Windows-Client bremst Linux-CIFS-Server mit Ext3-Dateissystem
08.05.2007
Der Intel-Entwickler Mason Cabot hat in einem Vergleich zwischen Linux- und Windows-basierten CIFS-Servern festgestellt, dass Windows-Clients Samba-Server mit Ext3-Dateisystem ausbremsen.
In einem Fachartikel stellt Mason Cabot die Ergebnisse seines Vergleichs zwischen einem Windows-CIFS-Server und je einem Openfiler 2.2-Linux-Server mit Ext3- und XFS-Dateisystem vor. Während die Windows-Maschine und das Linux-System mit XFS kaum Performance-Unterschiede zeigten, brach der Datendurchsatz beim Ext3-System um 53 Prozent ein. Der Intel-Entwickler und sein Team beobachteten dieses Verhalten bei einer großen Zahl von Multimedia-Szenarien, die von iTunes bis hin zum Schreiben und Lesen von HD-Video-Streams reichten.
Die Ursachen dieses Effekts sieht der Autor sowohl im Verhalten des Windows-Clients als auch in der Art und Weise, wie die verschiedenen Systeme mit den Datenströmen umgehen: So würde der Windows-Client beim schreibenden Zugriff auf das Netzwerkdateisystem beständig nur kleine, weit auseinander liegende Speicherbereiche beanspruchen (client-side pre-allocation) um dann beim Schreibzugriff den ganzen Bereich zu beanspruchen.
Mit diesem Verhalten gehen das Windows-Dateisystem NTFS und Ext3 verschieden um. Unter NTFS werden laut Cabot aufeinander folgende Bereiche reserviert und sind so, wenn die Daten aus dem Cache auf die Platten geschrieben werden, bereits zugewiesen. Das genaue gegenteilige Verhalten lege Ext3 an den Tag: Das System schreibe die Daten so auf die Platte, wie sie vorbelegt wurden. Das resultiert laut Cabot in stark fragmentierten Datenbeständen, die so die Schreib- und Lese-Geschwindigkeit deutlich herabsetzen. Als Beispiel nennt der Artikel ein 3,5 GByte großes Video, das nach dem Kopieren über das Netzwerk in 49 986 Speicherbereiche geschrieben war. Nach einfachem Umkopieren an einen anderen Platz des Speichers waren nur noch 28 Speicherbereiche belegt, 26 wäre die ideale Zahl gewesen. Nach dieser Maßnahme soll auch die Performance des Lesezugriff wieder im normalen Bereich gelegen haben.
Als Lösung des Problems schlägt Cabot vor, das Verhalten des NTFS-Systems in Samba beziehungsweise der VFS-Schicht nachzubilden, so dass das darunter liegende Dateisystem die Speicherbereiche richtig festlegen und reservieren könne. Ideal wäre natürlich, wenn der Client nicht auf die beschriebene Art Speicherbereiche vorbelegen würde, sondern dies dem Server überlassen würde. Doch dass der Windows CIFS-Client modifiziert wird, hält Cabot für unrealistisch.
Der Kernel-Maintainer Andrew Morton schreibt in einer Reaktion auf den Artikel, das Verhalten des Windows-Clients sei ein ausgesprochen "dummer Hack" und kommentiert zynisch: "Jetzt wissen wir, woran Microsofts Interoperability-Labs arbeiten." Auch er schlägt vor, den Defekt direkt in Samba zu beheben.
(Jan Rähm)
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