Question

参考：Is rename() atomic?

我问的是类似的东西，但相当是一样的，因为我想知道的是在使用NFS时依赖rename()的原子性是否安全？

这是我正在处理的一个场景 - 我有一个必须始终存在的'索引'文件。

所以：

客户端创建新文件
客户端通过'旧'索引文件重命名新文件。

独立客户：

读取索引文件
指的是基于索引的磁盘结构。

这假设rename()是原子意味着 - 总会有一个'索引'文件（尽管它可能是一个过时的版本，因为缓存和计时）

然而我遇到的问题是 - 这发生在NFS上 - 并且正在工作 - 但我的几个NFS客户端偶尔报告“ENOENT” - 没有这样的文件或目录。（例如，在每隔5米发生的数百次操作中，我们每隔几天就会收到此错误）。

所以我希望是否有人可以启发我 - 在这种情况下是否真的不可能获得'ENOENT'？

我问的原因是RFC 3530中的这个条目：

RENAME操作必须是客户端的原子操作。

我想知道这是否意味着只是发出重命名的客户端，而不是查看目录的客户端？（我对缓存/过时目录结构没问题，但是这个操作的重点是这个文件总是以某种形式“存在”）

操作顺序（来自执行写操作的客户端）是：

21401 14:58:11 open("fleeg.ext", O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL, 0666) = -1 EEXIST (File exists) <0.000443>
21401 14:58:11 open("fleeg.ext", O_RDWR) = 3 <0.000547>
21401 14:58:11 fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=572, ...}) = 0 <0.000012>
21401 14:58:11 fadvise64(3, 0, 572, POSIX_FADV_RANDOM) = 0 <0.000008>
21401 14:58:11 fcntl(3, F_SETLKW, {type=F_WRLCK, whence=SEEK_SET, start=1, len=1}) = 0 <0.001994>
21401 14:58:11 open("fleeg.ext.i", O_RDWR|O_CREAT, 0666) = 4 <0.000538>
21401 14:58:11 fstat(4, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=42, ...}) = 0 <0.000008>
21401 14:58:11 fadvise64(4, 0, 42, POSIX_FADV_RANDOM) = 0 <0.000006>
21401 14:58:11 close(4)                 = 0 <0.000011>
21401 14:58:11 fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=572, ...}) = 0 <0.000007>
21401 14:58:11 open("fleeg.ext.i", O_RDONLY) = 4 <0.000577>
21401 14:58:11 fstat(4, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=42, ...}) = 0 <0.000007>
21401 14:58:11 fadvise64(4, 0, 42, POSIX_FADV_RANDOM) = 0 <0.000006>
21401 14:58:11 fstat(4, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=42, ...}) = 0 <0.000007>
21401 14:58:11 fstat(4, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=42, ...}) = 0 <0.000007>
21401 14:58:11 read(4, "\3PAX\1\0\0O}\270\370\206\20\225\24\22\t\2\0\203RD\0\0\0\0\17\r\0\2\0\n"..., 42) = 42 <0.000552>
21401 14:58:11 close(4)                 = 0 <0.000013>
21401 14:58:11 fcntl(3, F_SETLKW, {type=F_RDLCK, whence=SEEK_SET, start=466, len=68}) = 0 <0.001418>
21401 14:58:11 pread(3, "\21@\203\244I\240\333\272\252d\316\261\3770\361#\222\200\313\224&J\253\5\354\217-\256LA\345\253"..., 38, 534) = 38 <0.000010>
21401 14:58:11 pread(3, "\21@\203\244I\240\333\272\252d\316\261\3770\361#\222\200\313\224&J\253\5\354\217-\256LA\345\253"..., 38, 534) = 38 <0.000010>
21401 14:58:11 pread(3, "\21\"\30\361\241\223\271\256\317\302\363\262F\276]\260\241-x\227b\377\205\356\252\236\211\37\17.\216\364"..., 68, 466) = 68 <0.000010>
21401 14:58:11 pread(3, "\21\302d\344\327O\207C]M\10xxM\377\2340\0319\206k\201N\372\332\265R\242\313S\24H"..., 62, 300) = 62 <0.000011>
21401 14:58:11 pread(3, "\21\362cv'\37\204]\377q\362N\302/\212\255\255\370\200\236\350\2237>7i`\346\271Cy\370"..., 104, 362) = 104 <0.000010>
21401 14:58:11 pwrite(3, "\21\302\3174\252\273.\17\v\247\313\324\267C\222P\303\n~\341F\24oh/\300a\315\n\321\31\256"..., 127, 572) = 127 <0.000012>
21401 14:58:11 pwrite(3, "\21\212Q\325\371\223\235\256\245\247\\WT$\4\227\375[\\\3263\222\0305\0\34\2049A;2U"..., 68, 699) = 68 <0.000009>
21401 14:58:11 pwrite(3, "\21\262\20Kc(!.\350\367i\253hkl~\254\335H\250.d\0036\r\342\v\242\7\255\214\31"..., 38, 767) = 38 <0.000009>
21401 14:58:11 fsync(3)                 = 0 <0.001007>
21401 14:58:11 fstat(3, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=805, ...}) = 0 <0.000009>
21401 14:58:11 open("fleeg.ext.i.tmp", O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0666) = 4 <0.001813>
21401 14:58:11 fstat(4, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=0, ...}) = 0 <0.000007>
21401 14:58:11 fadvise64(4, 0, 0, POSIX_FADV_RANDOM) = 0 <0.000007>
21401 14:58:11 write(4, "\3PAX\1\0\0qT2\225\226\20\225\24\22\t\2\0\205;D\0\0\0\0\17\r\0\2\0\n"..., 42) = 42 <0.000012>
21401 14:58:11 stat("fleeg.ext.i", {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=42, ...}) = 0 <0.000011>
21401 14:58:11 fchmod(4, 0100600)       = 0 <0.002517>
21401 14:58:11 fstat(4, {st_mode=S_IFREG|0600, st_size=42, ...}) = 0 <0.000008>
21401 14:58:11 close(4)                 = 0 <0.000011>
21401 14:58:11 rename("fleeg.ext.i.tmp", "fleeg.pax.i") = 0 <0.001201>
21401 14:58:11 close(3)                 = 0 <0.000795>
21401 14:58:11 munmap(0x7f1475cce000, 4198400) = 0 <0.000177>
21401 14:58:11 munmap(0x7f14760cf000, 4198400) = 0 <0.000173>
21401 14:58:11 futex(0x7f147cbcb908, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 2147483647) = 0 <0.000010>
21401 14:58:11 exit_group(0)            = ?
21401 14:58:11 +++ exited with 0 +++

