Kent Overstreet, autor del sistema de almacenamiento en cach\u00e9 de dispositivos de bloque en unidades SSD BCache, en su presentaci\u00f3n en la conferencia LSFMM 2023 (Linux Storage, Filesystem, Memory Management & BPF Summit) resumi\u00f3 los resultados del trabajo para integrar el sistema de archivos Bcachefs en el n\u00facleo principal de Linux y habl\u00f3 sobre los planes para continuar desarrollando este sistema de archivos. En mayo se propusieron para su revisi\u00f3n un conjunto actualizado de parches con la implementaci\u00f3n del sistema de archivos Bcachefs para incluirlo en el n\u00facleo principal de Linux. El sistema de archivos Bcachefs se ha desarrollado durante aproximadamente 10 a\u00f1os. Se anunci\u00f3 la preparaci\u00f3n para revisar la implementaci\u00f3n de Bcachefs antes de su inclusi\u00f3n en el n\u00facleo a finales de 2020, y en la versi\u00f3n actual de los parches se han considerado las observaciones y deficiencias detectadas en la revisi\u00f3n anterior. <\/p>\n
El objetivo del desarrollo de Bcachefs es alcanzar el nivel de XFS en rendimiento, fiabilidad y escalabilidad, al mismo tiempo que proporciona caracter\u00edsticas adicionales propias de Btrfs y ZFS, como la inclusi\u00f3n en un volumen de varios dispositivos, distribuciones de almacenamiento en capas, replicaci\u00f3n (RAID 1\/10), almacenamiento en cach\u00e9, compresi\u00f3n de datos transparente (modos LZ4, gzip y ZSTD), instant\u00e1neas (snapshots), verificaci\u00f3n de integridad mediante sumas de control, posibilidad de almacenar c\u00f3digos de correcci\u00f3n de errores de Reed-Solomon (RAID 5\/6) y almacenamiento de informaci\u00f3n en forma cifrada (utilizando ChaCha20 y Poly1305). En t\u00e9rminos de rendimiento, Bcachefs supera a Btrfs y otros sistemas de archivos basados en el mecanismo Copy-on-Write, y muestra velocidades de operaci\u00f3n cercanas a Ext4 y XFS. <\/p>\n
Entre los \u00faltimos logros en el desarrollo de Bcachefs se destaca la estabilizaci\u00f3n de la implementaci\u00f3n de snapshots accesibles para escritura. En comparaci\u00f3n con Btrfs, los snapshots en Bcachefs ahora escalan significativamente mejor y est\u00e1n libres de los problemas asociados con Btrfs. En la pr\u00e1ctica, se ha probado el funcionamiento de los snapshots en la organizaci\u00f3n de copias de seguridad de MySQL. Tambi\u00e9n se ha realizado un gran trabajo en Bcachefs para mejorar la escalabilidad: el sistema de archivos ha demostrado su val\u00eda en pruebas en almacenes de 100 TB, y se espera la implementaci\u00f3n de Bcachefs en un almac\u00e9n de 1 PB en un futuro cercano. Se ha agregado un nuevo modo nocow para desactivar el mecanismo de \"copy-on-write\" (nocow). Durante el verano, se planea estabilizar la implementaci\u00f3n de los c\u00f3digos de correcci\u00f3n de errores y RAIDZ, as\u00ed como resolver los problemas de alto consumo de memoria durante la recuperaci\u00f3n y verificaci\u00f3n del sistema de archivos con la herramienta fsck. <\/p>\n
Entre los planes futuros se menciona el deseo de utilizar el lenguaje Rust en el desarrollo de Bcachefs. Seg\u00fan el autor de Bcachefs, le gusta programar y no depurar c\u00f3digo, y ahora resulta absurdo escribir en C cuando hay una mejor opci\u00f3n. Rust ya se utiliza en Bcachefs en la implementaci\u00f3n de algunas utilidades que se ejecutan en el espacio de usuario. Adem\u00e1s, se tiene la idea de reescribir completamente Bcachefs en Rust de manera paulatina, ya que el uso de este lenguaje ahorra significativamente tiempo en depuraci\u00f3n. <\/p>\n
En cuanto a la promoci\u00f3n de Bcachefs para la inclusi\u00f3n en el n\u00facleo principal de Linux, el proceso de aceptaci\u00f3n podr\u00eda retrasarse debido al considerable tama\u00f1o de los cambios (2500 parches y alrededor de 90,000 l\u00edneas de c\u00f3digo), que son dif\u00edciles de revisar. Para agilizar la revisi\u00f3n, algunos desarrolladores sugirieron dividir la serie de parches en partes m\u00e1s peque\u00f1as y l\u00f3gicamente separadas. Durante la discusi\u00f3n, algunos participantes tambi\u00e9n se\u00f1alaron el desarrollo del proyecto por un solo desarrollador y el riesgo de que el c\u00f3digo quede sin mantenimiento si algo le sucede al desarrollador (dos empleados de Red Hat muestran inter\u00e9s en el proyecto, pero su trabajo se limita por ahora a la correcci\u00f3n de errores). <\/p>\n
Bcachefs se desarrolla utilizando tecnolog\u00edas ya probadas en el desarrollo del dispositivo de bloque Bcache, dise\u00f1ado para almacenar en cach\u00e9 el acceso a discos duros lentos en unidades SSD r\u00e1pidas (incluido en el n\u00facleo desde la versi\u00f3n 3.10). En Bcachefs se utiliza el mecanismo Copy-on-Write (COW), donde los cambios no conducen a la sobrescritura de datos: el nuevo estado se escribe en un nuevo lugar, y luego se cambia el puntero al estado actual. <\/p>\n
Una caracter\u00edstica distintiva de Bcachefs es el soporte para la conexi\u00f3n de dispositivos en m\u00faltiples capas, donde el almacenamiento se compone de varias capas: en la capa inferior se conectan los dispositivos m\u00e1s r\u00e1pidos (SSD), que se utilizan para almacenar en cach\u00e9 los datos de uso frecuente, mientras que la capa superior est\u00e1 formada por discos m\u00e1s grandes y econ\u00f3micos que proporcionan almacenamiento para datos menos solicitados. Entre las capas se puede aplicar cach\u00e9 en modo de escritura diferida (writeback). Los dispositivos se pueden agregar y desconectar din\u00e1micamente de la partici\u00f3n sin detener el uso del sistema de archivos (los datos migran autom\u00e1ticamente). \u041a\u0435\u043d\u0442 \u041e\u0432\u0435\u0440\u0441\u0442\u0440\u0438\u0442 (Kent Overstreet), \u0430\u0432\u0442\u043e\u0440 \u0432\u0445\u043e\u0434\u044f\u0449\u0435\u0439 \u0432 \u0441\u043e\u0441\u0442\u0430\u0432 \u044f\u0434\u0440\u0430 Linux \u0441\u0438\u0441\u0442\u0435\u043c\u044b \u043a\u044d\u0448\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u0431\u043b\u043e\u0447\u043d\u044b\u0445 \u0443\u0441\u0442\u0440\u043e\u0439\u0441\u0442\u0432 \u043d\u0430 SSD-\u043d\u0430\u043a\u043e\u043f\u0438\u0442\u0435\u043b\u044f\u0445 BCache, \u0432 \u0441\u0432\u043e\u0451\u043c \u0432\u044b\u0441\u0442\u0443\u043f\u043b\u0435\u043d\u0438\u0438 \u043d\u0430 \u043a\u043e\u043d\u0444\u0435\u0440\u0435\u043d\u0446\u0438\u0438 LSFMM 2023 (Linux Storage, Filesystem, Memory Management & BPF Summit) 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