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etcd空间满的处理过程

时间: 2024-01-24 10:20:32 浏览: 425
当etcd的存储空间快要满了时,我们需要采取一些措施来处理这种情况,以确保etcd集群的稳定性和可靠性。下面是一些处理过程: 1. 增加etcd存储空间:我们可以通过增加etcd节点的存储容量来解决存储空间不足的问题。这可以通过添加更多的硬盘或扩展现有的硬盘来实现。 2. 删除无用的键值:我们可以通过删除不再使用的键值对来释放存储空间。这可以通过使用etcdctl工具执行“etcdctl del key”命令来实现。 3. 压缩etcd存储:我们可以通过使用etcd提供的快照和恢复功能来压缩etcd存储。这将删除旧版本的键值对,从而释放存储空间。 4. 定期清理etcd存储:我们可以设置etcd的自动清理功能,定期删除过期的键值对,从而释放存储空间。 需要注意的是,在执行上述操作之前,请务必备份etcd数据,以防止数据丢失或损坏。
相关问题

etcd空间满的处理过程,具体指令

当etcd空间满时,需要清理etcd中的数据以释放空间。以下是清理etcd空间的具体指令: 1. 查看etcd中数据占用空间大小: ``` etcdctl endpoint status --write-out="json" | jq '.db_size' ``` 2. 查看etcd中key的数量: ``` etcdctl endpoint status --write-out="json" | jq '.leader_info.leader' -r | xargs -I{} etcdctl --endpoints={} endpoint status --write-out="json" | jq '.db_size' ``` 3. 清理etcd中过期的key: ``` etcdctl defrag ``` 4. 手动删除不需要的key: ``` etcdctl del <key> ``` 注意:在清理etcd空间之前,请备份etcd数据以防止数据丢失。

安装Ubuntu 22.04 server操作系统过程中,如何将磁盘进行自定义分区 规划如下: /dev/sda1 EFI System 512MB /boot/efi /dev/sda2 ext4 2048MB /boot /dev/sda3 swap [自定义] swap /dev/sda4 ext4 30720MB / /dev/sda5 ext4 51200MB /var/lib/etcd /dev/sda6 ext4 40960MB /var/log /dev/sda7 ext4 20480MB /opt /dev/sda8 LVM PV 剩余空间 (无) 如何操作?

<think>我们正在处理用户关于Ubuntu 22.04 Server手动分区的问题。用户希望将磁盘分为多个分区,包括EFI系统分区、ext4分区、swap分区,以及一些特定目录的分区(如/var/lib/etcd, /var/log, /opt),最后还有一个LVM物理卷分区。 根据用户提供的分区计划: - /dev/sda1: EFI System - /dev/sda2: ext4 (未指定挂载点,可能是根目录?) - /dev/sda3: swap - /dev/sda4: ext4 (未指定挂载点) - /dev/sda5: /var/lib/etcd - /dev/sda6: /var/log - /dev/sda7: /opt - /dev/sda8: LVM PV 我们需要在安装过程中进行手动分区。Ubuntu Server 22.04的安装程序提供了手动分区的选项(通常称为“自定义存储配置”或“手动分区”)。 步骤: 1. 启动安装程序,直到进入“存储配置”步骤。 2. 选择“自定义存储配置”或类似选项(在Ubuntu Server 22.04中,可能是“使用整个磁盘”和“自定义存储配置”两个选项,选择后者)。 3. 然后我们会看到当前磁盘的分区情况,我们可以删除现有分区并创建新分区。 注意:在分区之前,请确保备份重要数据,因为重新分区会破坏磁盘上的数据。 具体操作: 1. **创建EFI系统分区(/dev/sda1)**: - 大小:通常至少260MB(但为了安全,建议512MB或1GB,特别是如果将来可能需要多个内核或引导加载器)。 - 类型:EFI System Partition (ESP) - 文件系统:FAT32(通常选择fat32) - 挂载点:/boot/efi 2. **创建根分区(/dev/sda2)**: - 用户计划为ext4,但未指定挂载点。通常根分区挂载点为`/`。我们假设这个分区是根分区。 - 大小:根据需求,例如20GB或更多(建议至少20GB,用于安装系统文件)。 - 文件系统:ext4 - 挂载点:/ 3. **创建交换分区(/dev/sda3)**: - 大小:根据内存大小,通常为物理内存的1-2倍(如果内存大,可以等于内存大小或略大)。 - 类型:swap - 文件系统:swap 4. **创建另一个ext4分区(/dev/sda4)**: - 用户未指定挂载点,这里可能需要用户明确。但根据后续分区,这个分区可能是用于其他用途,比如/home?但用户没有说明。由于用户后面有多个特定目录的分区,这个分区可能不需要,或者用户可能想用这个分区挂载到其他目录?但是用户后面已经指定了多个目录分区(/var/lib/etcd, /var/log, /opt)。因此,我们可能需要忽略这个分区或者重新考虑。但按照用户的分区列表,我们继续创建。 - 这里我们假设用户可能想将/dev/sda4作为/home?但用户没有明确。由于用户后续有多个特定目录的分区,这个分区可能不需要。我们暂时按照用户的分区计划创建,但挂载点待定?或者用户可能想用这个分区挂载到其他目录?但用户没有指定。因此,我们可能需要用户澄清。