Raspberry Pi Ngadamel Langkung Tangguh File Pituduh pamaké Sistim

Alat Raspberry Pi Ltd sering dianggo salaku panyimpen data sareng alat ngawaskeun, sering di tempat dimana pareum listrik ngadadak. Sapertos alat komputasi naon waé, pareum listrik tiasa nyababkeun korupsi panyimpenan. Whitepaper ieu nyayogikeun sababaraha pilihan ngeunaan cara nyegah korupsi data dina kaayaan ieu sareng anu sanésna ku milih anu cocog. file sistem sareng setelan pikeun mastikeun integritas data. Whitepaper ieu nganggap yén Raspberry Pi ngajalankeun sistem operasi (OS) Raspberry Pi (Linux), sareng parantos diropéa sareng firmware sareng kernel panganyarna.

Naon korupsi data sareng naha éta lumangsung?
Korupsi data nujul kana parobahan teu dihaja dina data komputer anu lumangsung salila tulisan, maca, neundeun, pangiriman, atawa ngolah. Dina dokumén ieu kami ngan ngarujuk kana neundeun, tinimbang pangiriman atanapi ngolah. Korupsi tiasa lumangsung nalika prosés tulisan diganggu sateuacan réngsé, ku cara anu nyegah tulisan teu réngsé, sapertosample lamun kakuatan leungit. Éta pantes dina waktos ieu masihan perkenalan gancang kumaha OS Linux (sareng, ku extension, Raspberry Pi OS), nyerat data ka panyimpenan. Linux biasana ngagunakeun cache tulis pikeun nyimpen data anu bakal ditulis kana panyimpenan. cache ieu (samentara nyimpen) data dina mémori aksés acak (RAM) nepi ka wates nu tangtu geus ngahontal, di mana titik sagala beredar nulis ka médium gudang dijieun dina hiji urus. Watesan anu tos ditetepkeun ieu tiasa aya hubunganana sareng waktos sareng / atanapi ukuran. Pikeun exampLe, data bisa jadi sindangan sarta ngan ditulis pikeun neundeun unggal lima detik, atawa ngan ditulis kaluar nalika jumlah nu tangtu data geus akumulasi. Skéma ieu dipaké pikeun ngaronjatkeun kinerja: nulis sakumpulan badag data sakaligus leuwih gancang ti nulis kavling sakumpulan leutik data.

Nanging, upami kakuatan leungit antara data anu disimpen dina cache sareng ditulis kaluar, data éta leungit. isu sejenna mungkin timbul salajengna handap prosés nulis, salila tulisan fisik data ka médium gudang. Sakali sapotong hardware (pikeun example, Antarbeungeut kartu Secure Digital (SD) dibéjakeun pikeun nulis data, éta masih peryogi waktos anu terbatas pikeun data éta disimpen sacara fisik. Sakali deui, upami pareum listrik lumangsung dina waktos anu sakedap éta, kamungkinan data anu ditulis janten rusak. Nalika mareuman sistem komputer, kalebet Raspberry Pi, prakték pangsaéna nyaéta ngagunakeun pilihan pareum. Ieu bakal mastikeun yén sakabéh data sindangan geus ditulis kaluar, sarta yén hardware geus miboga waktu pikeun sabenerna nulis data ka médium gudang. Kartu SD dipaké ku mayoritas rentang Raspberry Pi alat anu hébat salaku ngagantian teuas drive mirah, tapi rentan ka gagalna kana waktu, gumantung kana kumaha aranjeunna keur dipake. Mémori flash dipaké dina kartu SD boga hirup siklus nulis kawates, sarta salaku kartu ngadeukeutan wates éta maranéhna bisa jadi teu dipercaya. Paling kartu SD make prosedur disebut maké leveling pikeun mastikeun aranjeunna panungtungan salami mungkin, tapi tungtungna aranjeunna tiasa gagal. Ieu bisa jadi ti bulan ka taun, gumantung kana sabaraha data geus ditulis ka, atawa (langkung importantly) erased tina, kartu. hirupna ieu bisa rupa-rupa nyirorot antara kartu. gagalna kartu SD biasana dituduhkeun ku acak file korupsi salaku bagian tina kartu SD jadi unusable.

