flock (2) против fcntl (2) по NFS

В документации Perl 5.x говорится, что при реализации flock (..) будет использоваться один из следующих собственных вызовов, начиная с 1 и работая до 3, если он недоступен:

1. стадо (2)
2. Fcntl (2)
3. lockf (3)

Все в порядке. Тем не менее, вы, возможно, заметили их заявление об отказе от использования flock (2) поверх NFS. В документе предлагается использовать флаг -Ud_flock, чтобы Perl использовал flock (2). Страница руководства flock (2) (на Redhat) содержит аналогичный отказ от проблем с NFS.

У меня вопрос, почему!?!? Кажется, я не могу найти подробную статью или объяснение, почему flock (2) небезопасен по сравнению с NFS.

Я написал несколько тестовых скриптов на C и Perl, как на Redhat (где используется flock (2)), так и на Solaris (где используется fcntl (2)). Я запустил strace / truss, чтобы убедиться, что Perl действительно использует flock (2) и fcntl (2) соответственно. Я не мог воспроизвести любые проблемы, когда блокировка не была выполнена! Что дает??

Леннарт Поэттеринг недавно немного покопался в поведении блокировки файловой системы linux, которая не рисует особенно радужную картину для блокировки через NFS (особенно в отношении продолжения, на которое он ссылается в нижней части поста).

http://0pointer.de/blog/projects/locking.html

Я почти уверен, что вы смотрите на проблемы прошлого. Напомним, что руководство по Perl5 было выпущено в 1994 году, и это было просто редактирование руководства по Perl4 с 1991 года. В те дни, вероятно, можно было сказать о часто называемой файловой системе Nightmare, что «не так хорошо, как медведь танцует, поражает, но то, что танцует вообще ".

NFS2 в эпоху 1991 года медленно выползал из Sun на другие платформы и был относительно сырым. Модель безопасности по существу не существовала (root на клиентском компьютере мог читать все содержимое монтирования NFS), и блокировка - через nfs.lockd - была этой стороной эксперимента. Было бы глупо ожидать, что семантика стада будет работать должным образом, если вообще существует между двумя различными, предположительно, совместимыми реализациями. Коаксиальный кабель был доминирующим PHY Ethernet в то время, когда многие пользователи сети никогда не испытывали недовольства по поводу использования (что вы имеете в виду, что забыли включить согласующий резистор 50𝛀?), Если это позволит вам лучше контролировать состояние интрасетей.

Ларри Уолл и его команда имели все основания делать пессимистичные предположения о правильности блокировок NFS в то время, и это своего рода защитное программирование, которое будущие сторонники кода не хотят удалять, поскольку доказать отсутствие дефекта так трудно удаление старого кода, который повторно вводится во взаимодействие с устаревшей системой, о которой вы даже не слышали.

С тех пор NFS значительно улучшилась, и lockd вовремя перешла на функцию ядра Linux 2.6. Для семейства систем 2003+ блокировке файлов NFS, вероятно, можно доверять, особенно если она хорошо протестирована в вашем приложении на многих платформах, на которых оно может работать.

Все вышеперечисленное было взято из памяти и, вероятно, может быть подтверждено исследованиями (например, http://nfs.sourceforge.net/ ), но доказательства, как они говорят, находятся в замке, и если вы его не проверяли Предполагается, что он сломан.

Еще один, прямо из FAQ по Linux-NFS: nfs.sf.net

Я пытаюсь использовать блокировки flock () / BSD для блокировки файлов, используемых на нескольких клиентах, но файлы становятся поврежденными. Как придешь? A. flock () / BSD блокировки действуют только локально на клиентах Linux NFS до 2.6.12. Используйте блокировки fcntl () / POSIX, чтобы гарантировать, что блокировки файлов видны другим клиентам.

Вот несколько способов сериализации доступа к файлу NFS.

Используйте API блокировки fcntl () / POSIX. Этот тип блокировки обеспечивает блокировку диапазона байтов для нескольких клиентов по протоколу NLM или через NFSv4. Используйте отдельный файл блокировки и создайте жесткие ссылки на него. См. Описание в разделе O_EXCL справочной страницы creat (2). Стоит отметить, что до ранних версий 2.6 ядра, создаваемые O_EXCL, не были атомарными на клиентах Linux NFS. Не используйте O_EXCL создает и ожидает атомарного поведения среди нескольких клиентов NFS, если вы не используете ядро ​​новее, чем 2.6.5.

Известно, что Perl по умолчанию использует блокировку flock () / BSD. Это может сломать программы, перенесенные из других операционных систем, таких как Solaris, которые ожидают, что блокировки flock / BSD будут работать как блокировки POSIX.

В Linux использование блокировки файлов вместо жесткой ссылки дает дополнительное преимущество, заключающееся в наведении контрольной точки клиентского кэша на сервер. Когда блокировка файла получена, клиент очистит кэш страницы для этого файла, чтобы при любых последующих чтениях были получены новые данные с сервера. Когда блокировка файла снята, любые изменения в файле на этом клиенте передаются обратно на сервер до снятия блокировки, чтобы другие клиенты, ожидающие блокировки этого файла, могли видеть изменения.

Клиент NFS в 2.6.12 обеспечивает поддержку блокировок flock () / BSD для файлов NFS, эмулируя блокировки в стиле BSD в терминах блокировок диапазона байтов POSIX. Другие клиенты NFS, использующие тот же механизм эмуляции или использующие блокировки fcntl () / POSIX, увидят те же блокировки, что и клиент Linux NFS.

В локальных файловых системах Linux блокировки POSIX и BSD невидимы друг для друга. Таким образом, из-за этой эмуляции приложения, работающие на NFS-сервере Linux, по-прежнему будут видеть файлы, заблокированные клиентами NFS, заблокированными с помощью блокировки fcntl () / POSIX, независимо от того, использует ли приложение на клиенте BSD-стиль или POSIX- замок стиля. Если серверное приложение использует блокировки flock () BSD, оно не увидит блокировки, используемые клиентами NFS.

Это устарело сейчас. NFS4 поддерживает блокировку внутри протокола (не требуется демон lockd или механизм обратного вызова RPC), а flock()метод Perl работает нормально - мы используем его в работе.

Очень старые версии ядра реализованы flock(системный вызов) как запрет на NFS, и другие вещи, такие как блокировка диапазона байтов, не поддерживаются должным образом. Вот откуда истерия.