裏取りステータス: code-verified

sonic-buildimage/files/build_templates/docker_image_ctl.j2 で --tmpfs /tmp / --tmpfs /var/tmp を確認、sonic_debian_extension.j2 に /dev/shm/monit/ 用 tmpfiles.d/tmpfs-monit.conf 生成も確認。/tmp tmpfs 化と monit 状態の tmpfs 化は master 取り込み済み。

SONiC Disk I/O 削減（writer 分析と tmpfs 化）

概要

SONiC スイッチの一部が 過剰な disk write で SSD が劣化し read-only file system に陥る 問題が顕在化している¹。本ドキュメントは 3 SKU × 3 OS バージョン × 各 100 台 = 900 台でフィールド計測した上で、主要な disk writer を特定し、/tmp の tmpfs 化 や bgpmon の vtysh 履歴抑止 など低リスクで disk I/O を 78〜91% 削減する最適化を提案する。

動作仕様

計測

• ツール: blktrace + blkparse で block-layer I/O を採取
• データ保存: 影響回避のため /dev/shm (tmpfs) に書く
• 母数: SKU1/2/3 × Version_1/2/3 × 100 台 = 900 台
• 測定単位: MiB/day

主要 writer の内訳（全体平均 ~472.5 MiB/day）

Process	用途	%
jbd2	EXT4 journaling	44%
vtysh	BGP ~/.history_frr への history 連続書き	28%
kworker/u8:x	swss supervisor-proc-exit-listener log + OverlayFS xattr	25%
monit	/var/lib/monit/ state file 更新	2%
logrotate / bash	/var/lib/logrotate/, shell history 等	1%

Writer ごとの詳細

Writer	なぜ書きが大きいか
jbd2	EXT4 metadata journal。data + metadata を 2 回書く
vtysh	bgpmon.py 行 80 で vtysh -c "show bgp summary json" を高頻度で呼び、その都度 ~/.history_frr に追記される
kworker/u8:x	(1) swss container の supervisor-proc-exit-listener が /var/log/supervisor/ に大量 log、(2) OverlayFS が inode の extended attr を継続更新
monit	state file の周期書き
logrotate	rotation status 周期書き
/tmp writes	low-priority kernel worker が /tmp に短命 file を作成・削除し、metadata journaling 経由で disk に波及

最適化案

	内容
Optimization A	user space 修正のみ。/tmp は disk のまま
Optimization B	user space 修正 + /tmp を tmpfs にマウント
Optimization C	A + kernel journaling 無効化

ユーザ空間修正の具体策:

• bgpmon.py の cmd を vtysh -H /dev/null -c '...' に変更し history 書込を抑止
• supervisor-proc-exit-listener の log を /dev/shm/supervisor/ に移動
• monit の state を /dev/shm/monit に移動
• logrotate の status を /dev/shm/logrotate に移動

# bgpmon/bgpmon.py L80 想定の置換
cmd = "vtysh -H /dev/null -c 'show bgp summary json'"

結果（MiB/day, 集約値）

Scenario	Disk Writes	削減率
Unoptimized	701.78	-
Optimization A	147.09	78.6%
Optimization B	98.30	86.0%
Optimization C	64.79	90.7%

/tmp を tmpfs に移すだけで A→B でさらに ~7% 改善。journaling off の C は最大効果だがリスク有¹。

Journaling 無効化のトレードオフ

Pros: - write 重複 (data + journal) が消えて write が減る - SSD 寿命延長

Cons: - クラッシュ時の data corruption リスク増 - 復旧時 fsck が長くなる - metadata 整合性（permissions / ownership 等）が壊れる可能性

⇒ 信頼性重視なら Optimization B 推奨¹。

📋 検証エビデンス: sonic-net/SONiC/doc/sonic-reduce-disk-io/sonic-reduce-disk-io.md#L46-L65 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

出典:

sonic-net/SONiC/doc/sonic-reduce-disk-io/sonic-reduce-disk-io.md#L46-L65 (sha: 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06)

抜粋:

| jbd2 | Kernel journaling thread | 44% |
| vtysh | CLI for network protocols | 28% |
... vtysh: "show bgp summary json" repeatedly written to ~/.history_frr within BGP container due to bgpmon command repetition.

判断根拠: 主要 writer の比率と vtysh history 書込みの根因の根拠。

推奨

優先度	戦略
1	Optimization B: 信頼性 (journaling 維持) と削減を両立
2	Optimization A: tmpfs が memory 不足で使えない場合
3	Optimization C: 最大削減が必要、かつ journaling 無効のリスクを許容できる場合のみ

制限事項

• 計測対象は 3 SKU 限定（一般化に注意）
• /tmp を tmpfs にすると memory 消費が増える
• ~/.history_frr 抑止は debug 時の trace 性とのトレードオフ
• Journaling 無効化は power loss を想定する環境では非推奨

干渉する機能

• bgpmon (sonic-bgpcfgd): vtysh history 抑止の対象
• swss supervisor-proc-exit-listener: log path 変更
• monit / logrotate: state file 配置
• OverlayFS: kernel worker による xattr 書込み（OS image 設計の根幹）
• system upgrade: tmpfs 化部位は再起動で初期化される前提のため state を残したい用途とは別整理が必要

関連 reference

• HLD: sonic-storage-monitoring-daemon
• HLD: ssdhealth-design
• CLI: show system-health
• Topics: Platform / Port / Optics
• CLI: show techsupport
• CLI: show services
• Topics: Telemetry / SNMP / Observability
• Glossary
• Reference 索引

引用元

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1. sonic-net/SONiC doc/sonic-reduce-disk-io/sonic-reduce-disk-io.md @ 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06 ↩↩↩