不过,在安装过程中,我们可以先创建,然后由用户指定挂载点。但用户的分区计划中并没有为/home分区,所以这里可能是一个遗漏?或者用户不需要/home?但是,用户计划中有一个LVM分区(/dev/sda8),也许用户打算在LVM上创建/home?所以,我们暂时按照用户的分区计划创建,但/dev/sda4的挂载点我们先不指定,或者用户可能想作为其他用途?由于用户没有说明,我们只能按照分区列表创建,在安装时挂载点可以留空,后续再挂载。 - 但是,用户的分区计划中/dev/sda4是ext4,但没有挂载点,这可能导致安装程序无法继续(因为安装程序要求至少有一个根分区和efi分区)。所以,我们可能需要用户明确这个分区的用途。为了继续,我们假设这个分区是用于/home(因为用户没有/home分区),但用户后面有LVM分区,也可能用于/home。因此,这里存在歧义。 - 考虑到用户后面有多个特定目录的分区(/var/lib/etcd, /var/log, /opt),我们建议将/dev/sda4作为/home分区(如果用户需要的话)。如果用户不需要,那么可以省略这个分区,将空间留给后面的分区。 5. **创建特定目录的分区**: - /dev/sda5: 挂载到/var/lib/etcd - /dev/sda6: 挂载到/var/log - /dev/sda7: 挂载到/opt 这些分区的文件系统都是ext4,大小需要用户根据需求确定。例如: - /var/lib/etcd:用于etcd数据库,大小取决于集群规模,至少10GB以上? - /var/log:用于日志,根据日志保留策略,一般10-20GB? - /opt:用于安装额外软件,大小根据软件需求。 6. **创建LVM物理卷(/dev/sda8)**: - 类型:LVM物理卷(在分区类型中选择Linux LVM) - 文件系统:不需要,因为LVM物理卷是用于LVM管理的,不需要直接挂载。 - 挂载点:不需要 - 注意:这个分区将作为物理卷(PV),然后我们可以创建卷组(VG),并在卷组上创建逻辑卷(LV)用于其他用途(如/home、其他目录等)。 但是,用户的分区计划中已经将多个目录(/var/lib/etcd, /var/log, /opt)独立分区,所以LVM物理卷可能是用于其他目录(如/home)或者用户自定义的目录。 在安装过程中,我们可以创建这些分区,但注意: - 安装程序要求至少有一个根分区(/)和一个EFI分区(/boot/efi)。 - 交换分区(swap)是可选的,但推荐有。 - 其他分区根据需求创建。 另外,分区顺序和编号并不重要,但通常EFI分区放在前面。 现在,我们考虑在安装程序中如何操作: 1. 在磁盘分区界面,选择要分区的磁盘(如/dev/sda)。 2. 删除现有分区(如果有)。 3. 创建新分区: a. 创建EFI分区:选择空闲空间,创建新分区,大小512MB,类型“EFI System”,文件系统fat32,挂载点/boot/efi。 b. 创建根分区:选择剩余空间,创建新分区,大小例如20GB(根据用户需求调整),文件系统ext4,挂载点/。 c. 创建交换分区:大小例如8GB(根据内存大小调整),类型“swap”,文件系统选择“swap area”。 d. 创建其他分区(/var/lib/etcd, /var/log, /opt): - 选择剩余空间,创建分区,大小由用户决定(例如10GB),文件系统ext4,挂载点/var/lib/etcd。 - 同样,创建/var/log分区(例如10GB),文件系统ext4,挂载点/var/log。 - 创建/opt分区(例如20GB),文件系统ext4,挂载点/opt。 e. 创建LVM物理卷:使用剩余所有空间(或用户指定大小),分区类型选择“physical volume for LVM”,文件系统保持“do not use the partition”(不使用分区作为文件系统),挂载点不设置。 注意:在创建分区时,需要确保每个分区的大小设置正确,不要超过剩余空间。 另外,用户可能希望将/home放在LVM上,那么我们需要在安装过程中配置LVM?但是,Ubuntu Server安装程序的手动分区界面可以直接创建LVM物理卷,但创建卷组和逻辑卷可能需要进入高级设置?或者安装程序支持在手动分区时创建LVM逻辑卷? 实际上,在Ubuntu Server 22.04的安装程序中,我们可以这样操作: - 在分区界面,选择“创建卷组”(Create volume group)之前,我们需要先创建物理卷(PV)分区(即用户计划的/dev/sda8)。然后,我们可以创建卷组(VG),并在卷组上创建逻辑卷(LV)。但是,在安装过程中,我们可以在同一个界面完成。 步骤: 1. 创建物理卷分区(/dev/sda8)后,不要立即创建卷组,因为安装程序允许我们创建多个分区后再创建卷组。 2. 然后,我们可以选择“配置卷组”(Configure Volume Groups)或类似选项,将物理卷分区加入卷组。 3. 在卷组中创建逻辑卷,并为逻辑卷指定文件系统和挂载点(例如/home)。 但是,在安装程序的分区界面,操作步骤可能如下: - 在空闲空间上创建分区时,选择“物理卷(LVM)”。 - 然后,在分区界面,会有一个选项“配置LVM卷组”(Configure LVM volume groups),进入后可以创建卷组,并将物理卷加入卷组。 - 然后在卷组内创建逻辑卷,每个逻辑卷可以指定文件系统(如ext4)和挂载点(如/home)。 因此,用户的分区计划中,/dev/sda8是LVM物理卷,我们可以在安装过程中创建卷组和逻辑卷,并分配挂载点。 但是,用户没有指定LVM逻辑卷的挂载点,所以我们需要用户明确。或者,用户可能打算在系统安装完成后手动配置LVM?在安装过程中配置LVM逻辑卷并分配挂载点会更方便。 因此,我们建议在安装过程中配置LVM: 1. 创建物理卷分区(/dev/sda8)后,进入“配置LVM”选项。 2. 创建一个卷组(VG),例如命名为vg0,并将/dev/sda8加入。 3. 