Aya cara séjén pikeun data jadi ruksak, kaasup, tapi teu diwatesan ku, médium gudang cacad, bug dina software gudang-tulisan (driver), atawa bug dina aplikasi sorangan. Pikeun kaperluan whitepaper ieu, sagala prosés nu leungitna data bisa lumangsung dihartikeun salaku acara korupsi.

Naon anu tiasa nyababkeun operasi nulis?
Kaseueuran aplikasi ngalakukeun sababaraha jinis tulisan pikeun neundeun, contonaampinformasi konfigurasi le, apdet database, jeung sajabana. Sababaraha ieu files malah bisa jadi samentara, ie ngan dipaké bari program keur ngajalankeun, sarta teu merlukeun pikeun dijaga ngaliwatan hiji siklus kakuatan; kumaha oge, aranjeunna tetep hasil nulis kana médium gudang. Sanaos aplikasi anjeun henteu leres-leres nyerat data, dina latar tukang Linux bakal terus-terusan nyerat kana panyimpenan, biasana nyerat inpormasi log.

solusi hardware

Sanaos henteu sapinuhna dina kiriman whitepaper ieu, kedah disebatkeun yén nyegah pareum listrik anu teu kaduga mangrupikeun mitigasi anu biasa dianggo sareng dipikaharti ngalawan leungitna data. Alat-alat sapertos catu daya anu teu tiasa diganggu (UPS) mastikeun yén catu daya tetep padet sareng, upami kakuatan leungit ka UPS, bari dina kakuatan batré éta tiasa nyarios ka sistem komputer yén leungitna kakuatan caket supados pareum tiasa lumangsung sacara saé sateuacan catu daya cadangan béak. Kusabab kartu SD boga hirupna kawates, éta bisa jadi mangpaat pikeun boga rezim ngagantian nu ensures kartu SD diganti saméméh maranéhna boga kasempetan pikeun ngahontal tungtung hirup.

Teguh file sistem

Aya rupa-rupa cara anu alat Raspberry Pi bisa hardened ngalawan acara korupsi. Ieu rupa-rupa kamampuhna pikeun nyegah korupsi, kalawan unggal aksi ngurangan kasempetan eta lumangsung.

Ngurangan tulisan
Kantun ngirangan jumlah tulisan anu dilakukeun ku aplikasi anjeun sareng OS Linux tiasa gaduh pangaruh anu mangpaat. Lamun anjeun ngalakukeun loba logging, mangka kasempetan nulis lumangsung salila acara korupsi ngaronjat. Nurunkeun logging di aplikasi anjeun turun ka pangguna akhir, tapi log in Linux ogé tiasa dikirangan. Ieu hususna relevan upami anjeun nganggo panyimpen dumasar-flash (contona eMMC, kartu SD) kusabab siklus hirup tulisan anu kawates.

Ngarobah waktos komitmen
Waktu komitmen pikeun a file Sistim nyaéta jumlah waktu nu eta caches data saméméh éta nyalin kabeh kana gudang. Ngaronjatkeun waktos ieu ngaronjatkeun kinerja ku batching up loba nulis, tapi bisa ngakibatkeun leungitna data lamun aya kajadian korupsi saméméh data ditulis. Ngurangan waktos komitmen bakal hartosna kirang kasempetan kajadian korupsi ngarah kana leungitna data, sanajan teu nyegah eta sagemblengna.
Pikeun ngarobah waktos komitmen pikeun EXT4 utama file sistem dina Raspberry Pi OS, Anjeun kudu ngédit \ jsb \ fstab file nu ngahartikeun kumaha file sistem dipasang dina ngamimitian.
$ sudo nano /etc/fstab

Tambahkeun di handap kana éntri EXT4 pikeun akar file sistem:

komitmen =

Janten, fstab tiasa katingali sapertos kieu, dimana waktos komitmen parantos disetel ka tilu detik. Waktu komitmen bakal ditunakeun ka lima detik upami henteu diatur sacara khusus.

