9.3. NFS でのキャッシュの使用

NFS は明示的に指示しない限りキャッシュは使用しません。FS-Cache を使用するように NFS マウントを設定するには、mount コマンドに -o fsc オプションを組み込みます。 
# mount nfs-share:/ /mount/point -o fsc
ファイルがダイレクト I/O や書き込みのために開かれていない限り、/mount/point の下にあるファイル群へのアクセスはすべてキャッシュに移ります (「NFS でのキャッシュの制限」 を参照)。NFS インデックスは NFS の ファイル名ではなくファイルハンドルを使って コンテンツをキャッシュします。つまりハードリンクしたファイルはキャッシュを正しく共有できることになります。
NFS のバージョン 2、3、4 がキャッシュ機能に対応しています。ただし、各バージョンではキャッシングに異なるブランチを使用します。

9.3.1. キャッシュの共有

NFS キャッシュ共有を行う上でいくつか考慮すべき問題点があります。キャッシュは永続的であり、キャッシュ内のデータブロックは次の 4 つのキーの順序でインデックス化されます。
  • レベル 1: サーバーの詳細
  • レベル 2: いくつかのマウントオプション、セキュリティータイプ、FSID、識別子
  • レベル 3: ファイルハンドル
  • レベル 4: ファイル内のページ番号
スーパーブロック間での整合性の管理に関する問題を避けるには、データをキャッシュする NFS のスーパーブロックすべてに固有の レベル 2 キーを持たせます。通常、同じソースボリュームとオプションを持つ 2 つの NFS マウントは 1 つのスーパーブロックを共有するため、そのボリューム内に異なるディレクトリーをマウントする場合でもキャッシングを共有することになります。

例9.1 キャッシュの共有

2 つの mount コマンドを例にあげます。
mount home0:/disk0/fred /home/fred -o fsc
mount home0:/disk0/jim /home/jim -o fsc
/home/fred と /home/jim には同じオプションがあるので、スーパーブロックを共有する可能性が高くなります。とくに NFS サーバー上の同じボリュームやパーティションから作成されている場合は共有する可能性が高くなります (home0)。ここで、2 つの後続のマウントコマンドを示します。
mount home0:/disk0/fred /home/fred -o fsc,rsize=230
mount home0:/disk0/jim /home/jim -o fsc,rsize=231
この場合、/home/fred と /home/jim は、レベル 2 の異なるネットワークアクセスパラメーターを持つため、スーパーブロックを共有しません。次のマウントコマンドも同様です。
mount home0:/disk0/fred /home/fred1 -o fsc,rsize=230
mount home0:/disk0/fred /home/fred2 -o fsc,rsize=231
上記の 2 つのサブツリー (/home/fred1 と /home/fred2) は 2 回 キャッシュされます。
スーパーブロックの共有を回避するもう 1 つの方法は nosharecache パラメーターで明示的に共有を避ける方法です。同じ例を示します。
mount home0:/disk0/fred /home/fred -o nosharecache,fsc
mount home0:/disk0/jim /home/jim -o nosharecache,fsc
この場合、レベル 2 キーの home0:/disk0/fred と home0:/disk0/jim を区別することができないため、1 つのスーパーブロックのみの使用が許可されます。これに対処するには、固有の識別子 を少なくともどちらか 1 つのマウントに追加します (fsc=unique-identifier)。
mount home0:/disk0/fred /home/fred -o nosharecache,fsc
mount home0:/disk0/jim /home/jim -o nosharecache,fsc=jim
/home/jim のキャッシュで使用されるレベル 2 キーに固有識別子の jim が追加されます。

9.3.2. NFS でのキャッシュの制限

ダイレクト I/O で共有ファイルシステムからファイルを開くと自動的にキャッシュが回避されます。この種のアクセスはサーバーに直接行なわれる必要があるためです。
書き込みで共有ファイルシステムからファイルを開いても NFS のバージョン 2 およびバージョン 3 では動作しません。これらのバージョンのプロトコルは、クライアントが別のクライアントからの同じファイルへの同時書き込みを検出するのに必要な整合性の管理に関する十分な情報を提供しません。
このように、ダイレクト I/O または書き込みのいずれかで共有ファイルシステムからファイルが開かれると、キャッシュされているファイルのコピーはフラッシュされます。ダイレクト I/O や書き込みの動作によってファイルが開かれなくなるまで、FS-Cache はそのファイルの再キャッシュを行いません。
また、FS-Cache の今回のリリースでは通常の NFS ファイルのみをキャッシュします。FS-Cache はディレクトリーやシンボリックリンク、デバイスファイル、FIFO、ソケットなどは キャッシュしません。