Пускането на OpenZFS 2.2, реализация на ZFS за Linux и FreeBSD

След като повече от две години работа, е публикувана версия на проекта OpenZFS 2.2, който развива реализацията на файловата система ZFS за Linux и FreeBSD. Проектът стана известен като "ZFS on Linux" и първоначално беше ограничен до разработването на модул за ядрото на Linux, но след прехвърлянето на поддръжката на FreeBSD беше признат за основната реализация на OpenZFS и преименуван.

Работата на OpenZFS е тествана с ядра на Linux от 3.10 до 6.5 и с всички версии на FreeBSD, започвайки от 12.2-RELEASE. Кодът се разпространява под свободната лицензия CDDL. OpenZFS вече се използва във FreeBSD и е част от дистрибуциите Debian, Ubuntu, Gentoo, Sabayon Linux и ALT Linux. Пакети с новата версия ще бъдат подготвени скоро за основните дистрибуции на Linux, включително Debian, Ubuntu, Fedora, RHEL/CentOS.

OpenZFS предоставя реализация на компонентите на ZFS, свързани както с работата на файловата система, така и с функционирането на мениджъра на томове. В частност, реализирани са компонентите: SPA (Storage Pool Allocator), DMU (Data Management Unit), ZVOL (ZFS Emulated Volume) и ZPL (ZFS POSIX Layer). Допълнително проектът осигурява възможността за използване на ZFS като бекенд за кластерната файловата система Lustre. Разработките на проекта са базирани на оригиналния код на ZFS, импортизиран от проекта OpenSolaris и разширен с подобрения и корекции от общността Illumos. Проектът напредва с участието на служители на Националната лаборатория Ливърмор по договор с Министерството на енергетиката на САЩ.

Кодът е разпространяван под свободната лицензия CDDL, която е несъвместима с GPLv2, което не позволява интегрирането на OpenZFS в основната версия на ядрото на Linux, тъй като смесването на код под лицензите GPLv2 и CDDL е недопустимо. За да се заобиколи тази лицензна несъвместимост, беше решено продуктът да се разпространява изцяло под лицензия CDDL като отделно зареждащ се модул, който се предоставя отделно от ядрото. Стабилността на кодовата база на OpenZFS е оценена като сравнима с други файлови системи за Linux.

Основни промени:

• Добавен е механизъм за клониране на блокове, позволяващ създаването на копие на файл или негова част без дублиране на данни, като във второто копие се използват препратки към вече съществуващите блокове данни на оригиналния файл без тяхното фактическо копиране. При извършване на промени в оригиналния файл или в неговото копие, се извършва копиране на блоковете и прилагане на промените в създадените копия (режим copy-on-write на ниво файлове). На базата на механизма за клониране е реализирана операция reflink, която може да се използва за автоматично създаване на клонове в различни утилити за копиране, например в новите версии на /bin/cp в Linux.
• Добавена е поддръжка за технологии, използвани за контейнерна изолация в Linux, като системния повик renameat, ФС overlayfs, картографиране на идентификатори на потребители при монтиране и делегиране на пространства от имена за контейнери.
• Реализиран е лог на грешките, открити при извършване на операции по проверка на контролни суми (scrub). При изпълнение на команда "zpool status" се извеждат сведения за всички ФС, снимки (snapshot) и клони, които са засегнати от повреден блок. За бързо възстановяване на известни повредени блокове можете да използвате командата "zpool scrub -e".
• Добавена е възможност за използване за контролни суми на криптографската хеш-функция BLAKE3, която се отличава с изключително висока производителност на изчисление на хеш (три пъти по-бързо от Edon-R и значително по-бързо от sha256 и sha512) при осигуряване на надеждност на ниво SHA-3.
• Внедрена операция «zfs receive -c», которая может быть использована для восстановления поврежденных данных (не метаданных) в файловых системах, снапшотах и клонах, в случаях, когда имеется реплицированная резервная копия, сохраненная ранее командой «zfs send».
• Добавена поддръжка софтуерно задаване и четене на свойства за отделни виртуални дискове vdev.
• Добавена е възможността за свързване на произволни потребителски свойства към vdev и zpool, подобно на потребителските свойства за zfs dataset.
• Подобрена е реализацията на адаптивния кеш ARC (Adaptive Replacement Cache), повишаваща производителността на операциите по четене. ARC сега по-добре се адаптира към високи натоварвания и минимизира нуждата от ръчна оптимизация на настройките.
• Добавена е поддръжка за механизми на хардуерно ускорение за изчисляване на контролни суми SHA2.
• Преписана и оптимизирана е реализацията на контролни суми Edon-R.
• При използване на алгоритъма за компресия на данни zstd е ускорено определянето на ситуации, в които компресията е безсмислена (данните не подлежат на компресия).
• Внесени са подобрения в механизма за предварително зареждане (Prefetch), ускоряващи работата при интензивен вход/изход.
• Извършени са общи оптимизации, повишаващи производителността.

Източник: opennet.ru