然后在卷组上创建逻辑卷(LV),例如: - lv_home:用于/home,大小由用户指定(例如100GB),文件系统ext4,挂载点/home。 - 或者其他逻辑卷,根据用户需求。 这样,我们就可以在安装过程中完成所有分区的配置。 总结用户的分区计划在安装程序中的实现步骤: 1. 启动安装,直到“存储配置”步骤,选择“自定义存储配置”。 2. 选择磁盘(例如/dev/sda),删除现有分区(如果有)。 3. 创建分区: a. /dev/sda1: EFI系统分区,512MB,fat32,挂载点/boot/efi。 b. /dev/sda2: 根分区,20GB,ext4,挂载点/。 c. /dev/sda3: 交换分区,8GB,swap。 d. /dev/sda4: 假设为/home分区(但用户没有明确,如果不需要可以跳过,或者用户可能想用LVM上的逻辑卷作为/home?)。这里我们暂时按照用户计划创建,但用户没有指定挂载点,所以我们可以跳过这个分区?或者用户可能想将这个分区挂载到其他目录?根据用户后续的分区,这个分区可能不需要,因为用户有多个特定目录的分区。因此,我们建议用户明确/dev/sda4的用途。如果用户不需要,则可以不创建/dev/sda4,将空间留给后面的分区。 由于用户的分区计划中列出了/dev/sda4,但未指定挂载点,我们假设用户可能想将其作为备用分区?或者可能是用户计划中的笔误?为了严格按用户计划,我们创建它,但不指定挂载点(在安装时挂载点留空),这样安装程序会将其视为未使用分区,用户可以在安装后手动挂载。 但是,安装程序要求必须有一个根分区,我们已经有了,所以其他分区挂载点可以留空(但这样安装后需要手动挂载)。所以,我们可以创建/dev/sda4,文件系统ext4,不设置挂载点。 e. 创建/dev/sda5: 挂载到/var/lib/etcd,大小10GB,ext4。 f. 创建/dev/sda6: 挂载到/var/log,大小10GB,ext4。 g. 创建/dev/sda7: 挂载到/opt,大小20GB,ext4。 h. 创建/dev/sda8: 类型为物理卷(LVM),使用剩余空间(或用户指定大小)。 4. 然后,配置LVM: - 选择“配置LVM卷组”(Configure LVM volume groups)。 - 创建卷组(VG),例如vg0,选择物理卷/dev/sda8。 - 在卷组上创建逻辑卷(LV): - 创建逻辑卷lv_home,大小100GB,文件系统ext4,挂载点/home。 - 或者根据用户需求创建其他逻辑卷。 5. 完成分区后,继续安装。 注意:分区大小需要根据用户磁盘总大小调整,确保不超出可用空间。 由于用户没有提供磁盘总大小,我们需要用户根据实际情况调整。 另外,用户可能不需要/home分区(例如,如果这是一个服务器,用户可能不需要),那么/dev/sda4和LVM上的逻辑卷都可以用于其他用途。 因此,在安装过程中,用户需要根据实际需求调整。 最后,我们提醒用户:在安装过程中,分区操作需要谨慎,确保数据备份。 如果用户有更明确的需求,我们可以进一步调整。 相关问题: 1. 在Ubuntu Server 22.04安装过程中,如何配置LVM卷组和逻辑卷? 2. 如何为特定目录(如/var/lib/etcd)单独分区?有什么好处? 3. 在分区时,EFI分区的大小和格式要求是什么? 4. 交换分区的大小应该如何确定?</think>### Ubuntu 22.04 Server 手动分区指南 在 Ubuntu 22.04 Server 安装过程中实现自定义分区,需在安装程序的 **存储配置** 阶段选择 **自定义存储布局**。以下是按您要求的分区方案的操作步骤(假设磁盘为 `/dev/sda`): #### 分区方案实现步骤 1. **启动安装程序** 进入 Ubuntu Server 安装流程,至 **存储配置** 界面时选择: ``` [ ] 使用整个磁盘 [X] 自定义存储布局 ``` 2. **删除现有分区** 选择 `/dev/sda` → 删除所有现有分区(确认磁盘无重要数据)。 3. **创建 EFI 系统分区** - 点击 **空闲空间** → **创建新分区** - 参数设置: ``` 大小:512MB(建议最小值) 类型:EFI System Partition 文件系统:FAT32 挂载点:/boot/efi ``` - 最终设备名:`/dev/sda1` 4. **创建根分区** - 选择剩余空间 → **创建新分区** - 参数设置: ``` 大小:20-50GB(根据系统需求) 类型:Primary 文件系统:ext4 挂载点:/ ``` - 最终设备名:`/dev/sda2` 5. **创建交换分区** - 选择剩余空间 → **创建新分区** - 参数设置: ``` 大小:物理内存的1-2倍(如16GB内存可设16-32GB) 类型:Swap 文件系统:swap area 挂载点:无 ``` - 最终设备名:`/dev/sda3` 6. **创建数据分区** 按顺序创建以下 ext4 分区(根据需求调整大小): - `/dev/sda4` → 挂载点 `/`(可选,如不需要可跳过) - `/dev/sda5` → 挂载点 `/var/lib/etcd`(建议10GB+) - `/dev/sda6` → 挂载点 `/var/log`(建议10-20GB) - `/dev/sda7` → 挂载点 `/opt`(建议20GB+) 7. **创建 LVM 物理卷** - 选择剩余空间 → **创建新分区** - 参数设置: ``` 大小:剩余全部空间 类型:Physical volume for LVM 文件系统:保持未格式化 挂载点:无 ``` - 最终设备名:`/dev/sda8` 8. **配置 LVM(可选扩展)** 在分区界面选择 **配置 LVM** → 执行: ```bash # 创建物理卷 pvcreate /dev/sda8 # 创建卷组(如vg0) vgcreate vg0 /dev/sda8 # 创建逻辑卷(如lv_home) lvcreate -n lv_home -L 100G vg0 # 格式化并挂载 mkfs.ext4 /dev/vg0/lv_home mount /dev/vg0/lv_home /home ``` #### 关键注意事项 1. **分区顺序** EFI 分区**必须位于磁盘起始位置**(通常为第一个分区),否则可能导致引导失败[^1]。 