Red Hat एक नया NVFS फ़ाइल सिस्टम विकसित कर रहा है जो NVM मेमोरी के लिए कुशल है

मिकुलस पटोक्का, एलवीएम के डेवलपर्स में से एक और कई के लेखक आविष्कारRed Hat पर काम करते हुए भंडारण प्रणालियों के अनुकूलन से संबंधित, प्रस्तुत लिनक्स कर्नेल डेवलपर मेलिंग सूची पर नया फ़ाइल सिस्टम एनवीएफएस, जिसका उद्देश्य गैर-वाष्पशील मेमोरी चिप्स (एनवीएम, गैर-वाष्पशील मेमोरी, उदाहरण के लिए एनवीडीआईएमएम) के लिए एक कॉम्पैक्ट और तेज़ एफएस बनाना है, जो सामग्री को स्थायी रूप से संग्रहीत करने की क्षमता के साथ रैम प्रदर्शन का संयोजन करता है।

एनवीएफएस विकसित करते समय एफएस के अनुभव को ध्यान में रखा गया था नई, विशेष रूप से 2017 में एनवीएम मेमोरी के लिए बनाया गया, लेकिन लिनक्स कर्नेल में स्वीकार नहीं किया गया सीमित 4.13 से 5.1 तक लिनक्स कर्नेल के लिए समर्थन।
प्रस्तावित एफएस एनवीएफएस नोवा (कोड की 4972 लाइनें बनाम 21459) की तुलना में बहुत सरल है, एफएससीके उपयोगिता प्रदान करता है, इसमें उच्च प्रदर्शन है, विस्तारित विशेषताओं (एक्सएटीआर), सुरक्षा लेबल, एसीएल और कोटा का समर्थन करता है, लेकिन स्नैपशॉट का समर्थन नहीं करता है। वास्तुकला एनवीएफएस के करीब है
Ext4 फ़ाइल सिस्टम VFS सबसिस्टम पर आधारित फ़ाइल सिस्टम के मॉडल में अच्छी तरह से फिट बैठता है, जो आपको परतों की संख्या को कम करने और एक मॉड्यूल के साथ काम करने की अनुमति देता है जिसके लिए कर्नेल को पैच की आवश्यकता नहीं होती है।

एनवीएफएस कर्नेल इंटरफ़ेस का उपयोग करता है डैक्स पेज कैश को दरकिनार करते हुए लगातार मेमोरी डिवाइसों तक सीधी पहुंच के लिए। बाइट-एड्रेस्ड एनवीएम मेमोरी के संचालन को अनुकूलित करने के लिए, ड्राइव की सामग्री को पारंपरिक ब्लॉक डिवाइस लेयर और इंटरमीडिएट कैश के उपयोग के बिना कर्नेल के रैखिक एड्रेस स्पेस में मैप किया जाता है। निर्देशिका सामग्री को संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जाता है आधार वृक्ष (रेडिक्स ट्री) जिसमें प्रत्येक फ़ाइल का नाम हैश किया गया है और ट्री को खोजते समय हैश मान का उपयोग किया जाता है।

डेटा अखंडता को "का उपयोग करके सुनिश्चित किया जाता है"नरम अद्यतन"(जैसा कि फ्रीबीएसडी से यूएफएस और ओपनबीएसडी से एफएफएस में) जर्नलिंग का उपयोग किए बिना। एनवीएफएस में फ़ाइल भ्रष्टाचार से बचने के लिए, डेटा परिवर्तन संचालन को इस तरह से समूहीकृत किया जाता है कि क्रैश से ब्लॉक या इनोड का नुकसान नहीं हो सकता है, और संरचनाओं की अखंडता को एफएससीके उपयोगिता का उपयोग करके बहाल किया जाता है। एफएससीके उपयोगिता मल्टी-थ्रेडेड मोड में काम करती है और प्रति सेकंड 1.6 मिलियन इनोड का क्रूर-बल प्रदर्शन प्रदान करती है।

В प्रदर्शन जांच एनवीएफएस ने एनवीएम मेमोरी पर लिनक्स कर्नेल सोर्स ट्री कॉपी ऑपरेशन को NOVA से लगभग 10% तेज, ext30 से 4% तेज और XFS से 37% तेज किया। डेटा पुनर्प्राप्ति परीक्षण में, NVFS NOVA से 3% तेज़ था, और ext4 और XFS 15% तेज़ था (लेकिन सक्रिय डिस्क कैश के साथ, NOVA 15% धीमा था)।
मिलियन डायरेक्टरी ऑपरेशंस टेस्ट में, NVFS ने NOVA को 40%, ext4 को 22% और XFS को 46% से बेहतर प्रदर्शन किया। DBMS गतिविधि का अनुकरण करते समय, NVFS फ़ाइल सिस्टम ने NOVA से 20%, ext4 से 18 गुना और XFS से 5 गुना बेहतर प्रदर्शन किया। fs_mark परीक्षण में, NVFS और NOVA का प्रदर्शन लगभग समान स्तर पर निकला, जबकि ext4 और XFS लगभग 3 गुना पीछे रह गए।

एनवीएम मेमोरी पर पारंपरिक फ़ाइल सिस्टम का अंतराल इस तथ्य के कारण है कि वे बाइट एड्रेसिंग के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, जिसका उपयोग गैर-वाष्पशील मेमोरी में किया जाता है, जो नियमित रैम की तरह दिखता है। पारंपरिक ड्राइव से रीडिंग सेक्टर रीड/राइट स्तर पर ऑपरेशन की परमाणुता सुनिश्चित करती है, जबकि एनवीएम मेमोरी व्यक्तिगत मशीन शब्दों के स्तर पर पहुंच प्रदान करती है। इसके अलावा, पारंपरिक फ़ाइल सिस्टम मीडिया तक पहुंच की तीव्रता को कम करने का प्रयास करते हैं, जिसे स्पष्ट रूप से रैम की तुलना में धीमा माना जाता है, और हार्ड ड्राइव का उपयोग करते समय अनुक्रमिक रीडिंग सुनिश्चित करने, प्रक्रिया अनुरोध कतार, विखंडन से निपटने और अलग करने के लिए समूह संचालन का भी प्रयास करते हैं। विभिन्न परिचालनों की प्राथमिकताएँ.. एनवीएम मेमोरी के लिए, ऐसी जटिलताएँ अनावश्यक हैं, क्योंकि डेटा एक्सेस की गति रैम के बराबर है, और एक्सेस ऑर्डर कोई मायने नहीं रखता।

स्रोत: opennet.ru