Kerneli Linuxi arendajate meililistis arutamiseks on avaldatud patch'id BeamFS failisüsteemi rakendamisega, mis kasutab Reed-Solomoni kodeerimist andmete vigade tuvastamiseks ja taastamiseks ühes seadmes. BeamFS peamisteks rakendusvaldkondadeks on kosmosesatelliitide pardakompuutrid, röntgenravi seadmed ja muud süsteemid, mis töötavad suurenenud kiirguse tingimustes, kus vigaste andmete taastamine on kriitilisem kui teabe lugemise võimatuse risk.
Oletame, et BeamFS dokumendid saavad taastada kuni 8 kadunud baiti igas 255-baidises plokis 7% kuludega (288 baiti taastamiskoodide jaoks iga 4096 baiti salvestatud andmete kohta). Veakorrektuurikoodid kohaldatakse mitte ainult andmetele, vaid ka teenindusinfotele superplokis, inode'ides, kataloogide indeksites ja bitikaartides. Andmete terviklikkuse kontrollimine ja puuduvate andmete taastamise katsed toimuvad iga lugemisoperatsiooni käigus. Kui teabe õigsuse tagamine ei õnnestu, lõpetatakse operatsioon veaga "-EIO", mis välistab vigaste andmete varjatud naasmise.
Eksperimendid näitasid, et i.MX 8M Plusi plaate, kus töötab Linux ja ext4 failisüsteem, kiiritades prootonitega energiat vahemikus 20 kuni 58 MeV, 90% kõigist tõrgetest tekkis failisüsteemi ja salvestusseadme draiverite tasemel. Samuti viidi läbi simuleeritud ühekordsete bitivigade lugemine meediumilt: BeamFS ja Btrfs tuvastasid andmete kahjustuse edukalt ja tagastasid alati vea, samas kui ext4 ja ext3 vaikisid ja tagastasid vigaseid andmeid.
BeamFS tagab terviklikkuse ja taastamise ainult andmete lugemise etapil füüsiliselt meediumilt kuni edastamiseni lehekülje vahemälu RAM-is. RAM-i ladustamise terviklikkust saab hoida veakorrektiivsete mähipiirkondade abil.
BeamFS-i piirangutest märgitakse ära ajakirjanduse ja Copy-on-Write (CoW) režiimi puudumine - metaandmed kirjutatakse meediumile mittetäpselt, seega on ebaõnnestunud lõpetamise korral vajalik täielik kontroll fsck-iga.
Lisaks BeamFS-ile on hiljuti Linuxi südamikule pakutud veel kahte failisüsteemi:
- Hiljuti toimunud Linux Plumbers Conference 2026 konverentsil tutvustas Huawei insener (video, slaidid) XMFS-i (cross-node eXpress Memory File System) failisüsteemi, mis on mõeldud Linuxi kernelile ja mõeldud kasutamiseks klastrites, kus kõigil sõlmedel on jagatud ligipääs järjepidevale mälule (nagu tmpfs, kuid kõigi sõlmede jaoks). XMFS võimaldab kasutada standardset POSIX liidese failisüsteemide jaoks välist mälu, millele pääseb ligi otse tehnoloogiate nagu CXL 3.0 (Compute Express Link) ja Huawei United Bus kaudu. Projekt on eksperimentaalse prototüübi faasis, mis läbib sisetesti, ja ei ole veel valmis tuumasse integreerimiseks.
Failisüsteemil on klassikaline hajutatud failisüsteemide arhitektuur, kus on eraldatud serverid, mis vastutab ajakohastamise, inode tabelite hoidmise ja sisu ja metaandmete seostamise iga sõlme mäluga.
XMFS-i testimisel sellistes ülesannetes nagu konteineripiltide jagamine erinevatelt sõlmedelt näitas rakendus jõudlust, mis on sarnane tmpfs-iga suure mälu lehtede (2 MB huge pages) kaasamisest.
- Tehisintellekti abiga on loodud failisüsteem MeshXFS, mis on XFS-i haru, mis on kohandatud samaaegseks kasutamiseks mitmes sõlmes klastris. MeshXFS võimaldab mountida ühte ja sama plokiseadet lugemise-kirjutamise režiimis erinevates sõlmedes, säilitada andmete terviklikkust ja hallata lukustusi andmetele samaaegse juurdepääsu korral. Projekt algas eksperimentina tehisintellekti mudelite abil Linuxi draiveri loomise kohta, mis toetab hajutatud lukustusi, paralleelset juurdepääsu ja vea taastamist. Peamine töö tehti Claude Opuse abil, kuid eriti keeruliste probleemide lahendamiseks kaasati spetsiifiliselt mudeleid Claude Fable, GPT, Gemini ja Astra. Eksperiment tunnistati edukaks ja MeshXFS-i on juba avaldatud mitu tööversiooni.
XFSi peal on rakendatud mitmeid täiendavaid funktsioone, sealhulgas kaks jaotatud lukustamisrežiimi (võrgu sünkroniseerimine ja oleku salvestamine eraldi ühisel kettal), eri sõlmede vaheline vahemälu kooskõla tagamine, taastamispäeviku pidamine ja kettavormingu kohandamine klastrite failisüsteemi spetsiifilisusele. Toetatakse ka ühise salvestusruumi kasutamist, mis on ühendatud iSCSI kaudu (testitud 16 sõlmest) või blokeeriva seadme replikatsiooni DRBD abil. Lukustuste koordineerimine, sõlmede avastamise funktsioonid, kättesaadavuse kontroll ja häiritud sõlmede määramine on rakendatud üheks ühise tuumamooduliks. Töö on testitud Proxmox VE 9, RHEL 9, Ubuntu 24.04/26.04 ja Debian 12/13 keskkondades.
Allikas: opennet.ru
