مدیر توسعه نرم افزار وسترن دیجیتال در لیست پستی توسعه دهندگان هسته لینوکس، یک سیستم فایل جدید به نام Zonefs با هدف ساده کردن کار در سطح پایین با . Zonefs هر منطقه را در یک درایو با یک فایل جداگانه مرتبط می کند که می تواند برای ذخیره داده ها در حالت خام بدون دستکاری در سطح بخش و بلوک استفاده شود.
Zonefs یک FS سازگار با POSIX نیست و محدود به یک محدوده نسبتاً باریک است که به برنامه‌ها اجازه می‌دهد به جای دسترسی مستقیم به دستگاه بلوک با استفاده از ioctl از API فایل استفاده کنند. فایل‌های مربوط به منطقه به عملیات نوشتن متوالی نیاز دارند که از انتهای فایل شروع می‌شود (نوشتن حالت پیوست).
فایل‌های ارائه شده در Zonefs را می‌توان برای قرار دادن در بالای درایوهای پایگاه داده منطقه‌بندی‌شده که از ساختارهای ذخیره‌سازی به شکل گزارش‌های LSM (ادغام ساختاری log) استفاده می‌کنند، از مفهوم یک فایل - یک منطقه ذخیره‌سازی شروع می‌شود. به عنوان مثال، ساختارهای مشابه در پایگاه داده های RocksDB و LevelDB استفاده می شود. رویکرد پیشنهادی کاهش هزینه کد انتقال را که در ابتدا برای دستکاری فایل‌ها به جای مسدود کردن دستگاه‌ها طراحی شده بود، و همچنین سازماندهی کار سطح پایین با درایوهای منطقه‌ای از برنامه‌های کاربردی در زبان‌های برنامه‌نویسی غیر از C را ممکن می‌سازد.
تحت درایوهای منطقه بندی شده دستگاه های روشن یا ، فضای ذخیره سازی که در آن به مناطقی تقسیم می شود که گروه هایی از بلوک ها یا بخش ها را تشکیل می دهند که تنها به صورت متوالی داده ها با به روز رسانی کل گروه بلوک ها مجاز است.
به عنوان مثال، منطقه بندی ضبط در دستگاه هایی با ضبط مغناطیسی کاشی استفاده می شود (، SMR)، که در آن عرض مسیر کمتر از عرض سر مغناطیسی است و ضبط با همپوشانی جزئی مسیر مجاور انجام می شود، یعنی. هر گونه ضبط مجدد منجر به نیاز به ضبط مجدد کل گروه آهنگ ها می شود. در مورد درایوهای SSD، در ابتدا به عملیات نوشتن متوالی با پاک کردن داده های اولیه محدود می شوند، اما این عملیات در سطح کنترلر و لایه FTL (لایه ترجمه فلش) پنهان می شوند. برای افزایش کارایی برای انواع خاصی از بار، سازمان NVMe رابط ZNS (Zoned Namespaces) را استاندارد کرده است که امکان دسترسی مستقیم به مناطق را با دور زدن لایه FTL فراهم می کند.
در لینوکس برای هارد دیسک های منطقه بندی شده از هسته 4.10 دستگاه‌های بلوک ZBC (SCSI) و ZAC (ATA)، و با شروع نسخه 4.13، ماژول منطقه‌بندی شده dm اضافه شده است، که نشان‌دهنده یک درایو منطقه‌بندی‌شده به عنوان یک دستگاه بلوک معمولی است که محدودیت‌های نوشتن اعمال شده در حین کار را پنهان می‌کند. در سطح سیستم فایل، پشتیبانی از منطقه‌بندی قبلاً در سیستم فایل F2FS ادغام شده است و مجموعه‌ای از وصله‌ها برای سیستم فایل Btrfs در حال توسعه است که تطبیق آن برای درایوهای منطقه‌بندی شده با کار در CoW (کپی کردن) ساده شده است. -نوشتن) حالت.
عملکرد Ext4 و XFS بر روی درایوهای منطقه بندی شده با استفاده از dm-zoned برای ساده سازی ترجمه سیستم های فایل، رابط ZBD پیشنهاد شده است که عملیات نوشتن تصادفی را به فایل ها به جریان هایی از عملیات نوشتن متوالی تبدیل می کند.
منبع: opennet.ru