Bcachef를 Linux 커널로 승격

Linux 커널의 일부인 BCache SSD 블록 장치 캐싱 시스템의 저자인 Kent Overstreet는 LSFMM 2023 컨퍼런스(Linux Storage, Filesystem, Memory Management) 연설에서 Bcachefs 파일 시스템 홍보 작업 결과를 요약했습니다. & BPF Summit)에서 Linux 커널의 주요 구성에 대해 설명하고 이 FS의 추가 개발 계획에 대해 이야기했습니다. 10월에 Bcachefs FS를 구현한 업데이트된 패치 세트가 Linux 커널의 기본 구성에 검토 및 포함되도록 제안되었습니다. FS Bcachefs는 약 2020년 동안 개발해 왔습니다. 코어에 포함되기 전에 Bcachefs의 구현을 검토할 준비가 XNUMX년 말에 발표되었으며 현재 패치 버전은 이전 검토 중에 식별된 의견과 단점을 고려합니다.

Bcachefs 개발 목표는 성능, 안정성 및 확장성 면에서 XFS 수준에 도달하는 동시에 Btrfs 및 ZFS 고유의 추가 기능(예: 파티션에 여러 장치 포함, 다중 계층 스토리지 레이아웃, 복제(RAID 1/10), 캐싱, 투명한 데이터 압축(LZ4, gzip 및 ZSTD 모드), 상태 슬라이스(스냅샷), 체크섬에 의한 무결성 확인, Reed-Solomon 오류 수정 코드 저장 기능(RAID 5/6), 암호화된 정보 저장(ChaCha20 및 Poly1305) 사용됩니다). 성능 면에서 Bcachefs는 Copy-on-Write 메커니즘을 기반으로 하는 Btrfs 및 기타 파일 시스템보다 앞서 있으며 Ext4 및 XFS에 가까운 성능을 보여줍니다.

Bcachefs 개발의 최신 성과 중 쓰기에 사용할 수 있는 스냅샷 구현의 안정화가 주목됩니다. Btrfs와 비교할 때 Bcachefs의 스냅샷은 이제 확장성이 훨씬 뛰어나고 Btrfs 고유의 문제가 없습니다. 실제로 스냅샷 작업은 MySQL 백업을 구성할 때 테스트되었습니다. Bcachefs는 또한 확장성을 개선하기 위해 많은 작업을 수행했습니다. 파일 시스템은 100TB 스토리지에서 테스트에서 좋은 성능을 보였고 Bcachefs는 가까운 장래에 1PB 스토리지에서 구현될 것으로 예상됩니다. "기록 중 복사"(nocow) 메커니즘을 비활성화하기 위해 새로운 nocow 모드가 추가되었습니다. 여름 동안 그들은 오류 수정 코드 및 RAIDZ를 안정적인 상태로 구현하고 fsck 유틸리티로 파일 시스템을 복원 및 확인할 때 높은 메모리 소비 문제를 해결할 계획입니다.

향후 계획 중 Bcachefs 개발에 Rust 언어를 사용하려는 욕구가 언급되어 있습니다. Bcachefs의 저자에 따르면 그는 코드를 디버깅하는 것이 아니라 코딩하는 것을 좋아하며 더 나은 옵션이 있을 때 C로 코드를 작성하는 것은 미친 짓이라고 합니다. Rust는 일부 사용자 공간 유틸리티 구현에 Bcachefs에 이미 포함되어 있습니다. 게다가 이 언어를 사용하면 디버깅 시간이 크게 절약되기 때문에 Rust에서 Bcachef를 점진적으로 완전히 다시 작성한다는 아이디어가 부화되고 있습니다.

Bcachef를 Linux 커널의 주류로 이동하는 경우 변경 사항의 크기(2500개의 패치 및 약 90만 줄의 코드)로 인해 채택 프로세스가 지연될 수 있으며 이는 검토하기 어렵습니다. 검토 속도를 높이기 위해 일부 개발자는 패치 시리즈를 더 작고 논리적으로 분리된 부분으로 나눌 것을 제안했습니다. 토론 중에 일부 참가자는 한 개발자에 의한 프로젝트 개발과 개발자에게 문제가 발생할 경우 코드가 유지 관리되지 않은 상태로 남을 수 있는 위험에 주의를 기울였습니다(XNUMX명의 Red Hat 직원이 프로젝트에 관심이 있지만 그들의 작업은 여전히 제한된 버그 수정).

Bcachefs는 빠른 SSD 드라이브(릴리스 3.10 이후 커널에 포함됨)의 느린 하드 드라이브에 대한 캐시 액세스를 위해 설계된 Bcache 블록 장치 개발에서 이미 테스트된 기술을 사용하여 개발되었습니다. Bcachefs는 변경 사항이 데이터를 덮어쓰지 않는 COW(Copy-on-Write) 메커니즘을 사용합니다. 새 상태가 새 위치에 기록된 후 현재 상태 표시기가 변경됩니다.

Bcachefs의 특징은 스토리지가 여러 계층으로 구성되는 드라이브의 다계층 연결을 지원한다는 것입니다. 덜 요구되는 데이터를 저장하는 더 크고 저렴한 디스크. 쓰기 저장 캐싱은 레이어 간에 사용할 수 있습니다. 파일 시스템 사용을 중단하지 않고 파티션에서 드라이브를 동적으로 추가하고 분리할 수 있습니다(데이터가 자동으로 마이그레이션됨).

출처 : opennet.ru