Linux kodam ir ieviestas jaunas failu sistēmas BeamFS, XMFS un MeshXFS.

Lai apspriestu, Linux kodola izstrādātāju e-pasta sarakstā tiek publicēti plāksteri, kuros ieviesta failu sistēma BeamFS, kas izmanto Rida-Solomona kodēšanu, lai noteiktu un atjaunotu bojātus datus uz vietas vienas ierīces konfigurācijās. BeamFS galvenās pielietošanas jomas ietver satelītu iekārtas, staru terapijas iekārtas un citas sistēmas, kas darbojas paaugstinātas starojuma apstākļos, kur bojātu datu atjaunošana ir kritiskāka nekā informācijas izlasīšana.

Pēc noklusējuma BeamFS var atjaunot līdz 8 zaudētiem baitiem katrā 255 baitiem blokā ar 7% overhead (288 baitu atjaunošanas kodi katriem 4096 baitiem uzglabātiem datiem). Kļūdu korekcijas kodi tiek piemēroti ne tikai datiem, bet arī informācijai superblokā, inode, direktoriju indeksos un bitu kartēs. Datu integritātes pārbaude un trūkstošo datu atjaunošanas mēģinājumi tiek veikti katrā lasīšanas operācijā. Ja informācijas pareizību nevar nodrošināt, darbība noslēdzas ar kļūdu „-EIO”, kas izslēdz bojātu datu slēptu atgriešanu.

Veiktie eksperimenti parādīja, ka apstarojot i.MX 8M Plus plates ar Linux un ext4 failu sistēmu ar protonu enerģiju no 20 līdz 58 MeV, 90% visu kļūdu radās failu sistēmas un uzglabāšanas ierīču draiveru līmenī. Tāpat tika veikta vienkāršu bitu bojājumu simulācija, lasa datus no nesēja: BeamFS un Btrfs veiksmīgi atpazina bojājumus un vienmēr atgrieza kļūdu, kamēr ext4 un ext3 klusi atgrieza bojātus datus.

BeamFS nodrošina integritāti un atjaunošanu tikai posmā no fiziskā nesēja lasīšanas līdz pārsūtīšanai lapu kešā operatīvajā atmiņā. Atmiņas integritāti operatīvajā atmiņā var uzturēt, izmantojot kļūdu korekcijas atmiņas mikroshēmas.
No BeamFS ierobežojumiem atzīmējama žurnālvākšanas un Copy-on-Write (CoW) režīma atbalsta trūkums — metadati tiek rakstīti uz ierīces neizkārtoti, tādēļ nepareizas iziešanas gadījumā nepieciešama pilna pārbaude, izmantojot fsck.

Papildus BeamFS nesen Linux kodolam tika piedāvātas vēl divas failu sistēmas:

• Pirms dažām dienām notikušajā Linux Plumbers Conference 2026 inženieris no uzņēmuma Huawei prezentēja (video, slaidi) XMFS (cross-node eXpress Memory File System) failu sistēmu Linux kodolam, kas paredzēta izmantošanai klasteros ar kopīgu visiem mezgliem dalītu operatīvo atmiņu (kā tmpfs, bet visiem mezgliem). XMFS ļauj izmantot standarta POSIX interfeisu failu sistēmām, lai strādātu ar ārējo atmiņu, kas pieejama tieši, izmantojot tādas tehnoloģijas kā CXL 3.0 (Compute Express Link) un Huawei United Bus. Projekts ir eksperimentālā prototipa stadijā, kas notiek iekšējā testēšanā, un pagaidām nav gatavs iekļaušanai kodolā.
  

  Failu sistēmai ir klasiskā arhitektūra, kas raksturīga sadalītām failu sistēmām, serveris, kas atbild par žurnālu, inode tabulu uzturēšanu un satura un metadatu atbilstību atsevišķu mezglu atmiņai.

  

  Testējot XMFS izmantošanu tādām vajadzībām kā kopīga piekļuve konteineru attēliem no dažādiem mezgliem, realizācija uzrādīja veiktspēju, kas bija tuvu tmpfs, kad ieslēgtas lielas atmiņas lapas (2 MB huge pages).

  
  
  
  
• Ar AI palīdzību ir izstrādāta failu sistēma MeshXFS, kas ir XFS atzars, pielāgots vienlaicīgai lietošanai vairāku mezglu klasterī. MeshXFS ļauj pievienot kopīgu blokierīci lasīšanas-rakstīšanas režīmā uz dažādiem mezgliem, nodrošinot datu integritāti un pārvaldot bloķēšanas procesus, veicot vienlaicīgu piekļuvi datiem. Projekts sākās kā eksperiments, lai pārbaudītu iespēju izveidot, izmantojot AI modeļus, Linux draiveri ar failu sistēmu, kas atbalsta izkliedētas bloķēšanas, paralēlu piekļuvi un atjaunošanu pēc bojājumiem. Galvenais darbs tika veikts ar Claude Opus palīdzību, bet īpaši sarežģītu problēmu risināšanai bija piesaistītas arī Claude Fable, GPT, Gemini un Astra modeļi. Eksperiments tika atzīts par veiksmīgu, un jau ir publicēti vairāki darba izdevumi MeshXFS.

  Papildu iespējām, kas ieviestas virs XFS, ir divi režīmi, kā kontrolēt izplatītās bloķēšanas (tīkla sinhronizācija un stāvokļa glabāšana atsevišķā kopīgā diskā), garantējot kešatmiņas saskaņotību dažādos mezglos, žurnāla veidošana atjaunošanai un diska formāta un utilītu pielāgošana klastera failu sistēmas specifikai. Atbalsta darbs ar kopīgo glabātuvi, kas pieslēgta, izmantojot iSCSI (pārbaudīta 16 mezglos), vai replikācijas blokieru ierīcēm ar DRBD. Bloķēšanas koordinācija, mezglu atklāšanas funkcijas, pieejamības pārbaude un nedarbīgu mezglu noteikšana tiek realizēta vienā kopējā kodola modulī. Darbs ir pārbaudīts Proxmox VE 9, RHEL 9, Ubuntu 24.04/26.04 un Debian 12/13.

Avots: opennet.lv