Za raspravu na mailing listi programera kernela Linux Objavljene su zakrpe koje implementiraju BeamFS datotečni sustav, koji koristi Reed-Solomonovo kodiranje za otkrivanje i oporavak oštećenih podataka u konfiguracijama s jednim diskom. Primarne primjene BeamFS-a uključuju satelitska računala, opremu u sobama za radioterapiju i druge sustave koji rade u okruženjima s visokim zračenjem, za koje je oporavak oštećenih podataka važniji od nemogućnosti čitanja informacija.
Prema zadanim postavkama, BeamFS može oporaviti do 8 izgubljenih bajtova u svakom bloku od 255 bajtova s 7% opterećenja (288 bajtova kodova za oporavak za svakih 4096 bajtova pohranjenih podataka). Kodovi za ispravljanje pogrešaka primjenjuju se ne samo na podatke već i na servisne informacije u superbloku, inodeu, indeksima direktorija i bitmapama. Provjere integriteta i pokušaji oporavka nedostajućih podataka izvode se tijekom svake operacije čitanja. Ako se ispravnost informacija ne može jamčiti, operacija ne uspijeva s pogreškom "-EIO", što sprječava tihi oporavak oštećenih podataka.
Provedeni eksperimenti pokazali su da kada je ploča i.MX 8M Plus ozračena s Linux i datotečni sustav ext4 s protonima s energijama u rasponu od 20 do 58 meV, 90% svih kvarova dogodilo se na razini datotečnog sustava i upravljačkog programa uređaja za pohranu. Također je provedena simulacija oštećenja pojedinačnih bitova tijekom čitanja s pogona: BeamFS i Btrfs uspješno su otkrili oštećenje podataka i uvijek vratili pogrešku, dok su ext4 i ext3 tiho vraćali oštećene podatke.
BeamFS osigurava integritet i oporavak samo tijekom faze od čitanja s fizičkog uređaja za pohranu do prijenosa u predmemoriju stranica u RAM-u. Integritet RAM pohrane može se održati korištenjem memorijskih čipova za ispravljanje pogrešaka.
Među ograničenjima BeamFS-a je nedostatak podrške za vođenje dnevnika i Copy-on-Write (CoW) način rada - metapodaci se zapisuju na disk nasumičnim redoslijedom, pa je u slučaju abnormalnog gašenja potrebna potpuna provjera pomoću fsck-a.
Osim BeamFS-a nedavno za kernel Linux Predložena su još dva datotečna sustava:
- Na konferenciji održanoj prije nekoliko dana Linux Na konferenciji Plumbers 2026, Huaweijev inženjer predstavio je (video, slajdovi) datotečni sustav XMFS (cross-node eXpress Memory File System) za kernel. Linux, dizajniran za korištenje u klasterima s dijeljenom RAM memorijom na svim čvorovima (poput tmpfs-a, ali za sve čvorove). XMFS omogućuje korištenje standardnog POSIX sučelja datotečnog sustava za rad s vanjskom memorijom, izravno adresiranom pomoću tehnologija kao što su CXL 3.0 (Compute Express Link) i Huawei United Bus. Projekt je trenutno u fazi eksperimentalnog prototipa, prolazi kroz interno testiranje i još nije spreman za integraciju s kernelom.
Datotečni sustav ima klasičnu arhitekturu za distribuirane datotečne sustave s alokacijom poslužitelja, odgovoran za vođenje dnevnika, održavanje tablica inode-ova i mapiranje sadržaja i metapodataka na memoriju pojedinačnih čvorova.
Prilikom testiranja korištenja XMFS-a za zadatke poput dijeljenja slika spremnika između čvorova, implementacija je pokazala performanse slične tmpfs-u s omogućenim velikim memorijskim stranicama (ogromne stranice od 2 MB).
- Korištenjem umjetne inteligencije razvijen je datotečni sustav MeshXFS. To je fork XFS-a prilagođen za istovremenu upotrebu na više čvorova u klasteru. MeshXFS omogućuje montiranje dijeljenog blokovnog uređaja u načinu rada za čitanje i pisanje na različitim čvorovima, održava integritet i upravlja zaključavanjima tijekom istovremenog pristupa podacima. Projekt je započeo kao eksperiment za testiranje izvedivosti stvaranja podataka pomoću AI modela. Linux- upravljački programi s datotečnim sustavom koji podržava distribuirane brave, istovremeni pristup i oporavak od pada sustava. Glavni posao obavljen je korištenjem Claude Opusa, ali Claude Fable, GPT, Gemini i Astra korišteni su za rješavanje posebno složenih problema. Eksperiment je smatran uspješnim i već je objavljeno nekoliko radnih izdanja MeshXFS-a.
Dodatne značajke implementirane na XFS-u uključuju dva distribuirana načina upravljanja zaključavanjem (sinkronizacija mreže i pohranjivanje stanja na zasebnom dijeljenom disku), konzistentnost predmemorije na svim čvorovima, vođenje dnevnika oporavka i prilagodbu formata diska i uslužnih programa specifičnostima datotečnog sustava klastera. Omogućena je podrška za rad s dijeljenom pohranom spojenom putem iSCSI-ja (testirano na 16 čvorova) ili s replikacijom blok uređaja pomoću DRBD-a. Koordinacija zaključavanja, funkcije otkrivanja čvorova, provjere dostupnosti i otkrivanje neuspjelih čvorova implementirani su u jednom dijeljenom modulu kernela. Rad je testiran u Proxmox VE 9, RHEL 9, Ubuntu 24.04/26.04 i Debian 12 / 13.
Izvor: opennet.ru
