Utgivning av Bcachefs 1.38.0. Distributör NASty för distribution av NAS baserad på Bcachefs

Kent Overstreet har publicerat utgivningen av filsystemet Bcachefs 1.38.0. Utgivningen omfattar två paket: bcachefs-kernel-dkms med kärnmodulen som byggs med hjälp av systemet DKMS (Dynamic Kernel Module Support), och bcachefs-tools med det användarutrymmeverktyget bcachefs som implementerar kommandon för att skapa (mkfs), montera, återställa och verifiera FS. Paketen är byggda för Debian, Ubuntu och väntas för Arch Linux, Fedora, openSUSE och NixOS. DKMS-modulen stöder arbete med Linux-kärnor från och med version 6.16.

Bcachefs-projektet utvecklar ett filsystem som syftar till att kombinera den utökade funktionaliteten hos Btrfs och ZFS med den nivå av prestanda, tillförlitlighet och skalbarhet som kännetecknar XFS. Bcachefs stöder funktioner såsom inkludering av flera enheter i ett partition, flerlagers lagringslayout (den nedre lagret med ofta använda data baserat på snabba SSD:er och det översta lagret med mindre begärda data från hårddiskar), replikering (RAID 1/10), caching, transparent datakomprimering (LZ4, gzip och ZSTD-lägen), tillståndsklippningar (snapshots), integritetsverifiering med kontrollsummor, felkorrigeringskoder, lagring av information i krypterad form (använder ChaCha20 och Poly1305).

I den nya versionen:

• Btree-strukturen need_discard, som används för att spåra frigjorda blockset, har översatts till indexering baserat på ordningsnummer från loggen istället för en enhet/blockset-par (device/bucket). Ändringen har möjliggjort snabbare arbete med need_discard-strukturen och uteslutit risken för dödlägen vid återställning från loggen under montering av FS med otillräckligt antal fria block för metadata.
• Journal skrivoperationer har flyttats till en separat fifo-kö, och det maximala antalet samtidiga journal skrivoperationer har ökat från 16 till 256, vilket har möjliggjort snabbare arbete med stora lagringslösningar under intensiv skrivbelastning.
• Montering av FS med ett stort antal snapshots har blivit avsevärt snabbare.

Dessutom kan vi påpeka lanseringen av projektet NASty 0.0.3, som utvecklar en distribution för att skapa nätverkslagringslösningar (NAS) baserat på standardutrustning. Distributionen är baserad på paketstrukturen NixOS, använder filsystemet Bcachefs och stöder åtkomst till filer via NFS och SMB, samt export av blockenheter via iSCSI och NVMe-oF. Hantering sker via ett web-gränssnitt. Storleken på installations-ISO-bilden är 1.9 GB. Projektets resultat sprids under GPLv3-licensen. Web-gränssnittet är skrivet i TypeScript med hjälp av ramverket SvelteKit. Motorn för att hantera lagringen och systemet är skriven i språk som Rust.

Uppdateringar laddas ner och installeras automatiskt. Systemet uppdateras atomärt med möjlighet till tilbaka till tidigare tillstånd vid problem med den nya versionen. I web-gränssnittet finns möjligheter för hantering av filsystem, snapshots, avdelningar, diskar, virtuella maskiner och delning. Det finns en inbyggd filhanterare och terminalemulator i web-gränssnittet som fungerar direkt i webbläsaren. Det är möjligt att skapa regler för att utföra åtgärder och meddela administratören vid överdriven diskförbrukning, misslyckanden i lagringen och överhettning.

Stöd för att köra isolerade miljöer och applikationer, med användning av virtualisering baserad på QEMU/KVM och containerisolering med hjälp av k3s-runtime (från WebUI kan man direkt installera Helm charts för att köra applikationer i containrar och ställa in vidarebefordring av åtkomst via nginx ingress). Integration med Kubernetes-plattformen stöds, för vilken en CSI-drivrutin tillhandahålls för dynamisk tilldelning av lagringsutrymme. Distributionen skickar som standard telemetri med anonymiserade data om antalet lagringsenheter och storleken på lagringen (telemetrin kan stängas av i avsnittet 'Settings → Telemetry').

Som orsaker till valet av Bcachefs framför ZFS nämns aktiv utveckling, leverans under GPL-licens, en enkel arbetsmodell med filsystem, underavdelningar och snapshot (utan komplicerade koncept som dataset, zvol och inbäddade pooler) samt avancerade funktioner som automatisk flytt av sällan använda data till långsamma lagringsenheter, felkorrektionskoder och återställning av skador utan att stoppa arbetet med filsystemet.

Bland förändringarna i version NASty 0.0.3 kan vi lyfta fram:

• övergång till användning av nix flake-mekanismen för paketering och hantering av beroenden;
• stöd för VPN Tailscale för att tunnelera NVMe-oF över VPN;
• integration av k3s-runtime; tillägg av NUT (Network UPS Tools) för övervakning av avbrottsfri strömförsörjning;
• webbpanel för finjustering av NFS, SMB och iSCSI (inklusive alternativ för att välja I/O-schemaläggare, loggning och metadata-redundans);
• ytterligare inställningar för Bcachefs (hantering av felkorrektionskoder, val av checksum-algoritm, online-ombalansering osv.);
• stöd för Cachix-cache för att snabba upp leveransen av uppdateringar;
• möjlighet att generera TLS-certifikat genom Let’s Encrypt;
• inkludering av verktygen iotop-c, btop, fwupd, rsync och croc.

Källa: opennet.ru