Directeur softwareontwikkeling bij Western Digital op de mailinglijst voor ontwikkelaars van de Linux-kernel, een nieuw bestandssysteem genaamd Zonefs, gericht op het vereenvoudigen van het werken op laag niveau met . Zonefs associeert elke zone op een schijf met een afzonderlijk bestand dat kan worden gebruikt om gegevens in onbewerkte modus op te slaan zonder manipulatie op sector- en blokniveau.
Zonefs is geen POSIX-compatibele FS en is beperkt tot een vrij beperkte reikwijdte waarmee applicaties de bestands-API kunnen gebruiken in plaats van rechtstreeks toegang te krijgen tot het blokapparaat met behulp van een ioctl. Zonegerelateerde bestanden vereisen opeenvolgende schrijfbewerkingen, beginnend vanaf het einde van het bestand (schrijven in de toevoegmodus).
De bestanden in Zonefs kunnen worden gebruikt om bovenop gezoneerde databaseschijven te plaatsen die opslagstructuren gebruiken in de vorm van LSM-logboeken (log-structured merge), uitgaande van het concept van één bestand: één opslagzone. Soortgelijke structuren worden bijvoorbeeld gebruikt in de RocksDB- en LevelDB-databases. De voorgestelde aanpak maakt het mogelijk om de kosten te verlagen van het porten van code die oorspronkelijk was ontworpen om bestanden te manipuleren in plaats van apparaten te blokkeren, en om werk op laag niveau te organiseren met gezoneerde schijven vanuit applicaties in andere programmeertalen dan C.
Onder gezoneerde schijven apparaten aan of , de opslagruimte waarin is verdeeld in zones die groepen blokken of sectoren vormen, waarin alleen opeenvolgende toevoeging van gegevens is toegestaan met het bijwerken van de hele groep blokken.
Opnamezonering wordt bijvoorbeeld gebruikt in apparaten met betegelde magnetische opname (SMR), waarbij de breedte van het spoor kleiner is dan de breedte van de magneetkop, en de opname wordt uitgevoerd met gedeeltelijke overlap van het aangrenzende spoor, d.w.z. elke heropname resulteert in de noodzaak om de hele groep tracks opnieuw op te nemen. Wat SSD-schijven betreft, deze zijn in eerste instantie gebonden aan sequentiële schrijfbewerkingen met voorlopige gegevensopruiming, maar deze bewerkingen zijn verborgen op controllerniveau en de FTL-laag (Flash Translation Layer). Om de efficiëntie voor bepaalde soorten belasting te vergroten, heeft de NVMe-organisatie de ZNS-interface (Zoned Namespaces) gestandaardiseerd, die directe toegang tot zones mogelijk maakt, waarbij de FTL-laag wordt omzeild.
In Linux voor gezoneerde harde schijven sinds kernel 4.10 ZBC (SCSI) en ZAC (ATA) blokapparaten, en vanaf release 4.13 is de dm-zonemodule toegevoegd, die een gezoneerde schijf vertegenwoordigt als een gewoon blokapparaat, waardoor de schrijfbeperkingen die tijdens de werking worden toegepast, worden verborgen. Op bestandssysteemniveau is ondersteuning voor zonering al geïntegreerd in het F2FS-bestandssysteem, en een reeks patches voor het Btrfs-bestandssysteem is in ontwikkeling, waarvan de aanpassing voor gezoneerde schijven wordt vereenvoudigd door te werken in CoW (copy-on -schrijf) modus.
Ext4- en XFS-bediening via gezoneerde schijven met dm-zoned. Om de vertaling van bestandssystemen te vereenvoudigen, wordt de ZBD-interface voorgesteld, die willekeurige schrijfbewerkingen naar bestanden vertaalt in stromen van sequentiële schrijfbewerkingen.
Bron: opennet.ru