2. **文件系统选择** - EFI 分区**必须使用 FAT32** - 根分区建议 ext4(XFS 也可选) - 交换分区无需挂载点 3. **LVM 优势** 将 `/dev/sda8` 设为 LVM PV 后,可动态调整逻辑卷大小,例如: ```bash # 扩展逻辑卷 lvextend -L +50G /dev/vg0/lv_home # 调整文件系统 resize2fs /dev/vg0/lv_home ``` 4. **目录分区建议** - 单独划分 `/var/log` 可避免日志占满根分区 - 单独划分 `/var/lib/etcd` 提高 etcd 性能 - 单独划分 `/opt` 便于第三方软件管理 > ⚠️ 操作前务必备份数据!分区错误可能导致数据丢失。 #### 分区布局示例 | 设备 | 大小 | 类型 | 文件系统 | 挂载点 | |-------------|---------|-------------|----------|----------------| | /dev/sda1 | 512MB | EFI | FAT32 | /boot/efi | | /dev/sda2 | 40GB | Linux | ext4 | / | | /dev/sda3 | 16GB | Swap | swap | - | | /dev/sda5 | 10GB | Linux | ext4 | /var/lib/etcd | | /dev/sda6 | 15GB | Linux | ext4 | /var/log | | /dev/sda7 | 30GB | Linux | ext4 | /opt | | /dev/sda8 | 剩余空间| LVM PV | - | - | [^1]: EFI 分区需位于磁盘起始位置 [^2]: LVM 配置需在安装后完成
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在前面的课程里,我和你多次提到过etcd数据存储在boltdb。那么boltdb是如何组织你的key-value数据的呢?当你读写一个key时,boltdb是如何工作的?今天我将通过一个写请求在boltdb中执行的简要流程,分析其背后的boltdb的磁盘文件布局,帮助你了解page、node、bucket等核心数据结构的原理与作用,搞懂boltdb基于B+ tree、各类page实现查找、更新、事务提交的原理,让你明白etcd为什么适合读多写少的场景。boltdb磁盘布局在介绍一个put写请求在boltdb中执行原理前,我先给你从整体上介绍下平时你所看到的etcd db文件的磁盘布局,让你了解下db文件的物理存储结构。boltdb文件指的是你etcd数据目录下的member/snap/db的文件, etcd的key-value、lease、meta、member、cluster、auth等所有数据存储在其中。etcd启动的时候,会通过mmap机制将db文件映射到内存,后续可从内存中快速读取文件中的数据。写请求通过fwrite和fdatasync来写入、持久化数据到磁盘。上图是我给你画的db文件磁盘布局,从图中的左边部分你可以看到,文件的内容由若干个page组成,一般情况下page size为4KB。page按照功能可分为元数据页(meta page)、B+ tree索引节点页(branch page)、B+ tree 叶子节点页(leaf page)、空闲页管理页(freelist page)、空闲页(free page)。文件最开头的两个page是固定的db元数据meta page,空闲页管理页记录了db中哪些页是空闲、可使用的。索引节点页保存了B+ tree的内部节点,如图中的右边部分所示,它们记录了key值,叶子节点页记录了B+ tree中的key-value和bucket数据。boltdb逻辑上通过B+ tree来管理branch/leaf page, 实现快速查找、写入key-value数据。boltdb API了解完boltdb的磁盘布局后,那么如果要在etcd中执行一个put请求,boltdb中是如何执行的呢? boltdb作为一个库,提供了什么API给client访问写入数据?boltdb提供了非常简单的API给上层业务使用,当我们执行一个put hello为world命令时,boltdb实际写入的key是版本号,value为mvccpb.KeyValue结构体。这里我们简化下,假设往key bucket写入一个key为r94,value为world的字符串,其核心代码如下:// 打开boltdb文件,获取db对象db,err := bolt.Open("db", 0600, nil)if err != nil { log.Fatal(err)}defer db.Close()// 参数true表示创建一个写事务,false读事务tx,err := db.Begin(true)if err != nil { return err}defer tx.Rollback()// 使用事务对象创建key bucketb,err := tx.CreatebucketIfNotExists([]byte("key"))if err != nil { return err}// 使用bucket对象更新一个keyif err := b.Put([]byte("r94"),[]byte("world")); err != nil { return err}// 提交事务if err := tx.Commit(); err != nil { return err}12345678910111213141516171819202122232425如上所示,通过boltdb的Open API,我们获取到boltdb的核心对象db实例后,然后通过db的Begin API开启写事务,获得写事务对象tx。