo pSLC bakal duwe setengah kapasitas (utawa kurang) minangka piranti MLC standar amarga saben sel mung nyimpen siji dicokot tinimbang loro utawa luwih.

Rincian implementasine

pSLC dileksanakake ing eMMC minangka Area Panganggo Enhanced (uga dikenal minangka panyimpenan Enhanced). Implementasi nyata saka Enhanced User Area ora ditetepake ing standar MMC nanging biasane pSLC.

Enhanced User Area minangka konsep, dene pSLC minangka implementasine.

pSLC minangka salah sawijining cara kanggo ngetrapake Area Panganggo sing Ditingkatake.
Nalika nulis, eMMC sing digunakake ing Raspberry Pi Compute Modules ngleksanakake Area Panganggo Enhanced nggunakake pSLC.

Ora perlu ngonfigurasi kabeh area pangguna eMMC minangka Area Panganggo Enhanced.
Programing wilayah memori dadi Enhanced User Area iku operasi siji-wektu. Tegese ora bisa dibatalake.

Nguripake
Linux nyedhiyakake sakumpulan printah kanggo manipulasi partisi eMMC ing paket mmc-utils. Instal OS Linux standar menyang piranti CM, lan instal piranti kaya ing ngisor iki:

sudo apt nginstal mmc-utils

Kanggo entuk informasi babagan eMMC (pipa printah iki dadi kurang amarga ana cukup akeh informasi kanggo ditampilake):

sudo mmc extcsd maca / dev / mmcblk0 | kurang

WARNING
Operasi ing ngisor iki mung siji-wektu - sampeyan bisa mbukak sapisan lan ora bisa dibatalake. Sampeyan uga kudu mbukak sadurunge Modul Compute wis digunakake, amarga bakal mbusak kabeh data. Kapasitas eMMC bakal dikurangi dadi setengah saka nilai sadurunge.

Printah sing digunakake kanggo nguripake pSLC yaiku mmc enh_area_set, sing mbutuhake sawetara paramèter sing ngandhani babagan jumlah area memori pSLC sing bakal diaktifake. Ex ing ngisor ikiample nggunakake kabeh wilayah. Mangga deleng bantuan printah mmc (man mmc) kanggo rincian carane nggunakake subset saka eMMC.

Sawise piranti urip maneh, sampeyan kudu nginstal maneh sistem operasi, amarga mbisakake pSLC bakal mbusak isi eMMC.

Piranti lunak Raspberry Pi CM Provisioner duwe pilihan kanggo nyetel pSLC sajrone proses provisioning. Iki bisa ditemokake ing GitHub ing https://github.com/raspberrypi/cmprovision.

Off-piranti file booting sistem/jaringan
Raspberry Pi bisa boot liwat sambungan jaringan, contoneample nggunakake Jaringan File Sistem (NFS). Iki tegese yen piranti wis rampung pisanan-stage boot, tinimbang mbukak kernel lan root file sistem saka kertu SD, iku dimuat saka server jaringan. Sawise mlaku, kabeh file operasi tumindak ing server lan ora kertu SD lokal, kang ora njupuk peran luwih ing proses.
Solusi awan
Saiki, akeh tugas kantor sing ditindakake ing browser, kabeh data disimpen online ing méga. Nyimpen data saka kertu SD kanthi temenan bisa nambah linuwih, kanthi biaya mbutuhake sambungan internet sing tansah aktif, uga biaya saka panyedhiya maya. Pangguna salah siji bisa nggunakake instalasi lengkap Raspberry Pi OS, karo browser Raspberry Pi optimized, kanggo ngakses sembarang layanan maya saka supplier kayata Google, Microsoft, Amazon, etc.. Alternatif iku salah siji saka panyedhiya tipis-klien, kang ngganti Raspberry Pi OS karo OS / aplikasi sing mbukak saka sumber daya disimpen ing server tengah tinimbang kertu SD. Klien tipis bisa digunakake kanthi nyambungake jarak adoh menyang lingkungan komputasi basis server ing ngendi akeh aplikasi, data sensitif, lan memori disimpen.

Kesimpulan

Nalika prosedur mateni sing bener ditindakake, panyimpenan kertu SD Raspberry Pi bisa dipercaya. Iki bisa dianggo kanthi apik ing lingkungan omah utawa kantor ing ngendi shutdown bisa dikontrol, nanging nalika nggunakake piranti Raspberry Pi ing kasus panggunaan industri, utawa ing wilayah kanthi sumber daya sing ora bisa dipercaya, pancegahan ekstra bisa nambah linuwih.

Ing cendhak, opsi kanggo nambah linuwih bisa kadhaptar minangka nderek:

Gunakake kondhang, kertu SD dipercaya.
Ngurangi nulis nggunakake wektu komitmen sing luwih dawa, nggunakake sementara file sistem, nggunakake overlay, utawa padha.

Gunakake panyimpenan saka piranti kayata boot jaringan utawa panyimpenan maya.
Ngleksanakake rezim kanggo ngganti kertu SD sadurunge tekan pungkasan urip.
Gunakake UPS.

