Western Digital je objavil specializirani datotečni sistem Zonefs za conske pogone

Direktor razvoja programske opreme pri Western Digital predlagal na poštnem seznamu razvijalcev jedra Linuxa nov datotečni sistem, imenovan Zonefs, namenjen poenostavitvi dela na nizki ravni z conske naprave za shranjevanje. Zonefs poveže vsako cono na disku z ločeno datoteko, ki se lahko uporablja za shranjevanje podatkov v neobdelanem načinu brez manipulacije na ravni sektorja in bloka.

Zonefs ni FS, združljiv s POSIX, in je omejen na dokaj ozek obseg, ki omogoča aplikacijam uporabo datotečnega API-ja namesto neposrednega dostopa do blokovne naprave z uporabo ioctl. Datoteke, povezane z območji, zahtevajo zaporedne operacije pisanja, ki se začnejo od konca datoteke (pisanje v načinu dodajanja).

Datoteke, ki so na voljo v Zonefs, je mogoče uporabiti za namestitev na vrh conskih pogonov baz podatkov, ki uporabljajo strukture shranjevanja v obliki dnevnikov LSM (log-structured merge), začenši s konceptom ena datoteka – eno območje shranjevanja. Podobne strukture se na primer uporabljajo v bazah podatkov RocksDB in LevelDB. Predlagani pristop omogoča zmanjšanje stroškov prenosa kode, ki je bila prvotno zasnovana za manipulacijo z datotekami in ne za blokiranje naprav, kot tudi organizacijo dela na nizki ravni z conskimi pogoni iz aplikacij v programskih jezikih, ki niso C.

Pod conskimi pogoni implicitno naprave vklopljene trdi magnetni diski ali NVMe SSD, v katerem je prostor za shranjevanje razdeljen na cone, ki sestavljajo skupine blokov ali sektorjev, v katere je dovoljeno samo zaporedno dodajanje podatkov s posodabljanjem celotne skupine blokov.

Na primer, coniranje snemanja se uporablja v napravah z magnetnim snemanjem s ploščicami (Shingled Magnetic Recording, SMR), pri katerem je širina sledi manjša od širine magnetne glave, snemanje pa poteka z delnim prekrivanjem sosednje sledi, t.j. vsako ponovno snemanje povzroči potrebo po ponovnem snemanju celotne skupine skladb. Kar zadeva pogone SSD, so ti prvotno vezani na operacije zaporednega pisanja s predhodnim brisanjem podatkov, vendar so te operacije skrite na ravni krmilnika in sloju FTL (Flash Translation Layer). Za povečanje učinkovitosti za določene vrste obremenitev je organizacija NVMe standardizirala vmesnik ZNS (Zoned Namespaces), ki omogoča neposreden dostop do območij, mimo sloja FTL.

Western Digital je objavil specializirani datotečni sistem Zonefs za conske pogone

V Linuxu za območne trde diske od jedra 4.10 ponujen ZBC (SCSI) in ZAC (ATA) blokovne naprave, z izdajo 4.13 pa je bil dodan modul dm-zoned, ki predstavlja conski pogon kot običajna blokovna naprava, ki skriva omejitve pisanja, uporabljene med delovanjem. Na ravni datotečnega sistema je v datotečni sistem F2FS že vgrajena podpora za zoniranje, v razvoju pa je komplet popravkov za datotečni sistem Btrfs, katerega prilagoditev za conske pogone je poenostavljena z delom v CoW (copy-on). - pisanje).
Delovanje Ext4 in XFS prek conskih pogonov se da urediti z uporabo dm-zoned. Za poenostavitev prevajanja datotečnih sistemov je predlagan vmesnik ZBD, ki prevaja naključne operacije pisanja v datoteke v tokove zaporednih operacij pisanja.

Western Digital je objavil specializirani datotečni sistem Zonefs za conske pogone

Vir: opennet.ru

Dodaj komentar