FreeBSD

最近做一个存储的项目，顺手在家测试了一下实际数据的dedup。操作系统是 FreeBSD 8.2 配合一组总共大约3MB的patch来跑ZFS v28，硬件是 Atom D510 配合 4G 内存。

在一个git库中跟踪不同的svn branch

首次创建git库：git svn clone [svn代码库到HEAD分支的URL] [git代码库名]

例如，对于 FreeBSD，对应的URL为 http://svn.freebsd.org/base/head/

一般来说，从远程svn库复制需要的时间会比较长，也可以考虑首先在本地建立一份镜像，然后直接用 file:/// 去指定。

我一直是非常反对重装系统的。从技术上说，今天的折腾并不算是重装系统，不过因为把机器上所有的数据（是的，文件系统全部都拆掉重建了）都重写了一遍，所以还是算做了一次吧。

缘起

在采购 家里的路由器 的时候，选择了 WD 的 AV-25【1】 系列硬盘。我选的那款硬盘使用的是新式的 AF （4kiB扇区）格式。

FreeBSD 使用的主流文件系统 UFS 和 ZFS，以及 ahci(4) 驱动都 直接支持 4kiB 扇区。但是，目前市面上的AF硬盘，为了与先前的 BIOS 和操作系统（主要是 Windows XP）兼容，对于 ATA IDENTIFY 的回应，原先返回扇区尺寸的位置变成了逻辑扇区尺寸，这种做法俗称512e，即硬盘通过固件或其他方式模拟山区尺寸为512字节，并处理相关的回写操作。

以512字节为单位进行读写时，在AF格式的硬盘上是低效的。FreeBSD的 ahci(4) 驱动和对应的 ada(4) 驱动会设置 stripesize 以反映驱动器采用的实际物理扇区尺寸，但文件系统并不直接识别这个尺寸。

对于 ZFS 而言，其扇区尺寸是在创建时以 ashift 值写死的，目前在命令行没有办法指定这个值，也不能在创建 ZFS 之后修改。如果修改内核令其使用 GEOM 的 stripesize 来产生 ashift，对 AF 硬盘则会出现内核得到的 ashift 比先前已经存在的 ashift 大，从而导致 ZFS 无法识别的问题（如果创建 ZFS 时已经使用了更大的 ashift 则没有关系）。因此，必须想办法让 ZFS 在创建时就知道扇区尺寸是 4KiB。

FreeBSD 5.3-RELEASE 时新增了一个调试用的 GEOM class —- gnop。可以用它来封装其他 GEOM 对象，并改变扇区尺寸，方法是 gnop create -S 4096 /dev/gpt/store （此处 /dev/gpt/store 是一个按 4k 对齐的 GPT 分区的 label）。gnop会产生一个新的设备节点，/dev/gpt/store.nop，其向系统汇报的扇区尺寸是我们指定的 4096 字节，而不是驱动器汇报的逻辑扇区尺寸 512 字节。

使用这个设备节点创建的 ZFS 就会采用正确的 ashift 值了。

使用 zdb -C pool名字可以检查 ashift 值：对于扇区尺寸为 512 字节的 zpool，其 ashift 是 9，而我们希望的 ashift 值是12。

gnop节点在系统重启以后会消失，但 ZFS 会记住 ashift，因此并不会导致问题。此处也可以 zpool export，gnop destroy /dev/gpt/store.nop 然后再 zpool import 来验证。

经测试，ZFS在知道正确的扇区尺寸以后，持续写操作的性能可以提高至少一倍。

再发一次。

FreeBSD基金会是符合美国税法501(c)3款的非盈利慈善机构，它为 FreeBSD 的开发以及全球范围内的开发者会议活动提供资助，并帮助 FreeBSD Project 的开发人员提供法律咨询。

有时，会有需要接入远程的 IPv6 网络。例如，办公或网吧等环境可能不提供 IPv6 接入的条件，或者需要接入更高安全级别的网络等等。

使用 OpenVPN 提供 IPv6 服务需要的条件包括：

📜 历史文件已不具备现实意义

现时提倡的安装方式为 pkg，本文并未对此进行更新。

VirtualBox可以在远程运行，并把界面通过 ssh 的 X11 转发放到管理员的桌面。

📜 历史文件已不具备现实意义

本文介绍的是已经停产的硬件，内容已过时。

之前家里用的那个 Linksys WRT310N 路由器就有相当严重的问题（不排除是DD-WRT的问题），如果连续若干天不重启的话，无线网络的连接有时就会失败。部署新的路由器之后，设置了一个cron任务令其每天早上5:30重启：