Raspberry Pi minangka merek dagang saka Raspberry Pi Ltd
Raspberry Pi Ltd

Kolofon
© 2020-2023 Raspberry Pi Ltd (biyen Raspberry Pi (Trading) Ltd.)
Dokumentasi iki dilisensi ing Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND).

mbangun-tanggal: 2024-06-25

mbangun-versi: githash: 3e4dad9-resik

Kabar wewaler legal
DATA TEKNIS LAN reliabilitas kanggo PRODUK RASPBERRY PI (kalebu lembar data) minangka diowahi saka wektu kanggo wektu ("SUMBER") diwenehake dening RASPBERRY PI LTD ("RPL") "AS IS" LAN JAMINAN EXPRESS UTAWA TERSIRAT, ora kalebu, TO, JAMINAN sing diwenehake kanggo MERCHANTABILITY lan FITNESS FOR A TUJUAN PARTICULAR DISCLAIMED. TO THE MAXIMUM EXTENTED BY APLIKASI LAW IN NO EVENT RPL BE LIABLE FOR ANY LANGSUNG, LANGSUNG, INCIDENTAL, KHUSUS, EXEMPLARY, UTAWA KONSEQUENTIAL RUSAK (kalebu, nanging ora winates kanggo, pengadaan barang-barang pengganti, DATA PENGGANTIAN; , Utawa bathi; UTAWA GANGGUAN BISNIS) Nanging njalari lan ing sembarang teori tanggung jawab, apa ing kontrak, TANGGUNG JAWAB KETAT, UTAWA TORT (kalebu teledor utawa liyane) njedhul ing sembarang cara metu saka nggunakake sumber daya sumber daya, KARUSAKAN KITU.

RPL nduweni hak kanggo nggawe dandan, dandan, koreksi utawa modifikasi liyane menyang RESOURCES utawa produk sing diterangake ing sawayah-wayah lan tanpa kabar luwih lanjut. SUMBER DAYA ditujokake kanggo pangguna sing trampil kanthi tingkat pengetahuan desain sing cocog. Pangguna mung tanggung jawab kanggo milih lan nggunakake RESOURCES lan aplikasi apa wae saka produk sing diterangake ing. Pangguna setuju kanggo menehi ganti rugi lan njaga RPL ora mbebayani tumrap kabeh tanggung jawab, biaya, kerusakan utawa kerugian liyane amarga nggunakake RESOURCES. RPL menehi ijin pangguna kanggo nggunakake RESOURCES mung bebarengan karo produk Raspberry Pi. Kabeh nggunakake RESOURCES liyane dilarang. Ora ana lisensi sing diwenehake marang RPL liyane utawa hak properti intelektual pihak katelu liyane.

KEGIATAN RISIKO Dhuwur. Produk Raspberry Pi ora dirancang, diprodhuksi utawa dituju kanggo digunakake ing lingkungan sing mbebayani sing mbutuhake kinerja sing ora aman, kayata ing operasi fasilitas nuklir, navigasi pesawat utawa sistem komunikasi, kontrol lalu lintas udhara, sistem senjata utawa aplikasi kritis safety (kalebu sistem dhukungan urip lan piranti medis liyane), sing bisa nyebabake kegagalan produk kasebut langsung nyebabake pati, ciloko pribadi utawa karusakan fisik utawa lingkungan sing abot ("Kegiatan fisik utawa lingkungan"). RPL khusus mbatalake sembarang babar pisan nyata utawa diwenehake saka fitness kanggo High Risk Activities lan ora tanggung jawab kanggo nggunakake utawa inklusi produk Raspberry Pi ing High Risk Kegiatan. Produk Raspberry Pi diwenehake miturut Ketentuan Standar RPL. Penyediaan RPL saka RESOURCES ora nggedhekake utawa ngowahi Ketentuan Standar RPL kalebu nanging ora diwatesi karo penafian lan jaminan sing ditulis ing.

Pitakonan sing Sering Ditakoni

P: Apa produk Raspberry Pi sing didhukung dening dokumen iki?
A: Dokumen iki ditrapake kanggo macem-macem produk Raspberry Pi kalebu Pi 0 W, Pi 1 A/B, Pi 2 A/B, Pi 3, Pi 4, Pi 400, CM1, CM3, CM4, CM5, lan Pico.
P: Kepiye carane bisa nyuda kemungkinan korupsi data ing piranti Raspberry Pi?
A: Sampeyan bisa nyuda korupsi data kanthi nyilikake operasi nulis, utamane aktivitas logging, lan nyetel wektu komitmen kanggo file sistem kaya sing diterangake ing dokumen iki.

Dokumen / Sumber Daya

Raspberry Pi Nggawe Luwih Tangguh File Sistem [pdf] Pandhuan pangguna
Pi 0, Pi 1, Nggawe Luwih Tangguh File Sistem, Luwih Tangguh File Sistem, Resilient File Sistem, File Sistem

Referensi

Manual pangguna

Raspberry Pi Nggawe Luwih Tangguh File Sistem

Lingkup dokumen