Ang Red Hat nagpalambo og bag-ong NVFS file system nga episyente alang sa NVM memory

Mikuláš Patočka, usa sa mga developers sa LVM ug tagsulat sa usa ka gidaghanon sa mga imbensyonnga may kalabutan sa pag-optimize sa mga sistema sa pagtipig, nagtrabaho sa Red Hat, gipaila bag-ong file system sa Linux kernel developer mailing list NVFS, nga nagtumong sa paghimo sa usa ka compact ug paspas nga FS alang sa non-volatile memory chips (NVM, non-volatile memory, pananglitan NVDIMM), paghiusa sa RAM performance uban sa abilidad sa permanente nga pagtipig sa sulod.

Ang kasinatian sa FS gikonsiderar sa pagpalambo sa NVFS NOVA, nga gimugna alang sa NVM memory sa 2017, apan wala gidawat sa Linux kernel ug limitado suporta alang sa Linux kernels gikan sa 4.13 ngadto sa 5.1.
Ang gisugyot nga FS NVFS mas simple kay sa NOVA (4972 linya sa code kumpara sa 21459), naghatag sa fsck utility, adunay mas taas nga performance, nagsuporta sa mga extended attributes (xattrs), security labels, ACLs ug quota, apan wala nagsuporta sa mga snapshot. Arkitektura Hapit na ang NVFS
Ang Ext4 file system mohaum pag-ayo sa modelo sa mga file system nga gibase sa VFS subsystem, nga nagtugot kanimo sa pagpamenos sa gidaghanon sa mga layer ug paghimo sa usa ka module nga wala magkinahanglan og mga patch sa kernel.

Ang NVFS naggamit sa kernel interface Dax alang sa direkta nga pag-access sa padayon nga memorya nga mga aparato, pag-bypass sa cache sa panid. Aron ma-optimize ang operasyon sa byte-addressable NVM nga panumduman, ang mga sulod sa drive gimapa ngadto sa linear address space sa kernel nga walay paggamit sa tradisyonal nga block device layer ug intermediate cache. Gigamit sa pagtipig sa mga sulod sa direktoryo punoan nga punoan (radix tree) diin ang matag file name kay hash ug ang hash value kay gigamit sa pagpangita sa kahoy.

Ang integridad sa datos gisiguro gamit ang "humok nga mga update"(sama sa UFS gikan sa FreeBSD ug FFS gikan sa OpenBSD) nga walay paggamit sa journaling. Aron malikayan ang korapsyon sa file sa NVFS, ang mga operasyon sa pagbag-o sa datos gi-grupo sa paagi nga ang pagkahagsa dili mahimong mosangpot sa pagkawala sa mga bloke o inode, ug ang integridad sa mga istruktura gipasig-uli gamit ang fsck utility. Ang fsck utility naglihok sa multi-threaded mode ug naghatag ug brute-force nga performance sa 1.6 ka milyon nga inode kada segundo.

В mga pagsulay sa pasundayag Gihimo sa NVFS ang Linux kernel source tree copy operation sa NVM memory mga 10% mas paspas kay sa NOVA, 30% mas paspas kay sa ext4, ug 37% mas paspas kay sa XFS. Sa data retrieval test, ang NVFS mas paspas kay sa NOVA sa 3%, ug ext4 ug XFS sa 15% (apan sa aktibo nga disk cache, ang NOVA 15% mas hinay).
Sa milyon nga pagsulay sa operasyon sa direktoryo, ang NVFS milabaw sa NOVA sa 40%, ext4 sa 22%, ug XFS sa 46%. Kung gisundog ang kalihokan sa DBMS, ang NVFS file system milabaw sa NOVA sa 20%, ext4 sa 18 ka beses, ug XFS sa 5 ka beses. Sa fs_mark test, ang pasundayag sa NVFS ug NOVA nahimo nga gibana-bana sa parehas nga lebel, samtang ang ext4 ug XFS naatras sa mga 3 ka beses.

Ang lag sa tradisyonal nga mga sistema sa file sa memorya sa NVM tungod sa kamatuoran nga wala kini gidisenyo alang sa pag-address sa byte, nga gigamit sa non-volatile memory, nga morag regular nga RAM. Ang pagbasa gikan sa naandan nga mga drive nagsiguro sa atomicity sa operasyon sa sektor sa pagbasa / pagsulat nga lebel, samtang ang NVM memory naghatag og access sa lebel sa indibidwal nga mga pulong sa makina. Dugang pa, ang tradisyonal nga mga sistema sa file misulay sa pagpakunhod sa intensity sa pag-access sa media, nga gikonsiderar nga klaro nga mas hinay kaysa RAM, ug gisulayan usab ang paggrupo sa mga operasyon aron masiguro ang sunud-sunod nga pagbasa kung gigamit ang mga hard drive, proseso sa paghangyo sa mga pila, pagbahinbahin sa kombat ug pagbulag sa prayoridad sa lain-laing mga operasyon. . Alang sa panumduman sa NVM, ang ingon nga mga komplikasyon dili kinahanglan, tungod kay ang katulin sa pag-access sa data ikatandi sa RAM, ug ang order sa pag-access dili igsapayan.

Source: opennet.ru

Idugang sa usa ka comment