Samentara file sistem

Lamun hiji aplikasi merlukeun samentara file neundeun, nyaéta data ngan ukur dianggo nalika aplikasi dijalankeun sareng henteu kedah disimpen nalika pareum, teras pilihan anu saé pikeun nyegah tulisan fisik kana neundeun nyaéta ngagunakeun samentawis. file sistem, tmpfs. Kusabab ieu file sistem anu RAM dumasar (sabenerna, dina mémori virtual), sagala data ditulis ka tmpfs pernah ditulis ka gudang fisik, sahingga teu mangaruhan lifetimes flash, sarta teu bisa jadi ruksak ngaliwatan acara korupsi.
Nyieun hiji atawa leuwih lokasi tmpfs merlukeun ngédit /etc/fstab file, nu ngatur sagala file sistem dina Raspberry Pi OS. Ex di handapample ngagantikeun lokasi basis gudang /tmp jeung /var/log kalawan samentara file lokasi sistem. Mantan kaduaample, nu ngagantikeun folder logging baku, watesan ukuran sakabéh file Sistim ka 16MB.

tmpfs / tmp tmpfs ingkar, biasa 0 0
tmpfs /var/log tmpfs standar,noatime,ukuran=16m 0 0

Aya ogé skrip pihak katilu anu ngabantosan nyetél log kana RAM, anu tiasa dipendakan dina GitHub. Ieu gaduh fitur tambahan pikeun ngalungkeun log dumasar RAM kana disk dina interval anu tos siap.

Akar baca wungkul file sistem

Akar file Sistim (rootfs) nyaéta file Sistim dina partisi disk nu lokasina diréktori akar, sarta eta teh file Sistim nu sagala séjén file Sistem dipasang nalika sistem di-boot. Dina buah prambus Pi éta /, sarta sacara standar lokasina dina kartu SD salaku pinuh dibaca / nulis partisi EXT4. Aya ogé folder boot, anu dipasang salaku / boot sareng partisi FAT baca / tulis. Nyieun rootfs maca ONLY nyegah sagala jenis nulis aksés ka dinya, sahingga leuwih kuat pikeun acara korupsi. Sanajan kitu, iwal tindakan séjén anu dicokot, ieu hartina nanaon bisa nulis ka file sistem pisan, jadi nyimpen data nanaon tina aplikasi anjeun ka rootfs ditumpurkeun. Upami anjeun kedah nyimpen data tina aplikasi anjeun tapi hoyong rootfs anu dibaca wungkul, téknik anu umum nyaéta nambihan iteuk mémori USB atanapi anu sami anu ngan ukur pikeun nyimpen data pangguna.

CATETAN
Upami anjeun nganggo swap file lamun maké maca wungkul file sistem, anjeun bakal kudu mindahkeun swap nu file ka partisi baca/tulis.

Overlay file sistem

Hiji overlay file sistem (overlayfs) ngagabungkeun dua file sistem, luhur file Sistim sarta leuwih handap file sistem. Nalika ngaran aya dina duanana file sistem, obyék di luhur file Sistim ieu katingali bari obyék di handap file Sistim boh disumputkeun atawa, dina kasus diréktori, dihijikeun jeung obyék luhur. Raspberry Pi nyadiakeun pilihan dina raspi-config pikeun ngaktipkeun overlayfs. Hal ieu ngajadikeun rootfs (handap) maca wungkul, sarta nyiptakeun luhur dumasar-RAM file sistem. Ieu masihan hasil anu sami sareng anu dibaca wungkul file sistem, sareng sadaya parobihan pangguna leungit nalika reboot. Anjeun tiasa ngaktifkeun overlayf nganggo garis paréntah raspi-config atanapi nganggo aplikasi Konfigurasi Raspberry Pi desktop dina menu Preferensi.

