For diskusjon på e-postlisten for kjerneutviklere Linux Det er publisert oppdateringer som implementerer BeamFS-filsystemet, som bruker Reed-Solomon-koding for å oppdage og gjenopprette ødelagte data i konfigurasjoner med én disk. De primære bruksområdene for BeamFS inkluderer satellittbaserte innebygde datamaskiner, utstyr i strålebehandlingsrom og andre systemer som opererer i miljøer med høy stråling, der gjenoppretting av ødelagte data er viktigere enn manglende evne til å lese informasjonen.
Som standard kan BeamFS gjenopprette opptil 8 tapte byte i hver 255-byte-blokk med 7 % overhead (288 byte med gjenopprettingskoder for hver 4096 byte med lagrede data). Feilrettingskoder brukes ikke bare på data, men også på tjenesteinformasjon i superblokken, inoden, katalogindekser og bitmap. Integritetskontroller og forsøk på å gjenopprette manglende data utføres under hver leseoperasjon. Hvis riktigheten av informasjonen ikke kan garanteres, mislykkes operasjonen med feilen "-EIO", noe som forhindrer stille gjenoppretting av ødelagte data.
Eksperimentene som ble utført viste at når i.MX 8M Plus-kortet ble bestrålt med Linux og ext4-filsystemet med protoner med energier fra 20 til 58 meV, oppstod 90 % av alle feil på filsystem- og lagringsenhetsdrivernivå. En simulering av enkeltbit-korrupsjon under lesing fra harddisken ble også utført: BeamFS og Btrfs oppdaget datakorrupsjon og returnerte alltid en feil, mens ext4 og ext3 returnerte korrupte data i stillhet.
BeamFS sikrer integritet og gjenoppretting kun i løpet av fasen fra lesing fra den fysiske lagringsenheten til overføring av den til sidebufferen i RAM. RAM-lagringsintegriteten kan opprettholdes ved hjelp av feilkorrigerende minnebrikker.
Blant begrensningene til BeamFS er mangelen på støtte for journalføring og Copy-on-Write (CoW)-modus – metadata skrives til harddisken i tilfeldig rekkefølge, så i tilfelle en unormal avslutning kreves en fullstendig sjekk ved hjelp av fsck.
Foruten BeamFS nylig for kjernen Linux To filsystemer til ble foreslått:
- På en konferanse som ble holdt for noen dager siden Linux På Plumbers Conference 2026 presenterte en Huawei-ingeniør (video, lysbilder) XMFS-filsystemet (cross-node eXpress Memory File System) for kjernen. Linux, designet for bruk i klynger med delt RAM på tvers av alle noder (som tmpfs, men for alle noder). XMFS muliggjør bruk av et standard POSIX-filsystemgrensesnitt for å arbeide med eksternt minne, direkte adressert ved hjelp av teknologier som CXL 3.0 (Compute Express Link) og Huawei United Bus. Prosjektet er for tiden i den eksperimentelle prototypefasen, gjennomgår intern testing, og er ennå ikke klart for kjerneintegrasjon.
Filsystemet har en klassisk arkitektur for distribuerte filsystemer med allokering server, ansvarlig for journalføring, vedlikehold av inodetabeller og tilordning av innhold og metadata til individuelt nodeminne.
Da man testet bruken av XMFS for oppgaver som deling av containerbilder på tvers av noder, viste implementeringen ytelse som tilsvarer tmpfs med store minnesider (2 MB enorme sider) aktivert.
- Ved hjelp av AI ble filsystemet MeshXFS utviklet. Det er en forgrening av XFS tilpasset for samtidig bruk på flere noder i en klynge. MeshXFS lar en delt blokkenhet monteres i lese-skrive-modus på forskjellige noder, opprettholder integritet og administrerer låser under samtidig datatilgang. Prosjektet startet som et eksperiment for å teste muligheten for å lage data ved hjelp av AI-modeller. Linux- drivere med et filsystem som støtter distribuerte låser, samtidig tilgang og krasjgjenoppretting. Hovedarbeidet ble utført med Claude Opus, men Claude Fable, GPT, Gemini og Astra ble brukt til å løse spesielt komplekse problemer. Eksperimentet ble ansett som en suksess, og flere fungerende utgivelser av MeshXFS er allerede publisert.
Ytterligere funksjoner implementert oppå XFS inkluderer to distribuerte låseadministrasjonsmoduser (nettverkssynkronisering og lagring av tilstand på en separat delt disk), hurtigbufferkonsistens på tvers av noder, gjenopprettingsjournalføring og tilpasning av diskformat og verktøy til spesifikasjonene til et klyngefilsystem. Støtte gis for arbeid med delt lagring koblet via iSCSI (testet på 16 noder) eller med blokkenhetsreplikasjon ved hjelp av DRBD. Låsekoordinering, nodeoppdagelsesfunksjoner, tilgjengelighetskontroller og mislykket nodedeteksjon er implementert i en enkelt delt kjernemodul. Driften er testet i Proxmox VE 9, RHEL 9, Ubuntu 24.04/26.04 og Debian 12 / 13.
Kilde: opennet.ru