通过写事务对象tx, 你可以创建bucket。这里我们创建了一个名为key的bucket(如果不存在),并使用bucket API往其中更新了一个key为r94,value为world的数据。最后我们使用写事务的Commit接口提交整个事务,完成bucket创建和key-value数据写入。看起来是不是非常简单,神秘的boltdb,并未有我们想象的那么难。然而其API简单的背后却是boltdb的一系列巧妙的设计和实现。一个key-value数据如何知道该存储在db在哪个page?如何快速找到你的key-value数据?事务提交的原理又是怎样的呢?接下来我就和你浅析boltdb背后的奥秘。核心数据结构介绍上面我们介绍boltdb的磁盘布局时提到,boltdb整个文件由一个个page组成。最开头的两个page描述db元数据信息,而它正是在client调用boltdb Open API时被填充的。那么描述磁盘页面的page数据结构是怎样的呢?元数据页又含有哪些核心数据结构?boltdb本身自带了一个工具bbolt,它可以按页打印出db文件的十六进制的内容,下面我们就使用此工具来揭开db文件的神秘面纱。下图左边的十六进制是执行如下bbolt dump命令,所打印的boltdb第0页的数据,图的右边是对应的page磁盘页结构和meta page的数据结构。$ ./bbolt dump ./infra1.etcd/member/snap/db 01一看上图中的十六进制数据,你可能很懵,没关系,在你了解page磁盘页结构、meta page数据结构后,你就能读懂其含义了。page磁盘页结构我们先了解下page磁盘页结构,如上图所示,它由页ID(id)、页类型(flags)、数量(count)、溢出页数量(overflow)、页面数据起始位置(ptr)字段组成。页类型目前有如下四种:0x01表示branch page,0x02表示leaf page,0x04表示meta page,0x10表示freelist page。数量字段仅在页类型为leaf和branch时生效,溢出页数量是指当前页面数据存放不下,需要向后再申请overflow个连续页面使用,页面数据起始位置指向page的载体数据,比如meta page、branch/leaf等page的内容。meta page数据结构第0、1页我们知道它是固定存储db元数据的页(meta page),那么meta page它为了管理整个boltdb含有哪些信息呢?如上图中的meta page数据结构所示,你可以看到它由boltdb的文件标识(magic)、版本号(version)、页大小(pagesize)、boltdb的根bucket信息(root bucket)、freelist页面ID(freelist)、总的页面数量(pgid)、上一次写事务ID(txid)、校验码(checksum)组成。meta page十六进制分析了解完page磁盘页结构和meta page数据结构后,我再结合图左边的十六进数据和你简要分析下其含义。上图中十六进制输出的是db文件的page 0页结构,左边第一列表示此行十六进制内容对应的文件起始地址,每行16个字节。结合page磁盘页和meta page数据结构我们可知,第一行前8个字节描述pgid(忽略第一列)是0。接下来2个字节描述的页类型, 其值为0x04表示meta page, 说明此页的数据存储的是meta page内容,因此ptr开始的数据存储的是meta page内容。正如你下图中所看到的,第二行首先含有一个4字节的magic number(0xED0CDAED),通过它来识别当前文件是否boltdb,接下来是两个字节描述boltdb的版本号0x2, 然后是四个字节的page size大小,0x1000表示4096个字节,四个字节的flags为0。第三行对应的就是meta page的root bucket结构(16个字节),它描述了boltdb的root bucket信息,比如一个db中有哪些bucket, bucket里面的数据存储在哪里。第四行中前面的8个字节,0x3表示freelist页面ID,此页面记录了db当前哪些页面是空闲的。后面8个字节,0x6表示当前db总的页面数。第五行前面的8个字节,0x1a表示上一次的写事务ID,后面的8个字节表示校验码,用于检测文件是否损坏。了解完db元数据页面原理后,那么boltdb是如何根据元数据页面信息快速找到你的bucket和key-value数据呢?这就涉及到了元数据页面中的root bucket,它是个至关重要的数据结构。下面我们看看它是如何管理一系列bucket、帮助我们查找、写入key-value数据到boltdb中。bucket数据结构如下命令所示,你可以使用bbolt buckets命令,输出一个db文件的bucket列表。执行完此命令后,我们可以看到之前介绍过的auth/lease/meta等熟悉的bucket,它们都是etcd默认创建的。那么boltdb是如何存储、管理bucket的呢?$ ./bbolt buckets ./infra1.etcd/member/snap/dbalarmauthauthRolesauthUsersclusterkeyleasemembersmembers_removedmeta123456789101112在上面我们提到过meta page中的,有一个名为root、类型bucket的重要数据结构,如下所示,bucket由root和sequence两个字段组成,root表示该bucket根节点的page id。