Aya ogé palaksanaan overlay anu sanés anu tiasa nyinkronkeun parobahan anu diperyogikeun ti luhur ka handap file sistem dina jadwal anu tos ditangtukeun. Pikeun exampLe, Anjeun bisa nyalin eusi folder imah pamaké ti luhur ka handap unggal dua belas jam. Ieu ngabatesan prosés nulis dina waktos anu pondok pisan, hartosna korupsi langkung jarang, tapi hartosna upami kakuatan leungit sateuacan sinkronisasi, data naon waé anu dibangkitkeun ti anu terakhir bakal leungit. pSLC dina modul Compute Mémori eMMC dipaké dina alat Raspberry Pi Compute Module nyaéta MLC (Multi-Level Cell), dimana unggal sél mémori ngagambarkeun 2 bit. pSLC, atanapi pseudo-Single Level Cell, mangrupikeun jinis téknologi mémori lampu kilat NAND anu tiasa diaktipkeun dina alat panyimpen MLC anu cocog, dimana unggal sél ngan ukur ngagambarkeun 1 bit. Hal ieu dirarancang pikeun nyadiakeun kasaimbangan antara kinerja jeung daya tahan flash SLC jeung ongkos-efektivitas jeung kapasitas luhur MLC flash. pSLC boga daya tahan nulis leuwih luhur batan MLC sabab nulis data kana sél kirang remen ngurangan maké. Nalika MLC tiasa nawiskeun sakitar 3,000 dugi ka 10,000 siklus nyerat, pSLC tiasa ngahontal angka anu langkung ageung, ngadeukeutan tingkat daya tahan SLC. Ieu ngaronjat daya tahan narjamahkeun kana umur panjang pikeun alat nu ngagunakeun téhnologi pSLC dibandingkeun jeung nu maké standar MLC.

MLC langkung murah tibatan mémori SLC, tapi samentawis pSLC nawiskeun kinerja sareng daya tahan anu langkung saé tibatan MLC murni, éta ngalakukeunana kalayan biaya kapasitas. Hiji alat MLC ngonpigurasi pikeun pSLC bakal boga satengah kapasitas (atawa kirang) eta bakal mibanda salaku alat MLC baku saprak unggal sél ngan nyimpen hiji bit tinimbang dua atawa leuwih.

Rincian palaksanaan

pSLC dilaksanakeun dina eMMC salaku Area Pamaké Enhanced (ogé katelah panyimpenan Enhanced). Palaksanaan sabenerna Area Pamaké Enhanced teu didefinisikeun dina standar MMC tapi biasana pSLC.

Enhanced User Area mangrupikeun konsép, sedengkeun pSLC mangrupikeun palaksanaan.

pSLC mangrupa salah sahiji cara pikeun nerapkeun Enhanced User Area.
Dina waktos nyerat, eMMC anu dianggo dina Raspberry Pi Compute Modules ngalaksanakeun Area Pamaké Enhanced nganggo pSLC.

Teu perlu ngonpigurasikeun sakabeh wewengkon pamaké eMMC salaku Area pamaké Enhanced.
Pemrograman wewengkon mémori pikeun jadi Enhanced User Area nyaéta operasi hiji-waktos. Éta hartina teu bisa dibolaykeun.

Ngahurungkeunana
Linux Ubuntu nyadiakeun sakumpulan paréntah pikeun manipulasi partisi eMMC dina pakét mmc-utils. Pasang OS Linux standar kana alat CM, sareng pasang alat sapertos kieu:

sudo apt install mmc-utils

Pikeun kéngingkeun inpormasi ngeunaan eMMC (pipa paréntah ieu kirang langkung seueur inpormasi anu ditampilkeun):

sudo mmc extcsd baca / dev / mmcblk0 | Langkung sakedik

PERHATOSAN
Operasi di handap ieu sakali - anjeun tiasa ngajalankeunana sakali sareng aranjeunna henteu tiasa dibolaykeun. Anjeun ogé kedah ngajalankeun éta sateuacan Modul Itung parantos dianggo, sabab bakal mupus sadaya data. Kapasitas eMMC bakal diréduksi jadi satengah tina nilai saméméhna.

Paréntah anu dianggo pikeun ngaktipkeun pSLC nyaéta mmc enh_area_set, anu meryogikeun sababaraha parameter anu nyarioskeun kana sabaraha aréa mémori pSLC anu diaktipkeun. Ex di handapample ngagunakeun sakabéh wewengkon. Mangga tingal bantuan paréntah mmc (lalaki mmc) pikeun detil ngeunaan cara ngagunakeun sawaréh ti eMMC.

