Red Hat NVM эс тутуму үчүн эффективдүү болгон жаңы NVFS файл тутумун иштеп чыгууда

Микулаш Паточка, LVMди иштеп чыгуучулардын бири жана бир катар авторлордун бири ойлоп табууларсактоо системаларын оптималдаштыруу менен байланышкан, Red Hat иштеген, берилген Linux ядросунун иштеп чыгуучу почта тизмесиндеги жаңы файл системасы NVFS, туруктуу эстутум микросхемалары үчүн (NVM, туруксуз эс тутум, мисалы NVDIMM) үчүн компакттуу жана тез FS түзүүгө багытталган, оперативдүү эс тутумдун иштешин мазмунду туруктуу сактоо мүмкүнчүлүгү менен айкалыштыруу.

NVFSди иштеп чыгууда ФСтин тажрыйбасы эске алынган NOVA, 2017-жылы NVM эс тутуму үчүн атайын түзүлгөн, бирок Linux ядросуна кабыл алынган эмес жана чектелген Linux ядролорун 4.13төн 5.1ге чейин колдоо.
Сунушталган FS NVFS NOVAга караганда алда канча жөнөкөй (4972га каршы 21459 код саптары), fsck утилитасын камсыз кылат, жогорку көрсөткүчтөргө ээ, кеңейтилген атрибуттарды (xattrs), коопсуздук энбелгилерин, ACL жана квоталарды колдойт, бирок көз ирмемдик сүрөттөрдү колдобойт. Архитектура NVFS жакын
Ext4 файл системасы VFS подсистемасына негизделген файлдык системалардын моделине жакшы төп келет, бул катмарлардын санын азайтууга жана ядрого тактарды талап кылбаган модуль менен иштөөгө мүмкүндүк берет.

NVFS ядро ​​интерфейсин колдонот DAX бет кэшин айланып өтүү менен туруктуу эс тутумдарына түз жетүү үчүн. Байт даректүү NVM эс тутумунун иштешин оптималдаштыруу үчүн дисктин мазмуну салттуу блоктук түзүлүш катмарын жана аралык кэш колдонбостон ядронун сызыктуу дарек мейкиндигине түшүрүлөт. Каталог мазмунун сактоо үчүн колдонулат негизи дарак (радикс дарагы) мында ар бир файлдын аталышы хэштелген жана даракты издөөдө хэш мааниси колдонулат.

Маалыматтардын бүтүндүгү "колдонуу менен камсыз кылынат.жумшак жаңыртуулар"(FreeBSDден UFS жана OpenBSDден FFS сыяктуу) журналды колдонбостон. NVFSде файлдардын бузулушун болтурбоо үчүн, маалыматтарды өзгөртүү операциялары бузулуу блоктордун же иноддордун жоголушуна алып келбей тургандай кылып топтоштурулган жана fsck утилитасынын жардамы менен структуралардын бүтүндүгү калыбына келтирилет. fsck утилитасы көп жиптүү режимде иштейт жана секундасына 1.6 миллион иноддук катаал күчтү камсыз кылат.

В аткаруу тесттери NVFS Linux ядросунун булагы дарагынын көчүрмөсүн NVM эс тутумунда NOVAга караганда 10%, ext30ке караганда 4% жана XFSге караганда 37% тезирээк аткарды. Маалыматтарды издөө тестинде NVFS NOVAга караганда 3%, ext4 жана XFS 15% ылдамыраак (бирок активдүү диск кэшинде NOVA 15% жайыраак болгон).
Миллион каталог операцияларын текшерүүдө NVFS NOVAдан 40%, ext4 22% жана XFS 46% ашып кетти. DBMS ишмердүүлүгүн симуляциялоодо, NVFS файл системасы NOVAдан 20%, ext4тен 18 эсеге жана XFSден 5 эсеге ашты. fs_mark тестинде NVFS жана NOVA көрсөткүчтөрү болжол менен бирдей деңгээлде болуп чыкты, ал эми ext4 жана XFS болжол менен 3 эсе артта калган.

NVM эс тутумундагы салттуу файлдык системалардын артта калышы алардын кадимки оперативдик эстутумга окшош туруксуз эстутумда колдонулган байт даректерине ылайыкталбагандыгына байланыштуу. Кадимки дисктерден окуу сектордун окуу/жазуу деңгээлинде операциянын атомдуулугун камсыз кылат, ал эми NVM эс тутуму жеке машина сөздөрүнүн деңгээлинде жеткиликтүүлүктү камсыз кылат. Мындан тышкары, салттуу файл тутумдары RAMга караганда жайыраак деп эсептелген медиага кирүү интенсивдүүлүгүн төмөндөтүүгө аракет кылат, ошондой эле катуу дисктерди колдонууда ырааттуу окууну камсыз кылуу үчүн операцияларды топтоого аракет кылат, суроо-талап кезегин иштеп чыгуу, фрагментация менен күрөшүү жана ар кандай операциялардын артыкчылыктары. NVM эс тутуму үчүн мындай кыйынчылыктардын кереги жок, анткени берилиштерге жетүү ылдамдыгы RAM менен салыштырууга болот жана кирүү тартиби маанилүү эмес.

Source: opennet.ru

Комментарий кошуу