Kent Overstreet, forfatteren til kernen i Linux-systemet til caching af blokkerede enheder p\u00e5 SSD-lagre BCache, opsummerede i sit foredrag p\u00e5 konferencen LSFMM 2023 (Linux Storage, Filesystem, Memory Management & BPF Summit) resultaterne af arbejdet med at fremme filsystemet Bcachefs til inkluderelse i den prim\u00e6re kerne af Linux og delte planer for videre udvikling af dette filsystem. I maj blev et opdateret s\u00e6t patches til anmeldelse og inkludering i den prim\u00e6re kerne af Linux foresl\u00e5et, som implementerer filsystemet Bcachefs. Filsystemet Bcachefs har v\u00e6ret under udvikling i n\u00e6sten 10 \u00e5r. Der blev allerede annonceret forberedelse til anmeldelse af implementeringen af Bcachefs f\u00f8r dets inkluderelse i kernen i slutningen af 2020, og de nuv\u00e6rende patches tager hensyn til de kommentarer og mangler, der blev identificeret ved den tidligere anmeldelse. <\/p>\n
M\u00e5let med udviklingen af Bcachefs er at opn\u00e5 niveauet XFS inden for ydeevne, p\u00e5lidelighed og skalerbarhed, samtidig med at yderligere funktioner, som er karakteristiske for Btrfs og ZFS, tilbydes, s\u00e5som inkludering af flere enheder i partitionen, lagdeling af lagringsenheder, replication (RAID 1\/10), caching, gennemsigtig data kompression (LZ4, gzip og ZSTD modes), tilstands snapshots, integritetsverifikation via kontrolsummer, muligheden for at lagre Reed-Solomon fejlkorrektion koder (RAID 5\/6), og lagring af oplysninger i krypteret form (benytter ChaCha20 og Poly1305). Bcachefs overg\u00e5r Btrfs og andre filsystemer baseret p\u00e5 Copy-on-Write mekanismen i ydeevne og viser drifts hastighed t\u00e6t p\u00e5 Ext4 og XFS. <\/p>\n
Bcachefs har for nylig stabiliseret implementeringen af skrive-venlige snapshots. I forhold til Btrfs skalerer snapshots i Bcachefs nu betydeligt bedre og er fri for de problemer, der er forbundet med Btrfs. I praksis er snapshots blevet testet under organisering af MySQL-backup. Der er ogs\u00e5 lagt stor v\u00e6gt p\u00e5 at forbedre skalerbarheden i Bcachefs, som har vist sig effektivt ved test i lager p\u00e5 100 TB, og vi forventer snart at implementere Bcachefs i lager p\u00e5 1 PB. En ny nocow-tilstand er blevet tilf\u00f8jet for at deaktivere mekanismen 'copy-on-write' (nocow). I l\u00f8bet af sommeren planl\u00e6gger man at stabilisere implementeringen af fejlretning og RAIDZ, samt at l\u00f8se problemer med h\u00f8jt hukommelsesforbrug ved genopretning og kontrol af filsystemet med v\u00e6rkt\u00f8jet fsck. <\/p>\n
Blandt fremtidige planer n\u00e6vnes \u00f8nsket om at bruge Rust-programmeringssproget til udviklingen af Bcachefs. If\u00f8lge skaberen af Bcachefs kan han lide at programmere snarere end at debugge koden, og nu virker det absurd at skrive kode i C, n\u00e5r der er et bedre alternativ. Rust er allerede blevet brugt i Bcachefs til implementeringen af nogle v\u00e6rkt\u00f8jer, der k\u00f8rer i brugerrummet. Desuden overvejes det at omskrive Bcachefs helt i Rust over tid, da brugen af dette sprog betydeligt sparer tid p\u00e5 debugging. <\/p>\n
Hvad ang\u00e5r fremme af Bcachefs til den officielle Linux-kernel, kan godkendelsesprocessen tage tid p\u00e5 grund af den betydelige m\u00e6ngde \u00e6ndringer (2500 patches og cirka 90.000 linjer kode), som er sv\u00e6re at gennemg\u00e5. For at fremskynde gennemgangen har nogle udviklere foresl\u00e5et at opdele patch-serien i mindre og mere logisk adskilte dele. Under diskussionen p\u00e5pegede nogle deltagere ogs\u00e5 udviklingen af projektet af \u00e9n udvikler og faren for, at koden kan blive uden vedligeholdelse, hvis der sker noget med udvikleren (to medarbejdere fra Red Hat viser interesse for projektet, men deres arbejde er i \u00f8jeblikket begr\u00e6nset til fejlrettelse). <\/p>\n
Bcachefs udvikler sig ved hj\u00e6lp af teknologier, der allerede er afpr\u00f8vet under udviklingen af blokkeren Bcache, som er designet til at cache adgang til langsomme harddiske p\u00e5 hurtige SSD-drev (fungerer i kernen fra version 3.10). I Bcachefs anvendes Copy-on-Write (COW) mekanisme, hvor \u00e6ndringer ikke f\u00f8rer til overskrivning af data \u2014 den nye tilstand skrives til et nyt sted, hvorefter pegefingeren til den aktuelle tilstand \u00e6ndres. <\/p>\n