Saatos alat reboots, anjeun bakal kudu install deui sistem operasi, sabab sangkan pSLC bakal mupus eusi eMMC.

Parangkat lunak Raspberry Pi CM Provisioner gaduh pilihan pikeun nyetél pSLC salami prosés provisioning. Ieu tiasa dipendakan dina GitHub di https://github.com/raspberrypi/cmprovision.

Pareum-alat file sistem / booting jaringan
Raspberry Pi tiasa boot liwat sambungan jaringan, contonaample ngagunakeun Network File Sistim (NFS). Ieu ngandung harti yén sakali alat geus réngsé na munggaran-stage boot, tinimbang ngamuat kernel sareng akar na file Sistim tina kartu SD, ieu dimuat ti server jaringan. Sakali ngajalankeun, sadayana file operasi meta dina server teu kartu SD lokal, nu nyokot euweuh peran salajengna dina cara ngagawe.
Solusi awan
Kiwari, seueur tugas kantor lumangsung dina browser, sareng sadaya data disimpen online dina méga. Nyimpen data tina kartu SD écés tiasa ningkatkeun reliabilitas, kalayan biaya peryogi sambungan internét anu salamina, ogé kamungkinan biaya ti panyadia awan. Pamaké tiasa nganggo instalasi Raspberry Pi OS pinuh, sareng browser Raspberry Pi dioptimalkeun, pikeun ngaksés salah sahiji jasa awan ti panyadia sapertos Google, Microsoft, Amazon, jsb. Thin client dianggo ku cara nyambungkeun jarak jauh ka lingkungan komputasi basis server dimana lolobana aplikasi, data sénsitip, jeung memori disimpen.

Kacindekan

Nalika prosedur shutdown anu leres diturutan, panyimpenan kartu SD tina Raspberry Pi tiasa dipercaya pisan. Ieu jalan ogé di imah atawa kantor lingkungan mana shutdown bisa dikawasa, tapi lamun ngagunakeun alat Raspberry Pi dina kasus pamakéan industri, atawa di wewengkon kalawan catu daya teu bisa dipercaya, precautions tambahan bisa ningkatkeun reliabilitas.

Pondokna, pilihan pikeun ningkatkeun reliabilitas tiasa didaptarkeun kieu:

Paké kawentar, kartu SD dipercaya.
Ngurangan nyerat nganggo waktos komitmen anu langkung panjang, nganggo samentawis file sistem, ngagunakeun overlayfs, atawa sarupa.

Anggo panyimpenan di luar alat sapertos boot jaringan atanapi panyimpenan awan.
Nerapkeun rezim pikeun ngagentos kartu SD sateuacan aranjeunna dugi ka tungtung umur.
Paké UPS a.

Raspberry Pi mangrupakeun mérek dagang tina Raspberry Pi Ltd
Buah prambus Pi Ltd

Kolofon
© 2020-2023 Raspberry Pi Ltd (baheulana Raspberry Pi (Trading) Ltd.)
Dokuméntasi ieu dilisensikeun ku Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND).

ngawangun-tanggal: 2024-06-25

ngawangun-versi: githash: 3e4dad9-bersih

Bewara Bantahan hukum
DATA Téknis jeung reliabilitas pikeun produk raspberry pi (kaasup lembar data) sakumaha dirobah ti jaman ka jaman ("SUMBER") disayogikeun ku Raspberry Pi LTD ("RPL") "SA IS" JEUNG sagala HARANSI EXPRESS ATAWA TERSIRAT, teu kaasup, TO, HARANSI TERSIRAT OF MERCHANTABILITY AND kabugaran pikeun Tujuan tinangtu DISCLAIMED. Nepi ka maksimum nu diijinkeun ku hukum lumaku dina euweuh kajadian RPL moal nanggungjawaban kana sadaya pikeun LANGSUNG, teu langsung, insidental, husus, EXEMPLARY, atawa ruksakna consequential (kaasup, tapi teu diwatesan ku, pengadaan barang ngagantian USERVICES; , ATAWA KAUNTUNGAN; ATAWA GANGGUAN BISNIS) SARENG MANGSA NYAMBUNGKEUN SARENG TEORI TANGGUNGJAWAB, BAHA DINA KONTRAK, TANGGUNG JAWAB KETAT, ATAWA TORT (Kaasup KELURAHAN ATAWA JADI) Timbul sagala cara kaluar tina pamakéan sumber daya, Karuksakan kitu.