NB - 上面重命名的路径和文件是为了保持一致性。 fleeg.ext是数据文件，fleeg.ext.i是索引。在此过程中 - fleeg.ext.i文件被覆盖（由.tmp文件），这就是为什么相信应该始终在该路径上存在文件（旧文件或新文件）那只是被覆盖了）。

在阅读客户端上，PCAP看起来像LOOKUP NFS调用是失败的：

124   1.375777  10.10.41.35 -> 10.10.41.9   NFS 226   LOOKUP    fleeg.ext.i V3 LOOKUP Call, DH: 0x6fbbff3a/fleeg.ext.i
125   1.375951   10.10.41.9 -> 10.10.41.35  NFS 186 5347  LOOKUP  0775 Directory  V3 LOOKUP Reply (Call In 124) Error: NFS3ERR_NOENT
126   1.375975  10.10.41.35 -> 10.10.41.9   NFS 226   LOOKUP    fleeg.ext.i V3 LOOKUP Call, DH: 0x6fbbff3a/fleeg.ext.i
127   1.376142   10.10.41.9 -> 10.10.41.35  NFS 186 5347  LOOKUP  0775 Directory  V3 LOOKUP Reply (Call In 126) Error: NFS3ERR_NOENT

Answer 1

我认为问题不在于RENAME不是原子的，而是通过NFS打开文件不是原子的。

NFS使用Filehandles;为了对文件做某事，客户端首先通过LOOKUP获取Filehandle，然后使用获得的Filehandle来执行其他请求。至少需要两个数据报，并且在特定情况下，它们之间的时间可能非常大，并且＃34;

我想，你发生的事情是客户端（client1）执行LOOKUP;在此之后，LOOKUP文件因RENAME（由client2）而被删除; Filehandle client1不再有效，因为它引用的是inode，而不是命名路径。

所有这一切的原因是NFS旨在成为无国籍人。本PDF中的更多信息：http://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/dist-nfs.pdf

