लिनक्स कर्नेलमा Bcachefs लाई बढावा दिँदै

केन्ट ओभरस्ट्रीट, BCache SSD ब्लक उपकरण क्यासिङ प्रणालीका लेखक, जुन लिनक्स कर्नेलको हिस्सा हो, ले LSFMM 2023 सम्मेलनमा आफ्नो भाषणमा Bcachefs फाइल प्रणाली प्रवर्द्धन गर्ने कार्यको नतिजाहरू संक्षेपमा प्रस्तुत गरे (लिनक्स भण्डारण, फाइल प्रणाली, मेमोरी व्यवस्थापन। र BPF शिखर सम्मेलन) लिनक्स कर्नेलको मुख्य संरचनामा र यस FS को थप विकासको लागि योजनाहरूको बारेमा कुरा गर्नुभयो। मे मा, Bcachefs FS को कार्यान्वयनको साथ प्याचहरूको अपडेट गरिएको सेटलाई लिनक्स कर्नेलको मुख्य संरचनामा समीक्षा र समावेश गर्न प्रस्ताव गरिएको थियो। FS Bcachefs लगभग 10 वर्षको लागि विकास भइरहेको छ। कोरमा समावेश गर्नु अघि Bcachefs को कार्यान्वयनको समीक्षाको लागि तत्परता 2020 को अन्त्यमा घोषणा गरिएको थियो, र प्याचहरूको हालको संस्करणले अघिल्लो समीक्षाको क्रममा पहिचान गरिएका टिप्पणीहरू र कमजोरीहरूलाई ध्यानमा राख्छ।

Bcachefs विकास लक्ष्य भनेको Btrfs र ZFS मा अन्तर्निहित अतिरिक्त सुविधाहरू प्रदान गर्दा प्रदर्शन, विश्वसनीयता र स्केलेबिलिटीमा XFS स्तरमा पुग्नु हो, जस्तै विभाजनमा धेरै यन्त्रहरू, बहु-तह भण्डारण लेआउटहरू, प्रतिकृति (RAID 1/10), क्यासिङ, पारदर्शी डाटा कम्प्रेसन (LZ4, gzip र ZSTD मोडहरू), स्टेट स्लाइसहरू (स्न्यापसटहरू), चेकसमहरूद्वारा अखण्डता प्रमाणीकरण, रीड-सोलोमन त्रुटि सुधार कोडहरू भण्डारण गर्ने क्षमता (RAID 5/6), जानकारीको इन्क्रिप्टेड भण्डारण (ChaCha20 र Poly1305) प्रयोग गरिन्छ)। कार्यसम्पादनको सन्दर्भमा, Bcachefs Btrfs र प्रतिलिपि-अन-राइट मेकानिजममा आधारित अन्य फाइल प्रणालीहरू भन्दा अगाडि छ, र Ext4 र XFS को नजिक प्रदर्शन प्रदर्शन गर्दछ।

Bcachefs को विकास मा नवीनतम उपलब्धिहरु को, लेखन को लागी उपलब्ध स्न्यापशट को कार्यान्वयन को स्थिरता उल्लेख गरिएको छ। Btrfs को तुलनामा, Bcachefs मा स्न्यापसटहरू अब धेरै राम्रो मापनयोग्य र Btrfs मा निहित समस्याहरूबाट मुक्त छन्। अभ्यासमा, MySQL ब्याकअपहरू व्यवस्थित गर्दा स्न्यापशटहरूको काम परीक्षण गरिएको थियो। स्केलेबिलिटी सुधार गर्न Bcachefs ले पनि धेरै काम गरेको छ - फाइल प्रणालीले 100 TB भण्डारणमा परीक्षणमा राम्रो प्रदर्शन गरेको छ, र Bcachefs निकट भविष्यमा 1 PB भण्डारणमा लागू हुने अपेक्षा गरिएको छ। "प्रतिलिपि-अन-राइट" (nocow) मेकानिजम असक्षम गर्न नयाँ nocow मोड थपिएको छ। गर्मीको समयमा, तिनीहरू त्रुटि सुधार कोडहरू र RAIDZ को कार्यान्वयनलाई स्थिर अवस्थामा ल्याउने योजना बनाउँछन्, साथै fsck उपयोगितासँग फाइल प्रणालीहरू पुनर्स्थापना र जाँच गर्दा उच्च मेमोरी खपतको समस्याहरू समाधान गर्ने।

