Direttore dello sviluppo software presso Western Digital nella mailing list degli sviluppatori del kernel Linux un nuovo file system, Zonefs, mirato a semplificare il lavoro di basso livello con Zonefs associa ogni zona su un'unità a un file separato che può essere utilizzato per archiviare dati in modalità raw senza manipolazione a livello di settore o di blocco.
Zonefs non è un file system compatibile con POSIX ed è limitato a un ambito di applicazione piuttosto ristretto, consentendo alle applicazioni di utilizzare l'API dei file invece di accedere direttamente al dispositivo a blocchi tramite ioctl. I file relativi alle zone richiedono operazioni di scrittura sequenziali, a partire dalla fine del file (scrittura in modalità append).
I file forniti in Zonefs possono essere utilizzati per ospitare database su dispositivi di storage a zone utilizzando strutture di archiviazione log LSM (log-structured merge), basate sul concetto di un file per zona di archiviazione. Ad esempio, strutture simili sono utilizzate nei database RocksDB e LevelDB. Questo approccio riduce i costi di porting del codice originariamente progettato per la manipolazione di file anziché di dispositivi a blocchi e consente inoltre l'accesso di basso livello ai dispositivi di storage a zone da applicazioni scritte in linguaggi diversi dal C.
Serbatoi di stoccaggio sottozonati dispositivi accesi o , il cui spazio di archiviazione è suddiviso in zone che costituiscono gruppi di blocchi o settori, nei quali è consentita solo l'aggiunta sequenziale di dati, aggiornando l'intero gruppo di blocchi.
Ad esempio, la registrazione in zone viene utilizzata nei dispositivi con registrazione magnetica affiancata (, SMR), in cui la larghezza della traccia è inferiore a quella della testina magnetica e la scrittura avviene con sovrapposizione parziale della traccia adiacente, il che significa che qualsiasi riscrittura richiede la riscrittura dell'intero gruppo di tracce. Gli SSD sono intrinsecamente impegnati in operazioni di scrittura sequenziale con cancellazione preliminare dei dati, ma queste operazioni sono nascoste a livello di controller e FTL (Flash Translation Layer). Per migliorare l'efficienza per determinati carichi di lavoro, l'organizzazione NVMe ha standardizzato l'interfaccia Zoned Namespaces (ZNS), che consente l'accesso diretto alle zone, bypassando FTL.
В Linux per dischi rigidi a zone a partire dal kernel 4.10 Sono supportati i dispositivi a blocchi ZBC (SCSI) e ZAC (ATA) e, a partire dalla release 4.13, è stato aggiunto il modulo dm-zoned, che presenta un'unità a zone come un normale dispositivo a blocchi, nascondendo le restrizioni di scrittura applicate durante il funzionamento. A livello di file system, il supporto per la suddivisione in zone è già integrato nel file system F2FS ed è in fase di sviluppo un set di patch per il file system Btrfs, che ne facilita l'adattamento alle unità a zone operando in modalità CoW (copy-on-write).
Ext4 e XFS in esecuzione su unità suddivise in zone Utilizzando dm-zoned. Per semplificare la traduzione del file system, è stata proposta l'interfaccia ZBD, che traduce le operazioni di scrittura casuali sui file in flussi di operazioni di scrittura sequenziali.
Fonte: opennet.ru
