{"id":94658,"date":"2020-09-19T13:42:15","date_gmt":"2020-09-19T11:42:15","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/red-hat-razvivaet-novuyu-fs-nvfs-effektivnuyu-dlya-nvm-pamyati"},"modified":"2020-09-19T13:42:15","modified_gmt":"2020-09-19T11:42:15","slug":"red-hat-razvivaet-novuyu-fs-nvfs-effektivnuyu-dlya-nvm-pamyati","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/news\/red-hat-razvivaet-novuyu-fs-nvfs-effektivnuyu-dlya-nvm-pamyati","title":{"rendered":"Red Hat entwickelt ein neues NVFS-Dateisystem, das f\u00fcr NVM-Speicher effizient ist.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Mikul\u00e1\u0161 Pato\u010dka, einer der Entwickler von LVM und Autor mehrerer von Erfindungen<\/a><\/noindex>, die mit der Optimierung von Speichersystemen zusammenh\u00e4ngen, der bei Red Hat arbeitet, vor<\/a><\/noindex> im Entwickler-Newsletter des Linux-Kernels ein neues Dateisystem NVFS<\/a><\/noindex>, das darauf abzielt, ein kompaktes und schnelles Dateisystem f\u00fcr Chips mit nichtfl\u00fcchtigem Speicher (NVM, non-volatile memory, wie z.B. NVDIMM) zu schaffen, das die Leistung von RAM mit der M\u00f6glichkeit der dauerhaften Speicherung des Inhalts kombiniert. <\/p>\n

Bei der Entwicklung von NVFS wurde die Erfahrung des Dateisystems NOVA<\/a><\/noindex>ber\u00fccksichtigt, das 2017 speziell f\u00fcr NVM-Speicher entwickelt wurde, aber nicht in den Linux-Kernel aufgenommen und eingeschr\u00e4nkt<\/a><\/noindex> unterst\u00fctzt von den Linux-Kerneln 4.13 bis 5.1.
\nDas vorgeschlagene Dateisystem NVFS ist deutlich einfacher als NOVA (4972 Codezeilen im Vergleich zu 21459), bietet ein fsck-Dienstprogramm, hat eine h\u00f6here Leistung, unterst\u00fctzt erweiterte Attribute (xattrs), Sicherheits-Tags, ACLs und Quotas, unterst\u00fctzt jedoch keine Snapshots. Die Architektur<\/a><\/noindex> NVFS \u00e4hnelt
\ndem Dateisystem Ext4 und l\u00e4sst sich gut in das Modell der Dateisysteme auf der Basis des VFS-Subsystems integrieren, was die Anzahl der Schichten minimiert und es erm\u00f6glicht, mit einem Modul auszukommen, das keine Patches im Kernel erfordert.<\/p>\n

NVFS verwendet die Kernel-Schnittstelle DAX<\/a><\/noindex> f\u00fcr den direkten Zugriff auf Ger\u00e4te mit permanentem Speicher, um den Seiten-Cache zu umgehen. Zur Optimierung der Arbeit mit NVM-Speicher, der Byte-Adressierung verwendet, wird der Inhalt des Speichermediums in den linearen Adressraum des Kernels abgebildet, ohne die traditionelle Ebene von Blockger\u00e4ten und zwischenspeicher zu verwenden. Zum Speichern des Inhalts von Verzeichnissen wird ein Radixbaum<\/a><\/noindex> verwendet, in dem jeder Dateiname gehasht und der Hashwert zur Suche im Baum verwendet wird.<\/p>\n

Die Datenintegrit\u00e4t wird durch den Mechanismus \u201eSoft Updates<\/a><\/noindex>\u201c (wie in UFS von FreeBSD und in FFS von OpenBSD) ohne Verwendung von Journaling sichergestellt. Um Dateibesch\u00e4digungen in NVFS zu vermeiden, werden Daten\u00e4nderungen so gruppiert, dass ein Absturz nicht zu einem Verlust von Bl\u00f6cken oder Inodes f\u00fchren kann, und die Integrit\u00e4t der Strukturen wird mit dem Tool fsck wiederhergestellt. Das Tool fsck arbeitet im Multithread-Modus und bietet eine Leistung von 1,6 Millionen Inodes pro Sekunde.<\/p>\n

Im Leistungstests<\/a><\/noindex> NVFS hat den Kopiervorgang des Baumangebots mit den urspr\u00fcnglichen Texten des Linux-Kerns im NVM-Speicher etwa 10% schneller als NOVA, 30% schneller als ext4 und 37% schneller als XFS durchgef\u00fchrt. Im Datensuch-Test erwies sich das NVFS als 3% schneller als NOVA und 15% schneller als ext4 und XFS (aber bei aktivem Cache war NOVA 15% langsamer).
\nIm Test mit einer Million Katalogoperationen \u00fcbertraf NVFS NOVA um 40%, ext4 um 22% und XFS um 46%. Bei der Simulation von Datenbankaktivit\u00e4ten \u00fcbertraf das NVFS NOVA um 20%, ext4 um das 18-Fache und XFS um das 5-Fache. Im fs_mark-Test lagen die Werte von NVFS und NOVA auf einem \u00e4hnlichen Niveau, w\u00e4hrend ext4 und XFS etwa dreimal hinterherhinkten.<\/p>\n

Der R\u00fcckstand der traditionellen FS im NVM-Speicher liegt darin begr\u00fcndet, dass sie nicht f\u00fcr die Byte-Adressierung ausgelegt sind, die im nicht-fl\u00fcchtigen Speicher verwendet wird, der wie gew\u00f6hnlicher RAM aussieht. Das Lesen von herk\u00f6mmlichen Speichermedien gew\u00e4hrleistet atomare Operationen auf der Ebene des Lesens\/Schreibens von Sektoren, w\u00e4hrend der Zugriff auf NVM-Speicher auf der Ebene einzelner Maschinenworte erfolgt. Dar\u00fcber hinaus versuchen traditionelle FS, die Intensit\u00e4t des Zugriffs auf das Medium zu verringern, das als nachweislich langsamer als der Arbeitsspeicher angesehen wird, und versuchen, Operationen zu gruppieren, um sequentielles Lesen bei der Verwendung von Festplatten zu gew\u00e4hrleisten, Anfragen zu verarbeiten, Fragmentierung zu bek\u00e4mpfen und Priorit\u00e4ten verschiedener Operationen zu trennen. F\u00fcr NVM-Speicher sind solche Komplikationen \u00fcberfl\u00fcssig, da die Zugriffszeiten mit dem RAM vergleichbar sind und die Zugriffsreihenfolge keine Rolle spielt.<\/p>\n

<\/a><\/noindex><\/p>\n

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

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