注意meta page中的bucket.root字段,存储的是db的root bucket页面信息,你所看到的key/lease/auth等bucket都是root bucket的子bucket。type bucket struct { root pgid // page id of the bucket's root-level page sequence uint64 // monotonically incrementing, used by NextSequence()}1234上面meta page十六进制图中,第三行的16个字节就是描述的root bucket信息。root bucket指向的page id为4,page id为4的页面是什么类型呢? 我们可以通过如下bbolt pages命令看看各个page类型和元素数量,从下图结果可知,4号页面为leaf page。$ ./bbolt pages ./infra1.etcd/member/snap/dbID TYPE ITEMS OVRFLW======== ========== ====== ======0 meta 01 meta 02 free3 freelist 24 leaf 105 free123456789通过上面的分析可知,当bucket比较少时,我们子bucket数据可直接从meta page里指向的leaf page中找到。leaf pagemeta page的root bucket直接指向的是page id为4的leaf page, page flag为0x02, leaf page它的磁盘布局如下图所示,前半部分是leafPageElement数组,后半部分是key-value数组。leafPageElement包含leaf page的类型flags, 通过它可以区分存储的是bucket名称还是key-value数据。当flag为bucketLeafFlag(0x01)时,表示存储的是bucket数据,否则存储的是key-value数据,leafPageElement它还含有key-value的读取偏移量,key-value大小,根据偏移量和key-value大小,我们就可以方便地从leaf page中解析出所有key-value对。当存储的是bucket数据的时候,key是bucket名称,value则是bucket结构信息。bucket结构信息含有root page信息,通过root page(基于B+ tree查找算法),你可以快速找到你存储在这个bucket下面的key-value数据所在页面。从上面分析你可以看到,每个子bucket至少需要一个page来存储其下面的key-value数据,如果子bucket数据量很少,就会造成磁盘空间的浪费。实际上boltdb实现了inline bucket,在满足一些条件限制的情况下,可以将小的子bucket内嵌在它的父亲叶子节点上,友好的支持了大量小bucket。为了方便大家快速理解核心原理,本节我们讨论的bucket是假设都是非inline bucket。那么boltdb是如何管理大量bucket、key-value的呢?branch pageboltdb使用了B+ tree来高效管理所有子bucket和key-value数据,因此它可以支持大量的bucket和key-value,只不过B+ tree的根节点不再直接指向leaf page,而是branch page索引节点页。branch page flags为0x01。它的磁盘布局如下图所示,前半部分是branchPageElement数组,后半部分是key数组。branchPageElement包含key的读取偏移量、key大小、子节点的page id。根据偏移量和key大小,我们就可以方便地从branch page中解析出所有key,然后二分搜索匹配key,获取其子节点page id,递归搜索,直至从bucketLeafFlag类型的leaf page中找到目的bucket name。注意,boltdb在内存中使用了一个名为node的数据结构,来保存page反序列化的结果。下面我给出了一个boltdb读取page到node的代码片段,你可以直观感受下。func (n *node) read(p *page) { n.pgid = p.id n.isLeaf = ((p.flags & leafPageFlag) != 0) n.inodes = make(inodes, int(p.count)) for i := 0; i < int(p.count); i++ { inode := &n.inodes[i] if n.isLeaf { elem := p.leafPageElement(uint16(i)) inode.flags = elem.flags inode.key = elem.key() inode.value = elem.value() } else { elem := p.branchPageElement(uint16(i)) inode.pgid = elem.pgid inode.key = elem.key() } }12345678910111213141516171819从上面分析过程中你会发现,boltdb存储bucket和key-value原理是类似的,将page划分成branch page、leaf page,通过B+ tree来管理实现。boltdb为了区分leaf page存储的数据类型是bucket还是key-value,增加了标识字段(leafPageElement.flags),因此key-value的数据存储过程我就不再重复分析了。freelist介绍完bucket、key-value存储原理后,我们再看meta page中的另外一个核心字段freelist,它的作用是什么呢?我们知道boltdb将db划分成若干个page,那么它是如何知道哪些page在使用中,哪些page未使用呢?答案是boltdb通过meta page中的freelist来管理页面的分配,freelist page中记录了哪些页是空闲的。