Release von OpenZFS 2.3.0, einer ZFS-Implementierung für Linux und FreeBSD

Nach mehr als einem Jahr Entwicklung wurde das Release des Projekts OpenZFS 2.3.0 veröffentlicht, das die ZFS-Dateisystemimplementierung für Linux und FreeBSD weiterentwickelt. Das Projekt ist bekannt geworden als 'ZFS auf Linux' und beschränkte sich früher auf die Entwicklung eines Moduls für den Linux-Kernel. Nach der Zusammenführung mit dem Code aus FreeBSD wurde es jedoch als die Hauptimplementierung von OpenZFS anerkannt und umbenannt.

OpenZFS funktioniert mit Linux-Kernen von 4.18 bis 6.12 und allen FreeBSD-Zweigen, beginnend mit 13.3. Der Code wird unter der freien CDDL-Lizenz vertrieben. OpenZFS wird bereits in FreeBSD verwendet und ist Teil der Distributionen Debian, Ubuntu, Gentoo, NixOS und ALT Linux. Pakete mit der neuen Version werden demnächst für die gängigen Linux-Distributionen, einschließlich Debian, Ubuntu, Fedora und RHEL/CentOS, vorbereitet.

OpenZFS bietet eine Implementierung von ZFS-Komponenten, die sowohl mit dem Betrieb des Dateisystems als auch mit der Funktionalität des Volumenmanagers zusammenhängen. Implementierte Komponenten: SPA (Storage Pool Allocator), DMU (Data Management Unit), ZVOL (ZFS Emulated Volume) und ZPL (ZFS POSIX Layer). Das Projekt ermöglicht es außerdem, ZFS als Backend für das Cluster-Dateisystem Lustre zu verwenden. Die Fortschritte von OpenZFS basieren auf dem Originalcode von ZFS, der aus dem OpenSolaris-Projekt importiert und durch Beiträge und Verbesserungen der Illumos-Community erweitert wurde. Das Projekt entwickelt sich in Zusammenarbeit mit Mitarbeitern des Lawrence Livermore National Laboratory im Rahmen eines Vertrags mit dem US-Energieministerium.

Der Code wird unter der freien CDDL-Lizenz verbreitet, die nicht mit der GPLv2 kompatibel ist, was die Integration von OpenZFS in den Hauptzweig des Linux-Kernels verhindert, da die Vermischung von Code unter den Lizenzen GPLv2 und CDDL unzulässig ist. Um die Lizenzinkompatibilität zu umgehen, wurde entschieden, das Produkt für Linux vollständig unter der CDDL-Lizenz als separaten herunterladbaren Modul anzubieten, der unabhängig vom Kernel bereitgestellt wird. Die Stabilität des Codebasis von OpenZFS wird als vergleichbar mit anderen Dateisystemen für Linux bewertet.

Wesentliche Änderungen:

• Es ist nun möglich, neue Festplatten im laufenden Betrieb zu einem bestehenden RAIDZ-Array hinzuzufügen, um die Speicherkapazität zu erhöhen, ohne den Betrieb unterbrechen oder eine neue Gruppe von Speichermedien erstellen zu müssen. Die Neuzuordnung der redundanten Daten unter Berücksichtigung der neuen Festplatten erfolgt automatisch. Um eine Festplatte zu einer bestehenden Gruppe hinzuzufügen, kann der Befehl „zpool attach POOL raidzP-N NEW_DEVICE“ verwendet werden, während der Fortschritt des Hintergrundprozesses zur Erweiterung des Arrays mit „zpool status“ verfolgt werden kann.
• Die Ausführung von Operationen, die mit der Deduplication von Datenblöcken verbunden sind, wurde erheblich beschleunigt. Zu den Optimierungen gehört unter anderem das Format der Deduplication-Tabellen. Um die vorgeschlagenen Optimierungen in bestehenden Pools zu nutzen, muss die Option „fast_dedup“ aktiviert werden, woraufhin neue Deduplication-Tabellen erstellt werden, die parallel zu den alten Tabellen verwendet werden.
• Ein neuer Direct IO-Modus wurde hinzugefügt, der es ermöglicht, Lese- und Schreiboperationen um den ARC (Adaptive Replacement Cache) herum durchzuführen. Dieser Modus erhöht die Effizienz in Situationen, in denen Caching die Leistung durch zusätzliche Kopieroperationen im Speicher negativ beeinflussen kann, beispielsweise bei der Nutzung von NVMe-Geräten.
• Die meisten Befehle (zfs list|get|mount|version, zpool status|list|get|version) haben die Option „-j“ für die Ausgabe im JSON-Format erhalten.
• Die zulässige Länge von Dateinamen und Verzeichnissen wurde von 255 auf 1023 Zeichen erhöht (die neue Länge wurde für die Unterbringung von 255 4-Byte-Zeichen gewählt).
• Es wurden Leistungsoptimierungen in verschiedenen Teilen des Codes vorgenommen.
• Folgende Optionen wurden zum Kernelmodul hinzugefügt:
  • dmu_ddt_copies
  • raidz_expand_max_copy_bytes
  • raidz_expand_max_reflow_bytes
  • raidz_io_aggregate_rows
  • spa_cpus_per_allocator
  • spa_num_allocators
  • zap_shrink_enabled
  • zfetch_max_idistance
  • zfs_active_allocator
  • zfs_arc_shrinker_seeks
  • zfs_dedup_log_flush_entries_min
  • .zfs_dedup_log_flush_flow_rate_txgs
  • zfs_dedup_log_flush_min_time_ms
  • zfs_dedup_log_flush_passes_max
  • zfs_dedup_log_mem_max
  • zfs_dedup_log_mem_max_percent
  • zfs_dedup_log_txg_max
  • zfs_dio_enabled
  • zfs_dio_write_verify_events_per_second
  • zfs_resilver_defer_percent
  • zfs_scrub_after_expand
  • zfs_snapshot_no_setuid
  • zfs_vdev_direct_write_verify
  • zio_taskq_write_tpq

Quelle: opennet.ru