Western Digital on välja andnud spetsiaalse Zonefsi failisüsteemi tsoneeritud draividele

Western Digitali tarkvaraarenduse direktor ettepanek Linuxi kerneli arendajate meililistis uus failisüsteem nimega Zonefs, mille eesmärk on lihtsustada madala tasemega tööd tsoneeritud salvestusseadmed. Zonefs seostab draivi iga tsooni eraldi failiga, mida saab kasutada andmete salvestamiseks töötlemata režiimis ilma sektori- ja plokitasemel manipuleerimiseta.

Zonefs ei ole POSIX-iga ühilduv FS ja on piiratud üsna kitsa ulatusega, mis võimaldab rakendustel kasutada faili API-d, selle asemel, et ioctl-i abil otse plokkseadmele juurde pääseda. Tsooniga seotud failid nõuavad järjestikuseid kirjutamistoiminguid alates faili lõpust (lisamisrežiimi kirjutamine).

Zonefis pakutavaid faile saab kasutada tsoneeritud andmebaasidraivide peale paigutamiseks, mis kasutavad salvestusstruktuure LSM (log-structured merge) logide kujul, alustades kontseptsioonist üks fail – üks salvestustsoon. Näiteks kasutatakse sarnaseid struktuure RocksDB ja LevelDB andmebaasides. Kavandatav lähenemine võimaldab vähendada koodi teisaldamise kulusid, mis olid algselt mõeldud pigem failide manipuleerimiseks kui seadmete blokeerimiseks, samuti korraldada madalatasemelist tööd tsoneeritud draividega muudes programmeerimiskeeltes kui C.

Tsoneeritud draivide all kaudne seadmed sisse lülitatud kõvad magnetkettad või NVMe SSD, salvestusruum, milles on jagatud tsoonideks, mis moodustavad plokkide või sektorite rühmad, kuhu on lubatud ainult järjestikune andmete lisamine kogu plokkide rühma värskendamisega.

Näiteks kasutatakse salvestamise tsoneerimist plaatidega magnetsalvestusega seadmetes (Sindeltüüpi Magnetic Recording, SMR), mille puhul rööbastee laius on väiksem kui magnetpea laius ja salvestamine toimub külgneva raja osalise kattumisega, st. mis tahes uuesti salvestamine toob kaasa vajaduse kogu lugude rühm uuesti salvestada. Mis puutub SSD-draividesse, siis need on algselt seotud järjestikuste kirjutamistoimingutega koos esialgse andmete kustutamisega, kuid need toimingud on peidetud kontrolleri tasemel ja FTL (Flash Translation Layer) kihis. Teatud tüüpi koormuse tõhususe suurendamiseks on NVMe organisatsioon standardiseerinud ZNS (Zoned Namespaces) liidese, mis võimaldab FTL-kihist mööda minnes otsest juurdepääsu tsoonidele.

Western Digital on välja andnud spetsiaalse Zonefsi failisüsteemi tsoneeritud draividele

Linuxis tsoneeritud kõvaketaste jaoks alates kernelist 4.10 pakutud ZBC (SCSI) ja ZAC (ATA) plokkseadmed ning alates versioonist 4.13 on lisatud dm-tsoneeritud moodul, mis esindab tsoneeritud draivi kui tavalist plokkseadet, varjates töö käigus rakenduvaid kirjutamispiiranguid. Failisüsteemi tasemel on tsoneerimise tugi juba integreeritud F2FS-failisüsteemi ning väljatöötamisel on Btrfs-failisüsteemi paikade komplekt, mille kohandamist tsoneeritud draividele lihtsustab töö CoW-s (copy-on). -kirjutusrežiim.
Ext4 ja XFS toimimine tsoneeritud draividel saab korraldada kasutades dm-zoned. Failisüsteemide tõlkimise lihtsustamiseks pakutakse välja ZBD liides, mis teisendab failidesse juhuslikud kirjutamistoimingud järjestikuste kirjutamisoperatsioonide voogudeks.

Western Digital on välja andnud spetsiaalse Zonefsi failisüsteemi tsoneeritud draividele

Allikas: opennet.ru

Lisa kommentaar