Utgivning av OpenZFS 2.3.0, implementeringar av ZFS för Linux och FreeBSD

Efter mer än ett års utveckling har version 2.3.0 av OpenZFS publicerats, vilket utvecklar implementeringen av filsystemet ZFS för Linux och FreeBSD. Projektet har blivit känt som "ZFS on Linux" och var tidigare begränsat till utvecklingen av en modul för Linux-kärnan, men efter sammanslagningen med koden från FreeBSD har det erkänts som den huvudsakliga implementationen av OpenZFS och har bytt namn.

OpenZFS har testats med Linux-kärnor från 4.18 till 6.12 och alla versioner av FreeBSD, som börjar med 13.3. Koden distribueras under den fria licensen CDDL. OpenZFS används redan i FreeBSD och ingår i distributioner som Debian, Ubuntu, Gentoo, NixOS och ALT Linux. Paket med den nya versionen kommer snart att förberedas för de största Linux-distributionerna, inklusive Debian, Ubuntu, Fedora, RHEL/CentOS.

OpenZFS tillhandahåller en implementation av ZFS-komponenter relaterade både till filsystemets funktion och volymhanterarens funktion. Komponenterna som har implementerats är: SPA (Storage Pool Allocator), DMU (Data Management Unit), ZVOL (ZFS Emulated Volume) och ZPL (ZFS POSIX Layer). Projektet möjliggör även användning av ZFS som backend för klusterfilsystemet Lustre. Arbetet med OpenZFS baseras på den ursprungliga koden av ZFS som importerats från projektet OpenSolaris och utvidgats med förbättringar och rättelser från Illumos-gemenskapen. Projektet utvecklas med deltagande av anställda vid Lawrence Livermore National Laboratory under ett kontrakt med USA:s energidepartement.

Koden distribueras under den fria licensen CDDL, som inte är kompatibel med GPLv2, vilket gör det omöjligt att integrera OpenZFS i den primära grenen av Linux-kärnan, eftersom blandning av kod under licenserna GPLv2 och CDDL är oacceptabelt. För att kringgå licenskonflikten beslöts det att distribuera produkten för Linux helt under CDDL-licensen som en separat nedladdningsmodul, som levereras separat från kärnan. Stabiliteten i kodbasen för OpenZFS bedöms vara jämförbar med andra filsystem för Linux.

Huvudsakliga förändringar:

• Möjligheten att hänga till nya diskar i befintliga RAIDZ-arrayer har implementerats för att öka lagringskapaciteten utan att stoppa arbetet och utan behov av att skapa en ny grupp lagringsenheter. Omskrivning av överskott av data med hänsyn till de nya diskarna sker automatiskt. För att lägga till en disk till en befintlig grupp kan kommandot "zpool attach POOL raidzP-N NEW_DEVICE" användas, och för att övervaka slutet av den bakgrundsprocess som expanderar arrayen - "zpool status".
• Utförandet av operationer relaterade till blockdeduplicering har avsevärt påskyndats. Optimeringarna har bland annat berört formatet på dedupliceringstabeller, så för att aktivera de föreslagna optimeringarna i redan existerande pooler måste alternativet "fast_dedup" aktiveras, vilket därefter kommer att skapa nya dedupliceringstabeller som används parallellt med de gamla.
• En direkt in- och utgångsläge (Direct IO) har lagts till, vilket möjliggör läs- och skrivoperationer utan att använda ARC-cache (Adaptive Replacement Cache). Läge tillåter en ökning av effektiviteten i situationer där caching kan påverka prestandan negativt på grund av extra kopieringsoperationer i minnet, till exempel vid användning av NVMe-enheter.
• Många kommandon (zfs list|get|mount|version, zpool status|list|get|version) har fått alternativet "-j" för att producera utdata i JSON-format.
• Den tillåtna storleken på filnamn och kataloger har ökat från 255 till 1023 tecken (den nya storleken har valts med hänsyn till lagring av 255 4-byte tecken).
• Prestandaoptimeringar har genomförts, som omfattar olika delar av kodbasen.
• Alternativ har lagts till i kärnmodulen:
  • dmu_ddt_copies
  • raidz_expand_max_copy_bytes
  • raidz_expand_max_reflow_bytes
  • raidz_io_aggregate_rows
  • spa_cpus_per_allocator
  • spa_num_allocators
  • zap_shrink_enabled
  • zfetch_max_idistance
  • zfs_active_allocator
  • zfs_arc_shrinker_seeks
  • zfs_dedup_log_flush_entries_min
  • .zfs_dedup_log_flush_flow_rate_txgs
  • zfs_dedup_log_flush_min_time_ms
  • zfs_dedup_log_flush_passes_max
  • zfs_dedup_log_mem_max
  • zfs_dedup_log_mem_max_percent
  • zfs_dedup_log_txg_max
  • zfs_dio_enabled
  • zfs_dio_write_verify_events_per_second
  • zfs_resilver_defer_percent
  • zfs_scrub_after_expand
  • zfs_snapshot_no_setuid
  • zfs_vdev_direct_write_verify
  • zio_taskq_write_tpq

Källa: opennet.ru