RPL ngagaduhan hak pikeun ngadamel perbaikan, perbaikan, koréksi atanapi modifikasi sanésna kana SUMBER DAYA atanapi produk naon waé anu dijelaskeun dina éta iraha waé sareng tanpa aya bewara salajengna. SUMBER DAYA dimaksudkeun pikeun pangguna terampil sareng tingkat pangaweruh desain anu cocog. Pamaké ngan ukur tanggung jawab pikeun milih sareng ngagunakeun SUMBER DAYA sareng aplikasi naon waé produk anu dijelaskeun dina éta. Pamaké satuju pikeun indemnify sareng nahan RPL henteu bahaya tina sagala kawajiban, biaya, karusakan atanapi karugian sanés anu timbul tina panggunaan SUMBER. RPL mere idin pamaké pikeun ngagunakeun SUMBERSUMBER solely ditéang jeung produk Raspberry Pi. Sadaya pamakéan séjén tina SUMBER DAYA dilarang. Henteu aya lisénsi anu dipasihkeun ka RPL sanés atanapi hak cipta intelektual pihak katilu anu sanés.

KAGIATAN RISIKO TINGGI. Produk buah prambus Pi teu dirancang, dijieun atawa dimaksudkeun pikeun pamakéan di lingkungan picilakaeun merlukeun gagal kinerja aman, kayaning dina operasi fasilitas nuklir, navigasi pesawat atawa sistem komunikasi, kontrol lalulintas hawa, sistem pakarang atawa aplikasi kritis kaamanan (kaasup sistem rojongan hirup jeung alat médis séjén), nu gagalna produk bisa ngakibatkeun langsung maot, tatu pribadi atawa karuksakan fisik atawa lingkungan parna ("Kagiatan tinggi"). RPL husus disclaims sagala jaminan express atanapi tersirat kabugaran pikeun Kagiatan Risk Luhur sarta narima euweuh liability pikeun pamakéan atawa inclusions produk buah prambus Pi dina Kagiatan Risk Luhur. Produk buah prambus Pi disayogikeun tunduk kana Sarat Standar RPL. Penyediaan RPL ngeunaan SUMBER DAYA henteu ngalegaan atanapi upami henteu ngarobih Sarat Standar RPL kalebet tapi henteu dugi ka bantahan sareng jaminan anu dinyatakeun dina éta.

Patarosan anu sering ditaroskeun

Q: Produk Raspberry Pi naon anu dirojong ku dokumén ieu?
A: Dokumén ieu manglaku ka sagala rupa produk Raspberry Pi kaasup Pi 0 W, Pi 1 A/B, Pi 2 A/B, Pi 3, Pi 4, Pi 400, CM1, CM3, CM4, CM5, jeung Pico.
P: Kumaha carana abdi tiasa ngirangan kamungkinan korupsi data dina alat Raspberry Pi?
A: Anjeun tiasa ngirangan korupsi data ku cara ngaminimalkeun operasi nulis, khususna kagiatan logging, sareng nyaluyukeun waktos komitmen pikeun file sistem sakumaha dijelaskeun dina dokumén ieu.

Dokumén / Sumberdaya

Raspberry Pi Ngadamel Langkung Tangguh File Sistim [pdf] Pituduh pamaké
Pi 0, Pi 1, Ngadamel Langkung Tangguh File Sistem, Langkung Tangguh File Sistem, tahan banting File Sistem, File Sistim

Rujukan

Manual pamaké

Raspberry Pi Ngadamel Langkung Tangguh File Sistim

Lingkup dokumén