Storage

最近在整理一些以前写的东西，这里把一些关于全盘加密的想法记录一下。

在构建存储系统时，数据加密往往是一个常见需求，但「加密」本身并不是目的。脱离了具体的威胁模型去讨论加密算法或配置参数，往往容易陷入过度设计，或者在真正需要防御的地方留下盲区。结合FreeBSD下的geli(8) 与ZFS存储栈，我在这里重点梳理一下离线威胁边界、反容量分析的抹盘策略、机械硬盘与闪存缓存的差异化处理、块设备加密与文件系统原生加密的架构取舍，以及数据完整性校验的去重考量。

以往我是不直接在 eBay 上购买二手硬件（这不包括美国比较常见的「翻新refurbished」硬件，这类卖家往往是比较专业的回收处理机构）的，原因是购买此类硬件多少有点像拆盲盒：二手硬件的质量往往缺乏统一且一致的标准，并且通常只提供较短的退货窗口。

不过 上回书 说到我收了一台二手的 Dell R640 服务器，既然选择了消费降级索性一降到底试试看买二手内存和存储。

我们每个人每天都在产生各种数据。包括个人笔记、照片等等在内的许多数据，许多可能不太容易再次获得或制造。今年夏天，我整理了一些自己二十年前刻录的光盘，这里记录一下长期保存数据的一些原则、需要避免的陷阱，以及确保数据在数十年后仍然可用的最佳实践。

这篇和较早的 线上重做 FreeBSD GPT 引导分区 情况有些类似，但略有不同。

前段时间 Andriy Gapon 为 Samsung 860 / 870 SSD 增加了一个 quirk。Samsung 的 SSD 内部使用的是 8K 或 16K 的存储页，但为了和业界标准兼容，它的控制器为 4K 扇区做了优化。

记一笔。

我现在这台服务器已经用了蛮久(超过10年)了，刚刚安装的时候还是 FreeBSD 8.1 RC，一路升级到 FreeBSD 12.2。前段时间因为工作比较忙，一直没顾上把它升级到 FreeBSD 13.0，今天总算是找了点时间来做升级。

总体上这次升级比预想的还要平稳一些，由于 FreeBSD 13.0 和 12.2 的内核接口变化不大，因此我也没按照正规的做法，即升级内核、重启第一次、etcupdate、installworld，重启第二次、delete-old/delete-old-libs，而是在 installkernel之后直接做了 etcupdate 和 installworld。

读到哪算哪的先记一笔。

geli(8)在启用了数据完整性检测的时候采取的设计是将HMAC数据保存在同一扇区中，换言之它在保存数据时，物理扇区（通常是512字节）中占用了32字节来保存HMAC数据。

去年第四季度的时候，在网上看到 华擎科技 推出了一款基于 Intel Atom C2750 SoC 的主板， Asrock C2750D4I，感觉很赞，于是立即和华擎科技取得了联系（当时这款主板还没进入量产），并着手开始了测试等工作。这张主板的重要特色包括：

• mini-iTX尺寸
• CPU支持Intel AES-NI，加密加速
• 提供了两个千兆以太网口
• 支持ECC内存（更重要的是，采用的是台式机和服务器常见的4x240-pin DDR3 DIMM规格，不像同类产品通常使用的是204-pin的SO-DIMM，这一点可以节省很多成本）
• 提供了8个SATA III 6.0Gbps接口和4个SATA II 3.0Gbps接口
• 支持IPMI并提供了独立网口

此处强行插入一条广告： 我厂 目前这一代的 FreeNAS Mini 采用了这张主板，组装好的产品可以通过 Amazon 购买,我厂每年都会将一部分利润捐给 FreeBSD 基金会，如果先 在 smile.amazon.com 注册支持 FreeBSD 基金会，并使用前述链接， Amazon 公司还会再捐出 0.5% 的金额给 FreeBSD 基金会。

目前这张主板已经进入了量产阶段，因此也可以从其他零售渠道获得相关组件自行组装。

今天去 San Francisco 的 Delphix 参加了 OpenZFS Developer Summit，今天这会太充实了，先记一笔。

ZFS Channel Program：目前的 ZFS 应用程序需要以多次系统调用来完成一项功能。为了实现原子性，用户态部分实现起来比较复杂，而且最终内核中的 sync task 可能会导致长时间的延迟。提出的解决方案是在 ZFS 内核部分引入一个 Lua 字节码解释器，用户态一次灌一个脚本进去，通过脚本逻辑实现原子性，从而减少上下文切换开销并极大地简化用户态部分。

🚨 警告

刷写硬盘固件时的不当操作可能会导致硬盘无法使用。本人不承担由于使用本文中介绍的内容所导致的任何后果的责任。

📜 历史文件已不具备现实意义

本文章提到的硬件已过时。

上回 说到 谷奥 的一块硬盘坏了，但是忘记说实际上两块硬盘的固件都有已知问题（ST1000DM003-9YN162 固件版本 CC4D，目前的最新版本是 CC4H）。虽然在 ticket 里提到了这件事，但是 remote hand 没做升级，想想之后决定还是自己把它远程刷掉好了。

由于刷写不当会导致硬盘无法使用（实际上还是有办法恢复的，但是比较麻烦而且没法在远程做），因此为了以防万一，在执行任何操作之前应备份硬盘上全部数据。由于使用的是 graid 的镜像模式，因此事实上我们有一份完整备份，故跳过这一步。

接下来要从 Seagate 网站下载固件。考虑到刷新固件操作的危险性，不知道怎么找这个固件的人可以看到这为止了。

谷奥 的服务器硬盘坏了，而且托管商很奇怪地用了 gmirror 而不是 BIOS 直接支持的 graid（我厂 Alexander Motin 实现的与 BIOS 兼容的软件 RAID，支持 Intel、Adaptec、JMicron、nVidia、Promise和SiL等多家厂商的软RAID格式），所以趁这个机会给它换掉。记一下迁移的过程。