{"id":184270,"date":"2026-11-15T11:45:19","date_gmt":"2026-11-15T09:45:26","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/news\/predstavlen-xraid-s-realizacziej-raid-dlya-xfs"},"modified":"2026-11-15T11:45:30","modified_gmt":"2026-11-15T09:45:30","slug":"xraid-introduced-with-raid-implementation-for-xfs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/news\/xraid-introduced-with-raid-implementation-for-xfs","title":{"rendered":"XRAID mit RAID-Implementierung f\u00fcr XFS vorgestellt","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Christoph Hellwig, der Maintainer der DMA-, KVM-, Slab Allocator- und PowerPC-Subsysteme im Linux-Kernel, stellte die erste \u00f6ffentliche Version von XRAID vor, einer Implementierung von deklasterisiertem RAID mit Parit\u00e4tskontrolle, die in das XFS-Dateisystem integriert ist. Das Projekt wurde ins Leben gerufen, um die Verwendung von RAID auf zonierten Speicherger\u00e4ten, wie etwa SMR-Festplatten (Shingled Magnetic Recording), zu erm\u00f6glichen und eine hochleistungsf\u00e4hige RAID-Implementierung zur Gew\u00e4hrleistung der Datenintegrit\u00e4t bereitzustellen. Neben zonierten Ger\u00e4ten unterst\u00fctzt XRAID auch den Betrieb auf herk\u00f6mmlichen Festplatten und SSDs und zeigt bei letzterem einen signifikanten Leistungszuwachs im Vergleich zu mdraid (bis zu 20 Mal bei Schreibvorg\u00e4ngen).<\/p>\n

F\u00fcr die Verteilung von Informationen auf die Speicher in XRAID kommt eine deklasterisierte Parit\u00e4tskontrolle zum Einsatz, die an dRAID in OpenZFS erinnert, wobei keine separaten Speicher f\u00fcr Hot Spares zugewiesen werden, sondern Daten, Parit\u00e4tsinformationen und freier Reserveplatz gleichm\u00e4\u00dfig auf alle Speicher verteilt werden. Der Prozess des Lesens, Schreibens und der Wiederherstellung im Falle von Ausf\u00e4llen umfasst alle vorhandenen Speicher, was die Durchsatzrate erh\u00f6ht, die Belastung einzelner Festplatten verringert, sp\u00fcrbare Leistungseinbu\u00dfen bei Ausf\u00e4llen vermeidet und den Neuanordnungsprozess nach dem Hinzuf\u00fcgen oder Ersetzen von Speichern erheblich beschleunigt.<\/p>\n

Deklastiserte RAID vereinfachen auch die Erstellung von fehlertoleranten Arrays mit einer sehr gro\u00dfen Anzahl von Festplatten. Bei der Wiederherstellung nach Ausf\u00e4llen bestimmt XRAID dynamisch die Reihenfolge des Neuanordnens der Speicher und bearbeitet zun\u00e4chst Bereiche mit gr\u00f6\u00dferem Verlust an redundanten Informationen und ordnet die Datenbereiche vor den Abschnitten mit Parit\u00e4tsinformationen neu an.<\/p>\n

XRAID wurde urspr\u00fcnglich mit Blick auf die Verwendung von zonierten Speichern entwickelt, bei denen der Speicherplatz in Zonen unterteilt wird, die Gruppen von Bl\u00f6cken oder Sektoren bilden. In solchen Ger\u00e4ten ist nur eine sequenzielle Datenaddition erlaubt, wobei die gesamte Gruppe von Bl\u00f6cken vollst\u00e4ndig aktualisiert wird. Zum Beispiel wird das Zonierungsschreiben in SMR-Festplatten (Shingled Magnetic Recording) angewendet, bei denen die Breite der Spur kleiner ist als die Breite des Magnetkopfes, und das Schreiben erfolgt mit teilweiser \u00dcberlappung der benachbarten Spur, d.h. jede erneute Beschriftung erfordert eine Neuschreibung der gesamten Spurgruppe. <\/p>\n

Um zonierte Ger\u00e4te zu unterst\u00fctzen, nutzt XRAID den in XFS und dem Linux-Kernel implementierten Block-Allocator f\u00fcr zonierte Ger\u00e4te (zoned allocator), der das RT-Subvolumen (RealTime subvolume) verwendet, um die getrennte Speicherung von Daten und Metadaten zu organisieren (in Zonen mit sequenzieller Aufzeichnung wird nur der Inhalt von Dateien gespeichert, w\u00e4hrend die Metadaten des Dateisystems in normalen Zonen oder auf zus\u00e4tzlichen SSD-Speicherpl\u00e4tzen abgelegt werden). <\/p>\n

Im XRAID werden die RAID-Mechanismen zur Parit\u00e4tskontrolle nur f\u00fcr den Inhalt von Dateien angewendet, w\u00e4hrend die Redundanz f\u00fcr Metadaten durch die Nutzung bereits vorhandener Treiber im Linux-Kernel realisiert wird, beispielsweise durch Spiegelung mithilfe von MD RAID, was effektiver f\u00fcr kleine Objekte ist, die vor Ort aktualisiert werden. Die RAID-Implementierung wird in XFS bis zu den Handhabern des zonierten Eingangs\/Ausgangs integriert, die physische Zonen der darunterliegenden Speicherger\u00e4te in Form von logischen Zonen darstellen, \u00e4hnlich wie bei einem mehrschichtigen Blockger\u00e4t.<\/p>\n

Die Arbeit an XRAID wird seit anderthalb Jahren durchgef\u00fchrt, und obwohl die Implementierung noch nicht bereit ist, um in den Kern integriert zu werden, ist sie bereits f\u00fcr Tests durch ein breites Publikum geeignet. In der vorgeschlagenen Implementierung wird eine Parit\u00e4tsunterst\u00fctzung von 0 bis 2 Ebenen angeboten (in Entwicklung ist der Code zur Unterst\u00fctzung von 3 und mehr Ebenen). Zur Verwaltung von XRAID wurde im xfsprogs-Toolkit ein neues Tool namens «xraid» hinzugef\u00fcgt, und die Unterst\u00fctzung von XRAID in mkfs wurde realisiert. Dar\u00fcber hinaus wurden in das Tool zum Inspektieren von zonierten Speichern, Zonar, Visualisierungsfunktionen f\u00fcr das Mapping von logischen Zonen auf physische Zonen integriert.<\/p>\n

Die Testergebnisse der Leistungsbewertung von XRAID im Vergleich zu mdraid und btrfs wurden ver\u00f6ffentlicht, durchgef\u00fchrt f\u00fcr ein XRAID-Array in einer Konfiguration aus zwei WD DC-SN650 SSDs f\u00fcr Metadaten (Mirror auf Basis von mdraid), sechs regul\u00e4ren WD DC-HC590 26 TB SATA-Festplatten und 6-21 zonierten WD DC-HC690 30 TB Festplatten (SMR).<\/p>\n

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Es wurden auch Tests von XRAID auf herk\u00f6mmlichen unzonierten SSDs in einer Konfiguration mit einer 4 TiB Samsung PM9D3a f\u00fcr Metadaten und f\u00fcnf 4 TiB Samsung PM9D3a f\u00fcr RAID (4 + 1) durchgef\u00fchrt.<\/p>\n

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Quelle: opennet.ru<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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