A Western Digital szoftverfejlesztési igazgatója a Linux kernel fejlesztői levelezőlistáján egy új Zonefs fájlrendszer, amelynek célja az alacsony szintű munka egyszerűsítése . A Zonefs a meghajtó minden zónáját külön fájllal társítja, amely felhasználható adatok tárolására nyers módban, szektor- és blokkszintű manipuláció nélkül.
A Zonefs nem egy POSIX-kompatibilis FS, és egy meglehetősen szűk hatókörre korlátozódik, amely lehetővé teszi az alkalmazások számára, hogy a fájl API-t használják ahelyett, hogy közvetlenül hozzáférnének a blokkeszközhöz egy ioctl használatával. A zónához kapcsolódó fájlok szekvenciális írási műveleteket igényelnek a fájl végétől kezdve (a hozzáfűzési mód írása).
A Zonefs-ben biztosított fájlok használhatók zónás adatbázis-meghajtók tetejére, amelyek tárolóstruktúrákat használnak LSM (log-structured merge) naplók formájában, az egy fájl - egy tárolási zóna koncepciójából kiindulva. Például hasonló struktúrákat használnak a RocksDB és a LevelDB adatbázisok. A javasolt megközelítés lehetővé teszi a kódhordozás költségeinek csökkentését, amelyet eredetileg fájlok manipulálására terveztek, nem pedig eszközök blokkolására, valamint alacsony szintű munka megszervezését a C-től eltérő programozási nyelvű alkalmazásokból származó zónás meghajtókkal.
Zónás meghajtók alatt készülékek bekapcsolva vagy , a tárterület, amelyben blokk- vagy szektorcsoportokat alkotó zónákra van felosztva, amelyekbe a teljes blokkcsoport frissítésével csak az adatok egymás utáni hozzáadása megengedett.
Például a rögzítési zónázást olyan eszközökben használják, amelyek csempézett mágneses rögzítéssel rendelkeznek (, SMR), amelyben a pálya szélessége kisebb, mint a mágneses fej szélessége, és a rögzítés a szomszédos pálya részleges átfedésével történik, pl. minden újrafelvétel azt eredményezi, hogy újra fel kell venni a teljes műsorszámcsoportot. Ami az SSD-meghajtókat illeti, kezdetben szekvenciális írási műveletekhez vannak kötve előzetes adattörléssel, de ezek a műveletek a vezérlő szintjén és az FTL (Flash Translation Layer) rétegben rejtve vannak. Bizonyos típusú terhelések hatékonyságának növelése érdekében az NVMe szervezet szabványosította a ZNS (Zoned Namespaces) interfészt, amely lehetővé teszi a zónák közvetlen elérését, az FTL réteg megkerülésével.
Linux alatt zónás merevlemezekhez a kernel 4.10 óta ZBC (SCSI) és ZAC (ATA) blokkeszközök, a 4.13-as kiadástól kezdődően pedig a dm-zónás modul került be, amely a zónás meghajtót normál blokkeszközként reprezentálja, elrejti a működés közben alkalmazott írási korlátozásokat. Fájlrendszer szinten a zónázás támogatása már beépült az F2FS fájlrendszerbe, a Btrfs fájlrendszerhez pedig fejlesztés alatt van a javítások készlete, melynek zónás meghajtókra való adaptálását a CoW-ban (copy-on) végzett munka egyszerűsíti. -írás) módban.
Ext4 és XFS működés zónás meghajtókon dm-zónás használatával. A fájlrendszerek fordításának egyszerűsítésére a ZBD interfészt javasolták, amely a véletlenszerű írási műveleteket fájlokba szekvenciális írási műveletek folyamaivá alakítja.
Forrás: opennet.ru