当你在boltdb中删除大量数据的时候,其对应的page就会被释放,页ID存储到freelist所指向的空闲页中。当你写入数据的时候,就可直接从空闲页中申请页面使用。下面meta page十六进制图中,第四行的前8个字节就是描述的freelist信息,page id为3。我们可以通过bbolt page命令查看3号page内容,如下所示,它记录了2和5为空闲页,与我们上面通过bbolt pages命令所看到的信息一致。$ ./bbolt page ./infra1.etcd/member/snap/db 3page ID: 3page Type: freelistTotal Size: 4096 bytesItem Count: 2Overflow: 025123456789下图是freelist page存储结构,pageflags为0x10,表示freelist类型的页,ptr指向空闲页id数组。注意在boltdb中支持通过多种数据结构(数组和hashmap)来管理free page,这里我介绍的是数组。Open原理了解完核心数据结构后,我们就很容易搞懂boltdb Open API的原理了。首先它会打开db文件并对其增加文件锁,目的是防止其他进程也以读写模式打开它后,操作meta和free page,导致db文件损坏。其次boltdb通过mmap机制将db文件映射到内存中,并读取两个meta page到db对象实例中,然后校验meta page的magic、version、checksum是否有效,若两个meta page都无效,那么db文件就出现了严重损坏,导致异常退出。Put原理那么成功获取db对象实例后,通过bucket API创建一个bucket、发起一个Put请求更新数据时,boltdb是如何工作的呢?根据我们上面介绍的bucket的核心原理,它首先是根据meta page中记录root bucket的root page,按照B+ tree的查找算法,从root page递归搜索到对应的叶子节点page面,返回key名称、leaf类型。如果leaf类型为bucketLeafFlag,且key相等,那么说明已经创建过,不允许bucket重复创建,结束请求。否则往B+ tree中添加一个flag为bucketLeafFlag的key,key名称为bucket name,value为bucket的结构。创建完bucket后,你就可以通过bucket的Put API发起一个Put请求更新数据。它的核心原理跟bucket类似,根据子bucket的root page,从root page递归搜索此key到leaf page,如果没有找到,则在返回的位置处插入新key和value。为了方便你理解B+ tree查找、插入一个key原理,我给你构造了的一个max degree为5的B+ tree,下图是key r94的查找流程图。那么如何确定这个key的插入位置呢?首先从boltdb的key bucket的root page里,二分查找大于等于r94的key所在page,最终找到key r9指向的page(流程1)。r9指向的page是个leaf page,B+ tree需要确保叶子节点key的有序性,因此同样二分查找其插入位置,将key r94插入到相关位置(流程二)。在核心数据结构介绍中,我和你提到boltdb在内存中通过node数据结构来存储page磁盘页内容,它记录了key-value数据、page id、parent及children的node、B+ tree是否需要进行重平衡和分裂操作等信息。因此,当我们执行完一个put请求时,它只是将值更新到boltdb的内存node数据结构里,并未持久化到磁盘中。事务提交原理那么boltdb何时将数据持久化到db文件中呢?当你的代码执行tx.Commit API时,它才会将我们上面保存到node内存数据结构中的数据,持久化到boltdb中。下图我给出了一个事务提交的流程图,接下来我就分别和你简要分析下各个核心步骤。首先从上面put案例中我们可以看到,插入了一个新的元素在B+ tree的叶子节点,它可能已不满足B+ tree的特性,因此事务提交时,第一步首先要调整B+ tree,进行重平衡、分裂操作,使其满足B+ tree树的特性。上面案例里插入一个key r94后,经过重平衡、分裂操作后的B+ tree如下图所示。在重平衡、分裂过程中可能会申请、释放free page,freelist所管理的free page也发生了变化。因此事务提交的第二步,就是持久化freelist。注意,在etcd v3.4.9中,为了优化写性能等,freelist持久化功能是关闭的。etcd启动获取boltdb db对象的时候,boltdb会遍历所有page,构建空闲页列表。事务提交的第三步就是将client更新操作产生的dirty page通过fdatasync系统调用,持久化存储到磁盘中。最后,在执行写事务过程中,meta page的txid、freelist等字段会发生变化,因此事务的最后一步就是持久化meta page。通过以上四大步骤,我们就完成了事务提交的工作,成功将数据持久化到了磁盘文件中,安全地完成了一个put操作。小结最后我们来小结下今天的内容。首先我通过一幅boltdb磁盘布局图和bbolt工具,为你解密了db文件的本质。db文件由meta page、freelist page、branch page、leaf page、free page组成。随后我结合bbolt工具,和你深入介绍了meta page、branch page、leaf page、freelist page的数据结构,帮助你了解key、value数据是如何存储到文件中的。然后我通过分析一个put请求在boltdb中如何执行的。我从Open API获取db对象说起,介绍了其通过mmap将db文件映射到内存,构建meta page,校验meta page的有效性,再到创建bucket,通过bucket API往boltdb添加key-value数据。添加bucket和key-value操作本质,是从B+ tree管理的page中找到插入的页和位置,并将数据更新到page的内存node数据结构中。真正持久化数据到磁盘是通过事务提交执行的。它首先需要通过一系列重平衡、分裂操作,确保boltdb维护的B+ tree满足相关特性,其次需要持久化freelist page,并将用户更新操作产生的dirty page数据持久化到磁盘中,最后则是持久化meta page。