在第6和第8页中，这种行为得到了很好的解释。

Answer 2

在这种情况下，实际上不可能获得ENOENT吗？

很有可能。 RFC 3530说：

操作必须是客户端的原子操作。

这很可能意味着它必须是客户端调用此操作而不是所有客户端。

进一步说：

如果目标目录已包含名称为的条目，则在重命名之前删除现有目标。

这就是其他客户有时获得ENOENT的原因。

换句话说，rename在NFS上不是原子的。

Answer 3

我想我现在已经得到了答案。我在这里添加它，因为虽然其他人一直非常有帮助，但问题的实际根源是：

阅读主持人：

79542  10.643148 10.0.0.52 -> 10.0.0.24 NFS 222  ACCESS allowed   testfile  V3 ACCESS Call, FH: 0x76a9a83d, [Check: RD MD XT XE]
79543  10.643286 10.0.0.24 -> 10.0.0.52 NFS 194 0 ACCESS allowed 0600 Regular File testfile NFS3_OK V3 ACCESS Reply (Call In 79542), [Allowed: RD MD XT XE]
79544  10.643335 10.0.0.52 -> 10.0.0.24 NFS 222  ACCESS allowed     V3 ACCESS Call, FH: 0xe0e7db45, [Check: RD LU MD XT DL]
79545  10.643456 10.0.0.24 -> 10.0.0.52 NFS 194 0 ACCESS allowed 0755 Directory  NFS3_OK V3 ACCESS Reply (Call In 79544), [Allowed: RD LU MD XT DL]
79546  10.643487 10.0.0.52 -> 10.0.0.24 NFS 230  LOOKUP    testfile  V3 LOOKUP Call, DH: 0xe0e7db45/testfile
79547  10.643632 10.0.0.24 -> 10.0.0.52 NFS 190 0 LOOKUP  0755 Directory  NFS3ERR_NOENT V3 LOOKUP Reply (Call In 79546) Error: NFS3ERR_NOENT
79548  10.643662 10.0.0.52 -> 10.0.0.24 NFS 230  LOOKUP    testfile  V3 LOOKUP Call, DH: 0xe0e7db45/testfile
79549  10.643814 10.0.0.24 -> 10.0.0.52 NFS 190 0 LOOKUP  0755 Directory  NFS3ERR_NOENT V3 LOOKUP Reply (Call In 79548) Error: NFS3ERR_NOENT

写主持人：

203306  13.805489  10.0.0.6 -> 10.0.0.24 NFS 246  LOOKUP    .nfs00000000d59701e500001030  V3 LOOKUP Call, DH: 0xe0e7db45/.nfs00000000d59701e500001030
203307  13.805687 10.0.0.24 -> 10.0.0.6  NFS 186 0 LOOKUP  0755 Directory  NFS3ERR_NOENT V3 LOOKUP Reply (Call In 203306) Error: NFS3ERR_NOENT
203308  13.805711  10.0.0.6 -> 10.0.0.24 NFS 306  RENAME    testfile,.nfs00000000d59701e500001030  V3 RENAME Call, From DH: 0xe0e7db45/testfile To DH: 0xe0e7db45/.nfs00000000d59701e500001030
203309  13.805982 10.0.0.24 -> 10.0.0.6  NFS 330 0,0 RENAME  0755,0755 Directory,Directory  NFS3_OK V3 RENAME Reply (Call In 203308)
203310  13.806008  10.0.0.6 -> 10.0.0.24 NFS 294  RENAME    testfile_temp,testfile  V3 RENAME Call, From DH: 0xe0e7db45/testfile_temp To DH: 0xe0e7db45/testfile
203311  13.806254 10.0.0.24 -> 10.0.0.6  NFS 330 0,0 RENAME  0755,0755 Directory,Directory  NFS3_OK V3 RENAME Reply (Call In 203310)
203312  13.806297  10.0.0.6 -> 10.0.0.24 NFS 246  CREATE    testfile_temp  V3 CREATE Call, DH: 0xe0e7db45/testfile_temp Mode: EXCLUSIVE
203313  13.806538 10.0.0.24 -> 10.0.0.6  NFS 354 0,0 CREATE  0755,0755 Regular File,Directory testfile_temp NFS3_OK V3 CREATE Reply (Call In 203312)
203314  13.806560  10.0.0.6 -> 10.0.0.24 NFS 246  SETATTR  0600  testfile_temp  V3 SETATTR Call, FH: 0x4b69a46a
203315  13.806767 10.0.0.24 -> 10.0.0.6  NFS 214 0 SETATTR  0600 Regular File testfile_temp NFS3_OK V3 SETATTR Reply (Call In 203314)

如果你打开同一个文件进行阅读，那么只有可以重现 - 所以除了一个简单的C写重命名循环之外：

#!/usr/bin/env perl

use strict;
use warnings;

while ( 1 ) {
  open ( my $input, '<', 'testfile' ) or warn $!;
  print ".";
  sleep 1;
}

这导致我的测试用例快速失败（分钟）而不是根本不失败。它取决于文件句柄打开然后删除（或被RENAME覆盖）时创建的“.nfsXXX”文件。

因为NFS是无状态的，所以它必须为客户端提供一些持久性，因此它仍然可以像在本地文件系统上执行打开/取消链接一样读取/写入该文件。要做到这一点 - 我们得到一个双RENAME和一个非常短暂的（亚毫秒）间隔，我们针对<{1}} NFS RPC的目标的文件不存在找到。

rename（）原子性和NFS？

3 个答案: