Ein Schema für den Swap-Speicherplatz auf einem USB

Ich habe kürzlich ein USB-Flash-Laufwerk gekauft, das ich ausschließlich für Swap-Partitionen verwenden werde. Ich verstehe, dass Auslagerungsdateien auf Flash-Medien die Anzahl der Schreibzyklen ziemlich schnell aufbrauchen, aber deswegen habe ich diese USB-Karte gekauft, so dass ich mich nicht mit einer derartigen Verschlechterung des Speichergeräts meines Laptops (einer eMMC) befassen muss. . Ich habe zwei Ideen, wie ich dies für den Swap Space nutzen kann.

Schema 1: Eine Dateisystempartition und viele kleinere Swap-Partitionen

Das USB-Laufwerk wurde mit einer Kapazität von 32 Gigabyte angekündigt, wobei ein Gigabyte als 1000000000Bytes definiert ist, aber die tatsächlich verfügbare Kapazität für die Diskontierung des Dateisystems ist 307520000000Bytes (abgesehen davon gibt es hier immer noch falsche Werbung).

Was ich mit diesem Laufwerk tun möchte, ist, es mit einer GUID-Partitionstabelle zu formatieren und mehrere Partitionen darauf zu erstellen, wobei eine Partition größer als die anderen ist und mit einem Basisdateisystem (z. B. VFAT / FAT32, ext2, ext4) formatiert ist. Die Gesamtanzahl der Partitionen beträgt mindestens Hunderte, und abgesehen von der größeren Dateisystempartition haben sie eine einheitliche Größe und werden für den Seitenwechsel / Auslagerungsbereich verwendet. Die Dateisystempartition wird zum Speichern von Daten zum Verwalten dieses bestimmten Schemas verwendet.

Der Grund für die Verwendung vieler kleiner Partitionen anstelle einer einzelnen Partition oder einer Auslagerungsdatei in einem Dateisystem besteht darin, zu verhindern, dass fehlerhafte Blöcke auf dem USB-Laufwerk verteilt werden. Dadurch wird die Beeinträchtigung der Verwaltung vereinfacht, da Partitionen mit fehlerhaften Blöcken nicht mehr verwendet werden. Aufzeichnungen darüber, welche Partitionen nicht verwendbar sind, werden im Dateisystem aufbewahrt, das sich auf der einzigen größeren Partition befindet.

Das lineare Ziel des Device-Mapper wird zum Erstellen eines einzelnen großen Geräts aus einer beliebigen Anzahl der kleinen Partitionen auf dem USB-Gerät verwendet. Die Entscheidung, welche Partitionen zum Erstellen des zugeordneten Geräts verwendet werden, wird anhand der in der Dateisystempartition aufgezeichneten Daten festgelegt. Wenn ich mich für ein verschlüsseltes Swap-Gerät entscheide, speichere ich einen verschlüsselten Schlüssel in der Dateisystempartition (oder möglicherweise auf dem Host-Computer).

Um auf die Frage zurückzukommen, wie ich das USB-Laufwerk partitionieren möchte, werden die 30752000000Bytes des unformatierten Speicherplatzes in 60062500Sektoren umgewandelt, die jeweils 512Byte groß sind. Die Verwendung eines GPT-Schemas bedeutet, dass es zwei Regionen gibt, eine an beiden Enden des Speicherplatzes des Laufwerks, die nicht als Teil eines Dateisystems oder als Auslagerungsspeicher zur Verfügung stehen. In Anbetracht der Praxis, Partitionen an N-Sektorgrenzen auszurichten, sind diese beiden Bereiche größer als die Größe der Partitionstabelle, die ich verwenden werde (die Anzahl der Partitionseinträge, die ein GPT enthält, ist einstellbar und maximal 4294967295).

Werkzeuge wie fdiskund die gdiskStandard-zu- 2048Sektor-Ausrichtungsgrenzen scheinen zu vermuten, dass 2048 empfohlen wird oder in gewisser Weise optimal ist. Wenn ich meine Partitionierungsgrenzen an 2048Sektoren ausrichte, 2048verbleibt ein Segment des Sektors, das den primären GPT enthält, am Anfang des Laufwerks, ein Teilsegment des 804-Sektors, das den Sicherungs-GPT am Ende des Laufwerks enthält, und 29326 2048die Segmente des Sektors, die für verfügbar sind Dateisystem / Swap-Partitionen dazwischen.

Bei einer Partitionsausrichtung an 2048-sector-Grenzen ist Xdie Gesamtanzahl der Sektoren, die als mehrere Swap-Partitionen verwendet werden sollen Y, gleich, wenn die Dateisystempartition eine Anzahl von Segmenten hat 29326-X. Da nun die Swap-Partitionen gleich groß sein sollen, muss der Wert von Yeine zusammengesetzte Zahl sein, und da eine größere Anzahl von Partitionen dazu führen könnte, dass die Partitionstabelle 2046Sektoren in der Größe überschreitet, muss die Anzahl der Swap-Partitionen eine von sein die größeren Faktoren von Y.

Verallgemeinern der oben genannten, bekomme ich diese Rechnung:

• 30752000000 ist die Größe des USB-Laufwerks in Byte.
• 60062500ist die Größe des USB-Laufwerks in 512Bytes.
• p ist die Anzahl der Partitionen, die ich verwenden werde.
• Pist die Größe der Partitionstabelle in Anzahl der Einträge. Dieser Wert ist Teil des GPT-Headers.
• qist die Größe der primären GPT in- 512Byte Sektoren. Dieser Wert ist gleich ceiling(P/4)+2.
• rist die Größe der Sicherungs-GPT in- 512Byte Sektoren. Dieser Wert ist gleich ceiling(P/4)+1.
• N ist die Anzahl der Sektoren, auf die die Partitionen ausgerichtet sind.
• Qist die Anzahl der 512Bytes am Anfang des Laufwerks, die keiner Partition angehören können. Dieser Wert ist gleich N.
• Rist die Anzahl der 512Bytes am Ende des Laufwerks, die keiner Partition angehören können. Dieser Wert ist gleich 60062500 mod N.
• Xist die Anzahl der NSegmentsektoren, die für Partitionen verwendet werden können.
• Yist die Größe der Dateisystempartition in N-sector-Segmenten.
• Zist die Anzahl der NSegmentsektoren, die als Teile von Swap-Partitionen verwendet werden können. Dieser Wert ist gleich X-Y.
• S ist die Anzahl der Swap-Partitionen, die ich verwenden werde.
• Zmuss teilbar sein durch S.
• pkann nicht überschreiten P.
• rkann nicht überschreiten N.

Meine Fragen zu diesem Schema lauten: + Ist die Partitionsausrichtung wichtig? + Wenn ja, sollte ich meine Partitionen an 2048Sektorengrenzen anpassen oder sollte es eine andere Anzahl sein? + Gibt es eine Zahl, die ich mir aussuchen kann N, die sich gleichmäßig teilen würde 60062500. Wenn ja, führt dies zu Datenüberlappungen? Wenn es sich um eine Zahl handelt, die keine Zweierpotenz ist, wäre dies eine nicht optimale Wahl?

Schema 2: Eine Dateisystempartition und eine größere LVM2-PV-Partition

Diese Idee ist der ersten sehr ähnlich, der Unterschied besteht jedoch darin, dass die vielen kleineren Swap-Partitionen durch eine große Partition ersetzt werden, die für die Verwendung als physisches Volume mit LVM2 formatiert ist. Die große Partition würde in viele logische Datenträger unterteilt, deren Größe geändert und je nach Bedarf neu kombiniert werden könnte. Das Dateisystem würde einem ähnlichen Zweck wie im ersten Schema dienen.

Ich sehe hier einige mögliche Probleme: + Ich weiß nicht, ob LVM2 wie ein Dateisystem funktioniert und ob es die Daten mit logischen Datenträgern verschiebt wie die Daten, die Dateien in einem Dateisystem enthalten. Wenn dies der Fall ist, wäre dies für die Isolierung von fehlerhaften Blöcken problematisch, was für dieses Schema ebenso wie für das erste erforderlich ist. + Ich weiß nicht, ob das Skalieren und Kombinieren von logischen Datenträgern unter einem ähnlichen Problem leiden würde, wie dies im vorhergehenden Punkt der Fall ist. + Dieses könnte unnötig komplizierter sein als die erste Idee, aber ich kann nicht sagen, ob es das ist oder nicht.

Abschließend…

Welches Schema sollte ich verwenden? Was sind die Antworten auf die Fragen / Probleme, die unter jedem gestellt werden? Gibt es sowieso eine Verschlüsselung für den Swap-Bereich, und wäre es leicht zu lösen (die Verschlüsselung), wenn ich sie nicht brauche? Würde ein komprimierter Swap-Speicher zramdie Anzahl der beschädigten Blöcke reduzieren? Wenn ja, wie verwende ich es? Wie bestimme ich die zugrunde liegende Blockgröße meines USB-Laufwerks? hdparmscheint nicht zu helfen.