30 5 * * * /usr/bin/ssh root@10.253.87.254 reboot > /dev/null 2>&1

当然，执行cron的那个用户需要使用ssh key来登录WRT310N，并事先将key传到WRT310N上面。

由于 FreeBSD 默认会对链路状态的变化进行记录，因此只要查看系统日志就可以知道cron是否真的执行了。

在之前的部分我们讨论过关于功耗的问题。在实际使用过程中，我发现 powerd(8) 对于 CPU 占用的计算是有问题的：它计算的是所有CPU的占用率之和，而比较合理的依据则是占用率最高的CPU的占用率。不过，对 Atom 来说 powerd 能够产生的影响有限，因此如果真在使用Atom系统的话不一定真的需要这个patch。下面这个patch可以让 powerd 更有效地 throttle CPU 的频率：

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32

Index: usr.sbin/powerd/powerd.c
===================================================================
--- usr.sbin/powerd/powerd.c    (revision 213306)
+++ usr.sbin/powerd/powerd.c    (working copy)
@@ -127,6 +127,7 @@
 {
        static long *cp_times = NULL, *cp_times_old = NULL;
        static int ncpus = 0;
+       int newload;
        size_t cp_times_len;
        int error, cpu, i, total;

@@ -151,7 +152,7 @@
                return (error);

        if (load) {
-               *load = 0;
+               *load = newload = 0;
                for (cpu = 0; cpu < ncpus; cpu++) {
                        total = 0;
                        for (i = 0; i < CPUSTATES; i++) {
@@ -160,8 +161,10 @@
                        }
                        if (total == 0)
                                continue;
-                       *load += 100 - (cp_times[cpu * CPUSTATES + CP_IDLE] -
+                       newload = 100 - (cp_times[cpu * CPUSTATES + CP_IDLE] -
                            cp_times_old[cpu * CPUSTATES + CP_IDLE]) * 100 / total;
+                       if (*load < newload)
+                               *load = newload;
                }
        }

对路由器这样的设备来说，当有软件 bug 的时候，我们往往希望系统自己恢复并报告问题，而不是等待用户去用调试器现场调试。想要达到这个目的，可以使用 watchdog 机制。在这款主板上有两个 watchdog，其中系统没有自带的那个 Winbond watchdog 的驱动如下：

续前。

除了硬件上直接采用的降噪措施之外，一些软件方面的配置也可以提高其效果。

首先是BIOS中的配置。风扇转速最低可调整为"Energy Saving"（即使用30%的频率）。启用Active Power State之后，可节省大约2W左右的耗电（这个选项的默认值是Disabled）。

然后是FreeBSD本身的配置。我个人采用的配置包括：

• 禁用硬盘的APM。WD的这款硬盘默认的APM值为128，这样它每隔大约10秒没有操作时就会将磁盘转速降低。这类操作对磁盘的寿命有一定影响（一般来说磁盘的机械部分支持10万到20万次这样的操作），因此可将其设为254；
• 启用磁盘的AAM。这个配置的好处是让磁盘控制其磁头臂的加速度，其效果是减少噪音，并且有一定的节能效果。注意：实际测试显示这个设置产生的节能效果基本上可以忽略不计，并且会稍微降低一些性能。磁盘的AAM数值设置为128（默认为254）；
• 将经常写的日志放到 /tmp （使用tmpfs）；
• 将收集entropy（随机数种子）的频率由每11分钟一次降低到每天一次；
• 启用 AHCI 磁盘驱动；将ahci通道的pm_level全部设置为5（设备在闲置125ms之后可申请通道链路进入SLUMBER模式）
• 禁用APIC时钟。
• 禁用AT RTC时钟。
• 对于没有驱动的PCI设备，将其置入D3模式（停电）。

上述设置，除了ahci部分之外，可将系统闲置时的功耗降低到17W左右。

以下是实现中采用的loader.conf相关的部分：

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10

hint.apic.0.clock=0
hint.atrtc.0.clock=0
hw.pci.do_power_nodriver=3
hint.ahcich.0.pm_level=5
hint.ahcich.1.pm_level=5
hint.ahcich.2.pm_level=5
hint.ahcich.3.pm_level=5
hint.ahcich.4.pm_level=5
hint.ahcich.5.pm_level=5

最近遇到一些奇怪的bug，因为是对恢复时间有比较高要求的系统，所以顺便研究了一下用FreeBSD的textdump来代替更早前出现的minidump的方法。

最近找时间做了一个家用的路由器。用基于 Intel Atom 处理器的解决方案并不便宜（与传统的嵌入式解决方案相比），但因为软硬件都是 x86，因此开发起来会方便一些。另一方面，Atom的计算性能要远高于其他的传统嵌入式方案。