Directeur du développement logiciel chez Western Digital sur la liste de diffusion des développeurs du noyau Linux, un nouveau système de fichiers appelé Zonefs, visant à simplifier le travail de bas niveau avec . Zonefs associe chaque zone d'un lecteur à un fichier distinct qui peut être utilisé pour stocker des données en mode brut sans manipulation au niveau du secteur et du bloc.
Zonefs n'est pas un FS conforme à POSIX et est limité à une portée assez étroite qui permet aux applications d'utiliser l'API de fichier au lieu d'accéder directement au périphérique de bloc à l'aide d'un ioctl. Les fichiers liés à la zone nécessitent des opérations d'écriture séquentielles commençant à la fin du fichier (écriture en mode ajout).
Les fichiers fournis dans Zonefs peuvent être utilisés pour être placés au-dessus de lecteurs de bases de données zonés qui utilisent des structures de stockage sous la forme de journaux LSM (log-structured merge), en partant du concept d'un fichier - une zone de stockage. Par exemple, des structures similaires sont utilisées dans les bases de données RocksDB et LevelDB. L'approche proposée permet de réduire le coût de portage du code initialement conçu pour manipuler des fichiers plutôt que de bloquer des périphériques, ainsi que d'organiser le travail de bas niveau avec des lecteurs zonés à partir d'applications dans des langages de programmation autres que C.
Sous les lecteurs zonés appareils sur ou , l'espace de stockage dans lequel est divisé en zones qui constituent des groupes de blocs ou de secteurs, dans lesquels seul l'ajout séquentiel de données est autorisé avec la mise à jour de l'ensemble du groupe de blocs.
Par exemple, le zonage d'enregistrement est utilisé dans les appareils avec enregistrement magnétique en mosaïque (, SMR), dans lequel la largeur de la piste est inférieure à la largeur de la tête magnétique, et l'enregistrement est effectué avec un chevauchement partiel de la piste adjacente, c'est-à-dire tout réenregistrement entraîne la nécessité de réenregistrer l'ensemble du groupe de pistes. Quant aux disques SSD, ils sont initialement liés à des opérations d'écriture séquentielles avec effacement préalable des données, mais ces opérations sont masquées au niveau du contrôleur et de la couche FTL (Flash Translation Layer). Pour augmenter l'efficacité pour certains types de charge, l'organisation NVMe a standardisé l'interface ZNS (Zoned Namespaces), qui permet un accès direct aux zones, en contournant la couche FTL.
Sous Linux pour les disques durs zonés depuis le noyau 4.10 Périphériques de bloc ZBC (SCSI) et ZAC (ATA), et à partir de la version 4.13, le module dm-zoned a été ajouté, représentant un lecteur zoné comme un périphérique de bloc normal, masquant les restrictions d'écriture appliquées pendant le fonctionnement. Au niveau du système de fichiers, la prise en charge du zonage a déjà été intégrée au système de fichiers F2FS, et un ensemble de correctifs pour le système de fichiers Btrfs est en cours de développement, dont l'adaptation pour les lecteurs zonés est simplifiée en travaillant dans CoW (copie sur -écriture).
Fonctionnement Ext4 et XFS sur des lecteurs zonés en utilisant dm-zoned. Pour simplifier la traduction des systèmes de fichiers, l'interface ZBD est proposée, qui traduit les opérations d'écriture aléatoires sur les fichiers en flux d'opérations d'écriture séquentielles.
Source: opennet.ru