भविष्यका लागि योजनाहरू मध्ये, Bcachefs को विकास मा रस्ट भाषा प्रयोग गर्ने इच्छा उल्लेख गरिएको छ। Bcachefs को लेखकका अनुसार, उहाँ कोड गर्न मनपर्छ, कोड डिबग गर्न होइन, र अब राम्रो विकल्प हुँदा C मा कोड लेख्नु पागल हो। Rust पहिले नै Bcachefs मा केही प्रयोगकर्ता-स्पेस उपयोगिताहरूको कार्यान्वयनमा संलग्न छ। यसबाहेक, बिस्तारै रस्टमा Bcachefs लाई पूर्ण रूपमा पुन: लेख्नको लागि विचार ह्याच गरिएको छ, किनकि यो भाषा प्रयोग गर्दा डिबगिङ समय महत्त्वपूर्ण रूपमा बचत हुन्छ।

लिनक्स कर्नेलको मुख्य धारामा Bcachefs सार्नको लागि, परिवर्तनहरूको ठूलो आकार (2500 प्याच र लगभग 90 हजार कोड लाइनहरू) को कारणले ग्रहण प्रक्रिया ढिलाइ हुन सक्छ, जुन समीक्षा गर्न गाह्रो छ। समीक्षाको गति बढाउनको लागि, केही विकासकर्ताहरूले प्याच शृङ्खलालाई साना र थप तार्किक रूपमा अलग गरिएका भागहरूमा विभाजन गर्न सुझाव दिएका छन्। छलफलको क्रममा, केही सहभागीहरूले एक विकासकर्ताले परियोजनाको विकास र यसको विकासकर्तालाई केहि भयो भने कोडलाई असुरक्षित छोड्न सक्ने खतरामा पनि ध्यानाकर्षण गरे (दुई Red Hat कर्मचारीहरू परियोजनामा ​​​​चासो राख्छन्, तर तिनीहरूको काम अझै बाँकी छ। सीमित बग फिक्सहरू)।

Bcachefs को Bcache ब्लक उपकरणको विकासमा पहिले नै परीक्षण गरिएका प्रविधिहरू प्रयोग गरी विकास गरिएको छ, द्रुत SSD ड्राइभहरूमा ढिलो हार्ड ड्राइभहरूमा पहुँच क्यास गर्न डिजाइन गरिएको छ (विमोचन 3.10 पछि कर्नेलमा समावेश गरिएको)। Bcachefs ले प्रतिलिपि-अन-राइट (COW) संयन्त्र प्रयोग गर्दछ, जसमा परिवर्तनहरूले डाटा अधिलेखन गर्न नेतृत्व गर्दैन - नयाँ स्थितिलाई नयाँ स्थानमा लेखिएको छ, जस पछि हालको स्थिति सूचक परिवर्तन हुन्छ।

Bcachefs को विशेषता भनेको ड्राइभको बहु-तह जडानको लागि समर्थन हो, जसमा भण्डारण धेरै तहहरू मिलेर बनेको हुन्छ - सबैभन्दा छिटो ड्राइभहरू (SSDs) तल्लो तहमा जडान हुन्छन्, जुन बारम्बार प्रयोग हुने डाटा क्यास गर्न प्रयोग गरिन्छ, र शीर्ष तह फारमहरू कम माग गरिएको डाटा भण्डारण गर्ने बढी क्षमता र सस्तो डिस्क। राइटब्याक क्यासिङ तहहरू बीच प्रयोग गर्न सकिन्छ। ड्राइभहरू गतिशील रूपमा थप्न सकिन्छ र फाईल प्रणालीको प्रयोगमा अवरोध नगरी विभाजनबाट अलग गर्न सकिन्छ (डेटा स्वतः माइग्रेट हुन्छ)।

स्रोत: opennet.ru