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Windows 系统修复工具主要用于解决 Windows 11/10 系统中的各种常见问题,具有操作简单、功能全面等特点: 文件资源管理器修复:可解决文件资源管理器卡死、崩溃、无响应等问题,能终止崩溃循环。还可修复右键菜单无响应或选项缺失问题,以及重建缩略图缓存,让图片、视频等文件的缩略图正常显示,此外,还能处理桌面缺少回收站图标、回收站损坏等问题。 互联网和连接修复:能够刷新 DNS 缓存,加速网页加载速度,减少访问延迟。可重置 TCP/IP 协议栈,增强网络连接稳定性,减少网络掉线情况,还能还原 Hosts 文件,清除恶意程序对网络设置的篡改,保障网络安全,解决电脑重装系统后网络无法连接、浏览器主页被篡改等问题。 系统修复:集成系统文件检查器(SFC),可自动扫描并修复受损的系统文件。能解决 Windows 激活状态异常的问题,还可重建 DLL 注册库,恢复应用程序兼容性,解决部分软件无法正常运行的问题,同时也能处理如 Windows 沙箱无法启动、Windows 将 JPG 或 JPEG 保存为 JFIF 等系统问题。 系统工具维护:提供启动管理器、服务管理器和进程管理器等工具,用户可控制和管理启动程序、系统服务和当前运行的进程,提高系统的启动和运行速度,防止不必要的程序和服务占用系统资源。还能查看系统规格,如处理器线程数、最大显示分辨率等。 故障排除:集成超过 20 个微软官方诊断工具,可对系统问题进行专业排查,还能生成硬件健康状态报告。能解决搜索和索引故障、邮件和日历应用程序崩溃、设置应用程序无法启动等问题,也可处理打印机、网络适配器、Windows 更新等相关故障。 其他修复功能:可以重置组策略设置、catroot2 文件夹、记事本等多种系统设置和组件,如重置 Windows 应用商店缓存、Windows 防火墙设置等。还能添加重建图标缓存支持,恢复粘滞便笺删除

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VB.NET图表曲线组件实现多种图表绘制

在深入讨论所给文件信息中的知识点之前,我们首先需要明确这些信息所代表的内容。标题指出我们所讨论的是一款在VB.NET环境中使用的“三维图表曲线组件”。从描述中我们可以了解到该组件的功能特性,即它能够绘制包括柱状图、线条曲线图和饼图在内的多种类型图表,并且支持图例的展示。此外,组件的色彩使用比较鲜艳,它不仅适用于标准的Windows Forms应用程序,还能够在ASP.NET环境中使用。而“压缩包子文件的文件名称列表”提供的信息则指向了可能包含该组件示例代码或说明文档的文件名,例如“PSC_ReadMe_4556_10.txt”可能是一个说明文档,而“GraphingV3Testing”和“Graphing.V3”则可能是一些测试文件或组件的实际使用案例。 下面详细说明标题和描述中提到的知识点: 1. VB.NET环境中的图表组件开发: 在VB.NET中开发图表组件需要开发者掌握.NET框架的相关知识,包括但不限于Windows Forms应用程序的开发。VB.NET作为.NET框架的一种语言实现,它继承了.NET框架的面向对象特性和丰富的类库支持。图表组件作为.NET类库的一部分,开发者可以通过继承相关类、使用系统提供的绘图接口来设计和实现图形用户界面(GUI)中用于显示图表的部分。 2. 图表的类型和用途: - 柱状图:主要用于比较各类别数据的数量大小,通过不同长度的柱子来直观显示数据间的差异。 - 线条曲线图:适用于展示数据随时间或顺序变化的趋势,比如股票价格走势、温度变化等。 - 饼图:常用于展示各部分占整体的比例关系,可以帮助用户直观地了解数据的组成结构。 3. 图例的使用和意义: 图例在图表中用来说明不同颜色或样式所代表的数据类别或系列。它们帮助用户更好地理解图表中的信息,是可视化界面中重要的辅助元素。 4. ASP.NET中的图表应用: ASP.NET是微软推出的一种用于构建动态网页的框架,它基于.NET平台运行。在ASP.NET中使用图表组件意味着可以创建动态的图表,这些图表可以根据Web应用程序中实时的数据变化进行更新。比如,一个电子商务网站可能会利用图表组件来动态显示产品销售排行或用户访问统计信息。 5. 色彩运用: 在设计图表组件时,色彩的运用非常关键。色彩鲜艳不仅能够吸引用户注意,还能够帮助用户区分不同的数据系列。正确的色彩搭配还可以提高信息的可读性和美观性。 在技术实现层面,开发者可能需要了解如何在VB.NET中使用GDI+(Graphics Device Interface)进行图形绘制,掌握基本的绘图技术(如画线、填充、颜色混合等),并且熟悉.NET提供的控件(如Panel, Control等)来承载和显示这些图表。 由于提供的文件名列表中包含有"Testing"和".txt"等元素,我们可以推测该压缩包内可能还包含了与图表组件相关的示例程序和使用说明,这对于学习如何使用该组件将十分有用。例如,“GraphingV3Testing”可能是一个测试项目,用于在真实的应用场景中检验该图表组件的功能和性能;“PSC_ReadMe_4556_10.txt”可能是一个详细的用户手册或安装说明,帮助用户了解如何安装、配置和使用该组件。 总结而言,了解并掌握在VB.NET环境下开发和使用三维图表曲线组件的知识点,对从事.NET开发的程序员来说,不仅可以增强他们在数据可视化方面的技能,还可以提高他们构建复杂界面和动态交互式应用的能力。