Utgivningen av filsystemet Bcachefs 1.33.0

Kent Overstreet har publicerat en utgåva av filsystemet Bcachefs 1.33.0. Utgåvan omfattar två paket: bcachefs-kernel-dkms med en kärnmodul som byggs med hjälp av DKMS-systemet (Dynamic Kernel Module Support) och bcachefs-tools med det användarrumskörande verktyget bcachefs, som implementerar kommandon för att skapa (mkfs), montera, återställa och kontrollera filsystemet. Paketen är byggda för Debian, Ubuntu, Fedora, openSUSE, NixOS och Arch Linux. DKMS-modulen stöder kärnor i Linux från och med version 6.16.

I den nya versionen har funktionaliteten "reconcile" (rebalance_v2) lagts till, vilket är den största förändringen i filsystemet på två år. Till skillnad från det tidigare tillgängliga läget "rebalance" gör mekanismen "reconcile" det möjligt att balansera inte bara data (t.ex. replikera flera kopior över olika lagringsenheter) utan även metadata i filsystemet (t.ex. för att flytta metadata efter att en extra lagringsenhet har lagts till i poolen). Dessutom är reconcile nu tillämplig på alla in- / utmatningsalternativ och inte bara för bakgrundskooperations- och komprimeringsoperationer. I reconcile beaktas även automatiskt ändringar av enhetsalternativ eller inställningar och degraderade data och metadata återskapas omedelbart.

Reconcile använder separata index för: högprioriterade operationer; optimering av databehandling på lagringsenheter; data planerade för bearbetning som för närvarande inte kan utföras (t.ex. på grund av brist på utrymme). Stöd för att skapa filsystem på en enda enhet i ett läge med dubbel replikering (replicas=2) har lagts till — i en sådan konfiguration leder tillägget av en andra lagringsenhet till automatisk replikering av data på den nya enheten, utan att användaren behöver vidta några åtgärder.

Bland andra ändringar:

• Kommandona "reconcile status" och "reconcile wait" har lagts till. Monteringsalternativ "mount_trusts_udev" och "writeback_timeout" har lagts till. Kommandona "data rereplicate" och "data job drop_extra_replicas" har blivit föråldrade.
• En återställningsläge "merge_btree_nodes" har lagts till, som kontrollerar alla noder i btree-strukturer som omfattas av sammanslagningsoperationer.
• Koden har förberetts för övergången till att använda språket Rust. Antalet användningar av goto-operationer i koden har minskats från 2500 till 600. Istället för hårdkodade vektorer har makrot DARRAY() använts, vilket erbjuder funktionalitet liknande dynamiska arrayer i C++ och Rust. För felhantering används makrot try(), lånat från Rust.
• I kommandot "bcachefs fs usage" säkerställs korrekt information om degraderade data.
• Behandlingen av räknare som visas i kommandot "bcachefs fs top" har omarbetats. Tillägget av nya räknare har förenklats och möjligheten att omvandla spårningspunkter (tracepoints) till utskriftsbuffertar (printbufs) har implementerats.
• Kvaliteten på felmeddelandena har förbättrats, som nu inkluderar information om typen av fel (programvaru- eller maskinvarufel), åtgärder för att åtgärda felet (t.ex. starta återställningsprocessen), felkoder från blockenheter och saknade enheter. Vid skanning av btree-strukturer säkerställs att information om återställningsmöjligheter för problematiska noder ges.
• Vid loggning har möjligheten att separat definiera gränser för intensiteten av olika typer av felmeddelanden lagts till. Sådana gränser gör det möjligt att förhindra förlust av meddelanden om enstaka maskinvaruproblem mot bakgrund av ett stort antal meddelanden om programvarufel.
• Progressindikatorer har lagts till för alla återställningssteg.

Projektet Bcachefs utvecklar ett filsystem som syftar till att kombinera den avancerade funktionaliteten hos Btrfs och ZFS med nivåerna av prestanda, tillförlitlighet och skalbarhet som kännetecknar XFS. Bcachefs stöder funktioner som inkludering av flera enheter i en partition, flerlagerslagring (nedre lagret med ofta använda data på snabb SSD och det övre lagret med mindre efterfrågade data från hårddiskar), replikering (RAID 1/10), caching, transparent datakomprimering (LZ4, gzip och ZSTD-lägen), tillståndssnitt (snapshots), integritetsverifiering med kontrollsummor, möjlighet att lagra Reed-Solomon felkorrigeringskoder (RAID 5/6) och lagring av information i krypterad form (använder ChaCha20 och Poly1305). När det gäller prestanda överträffar Bcachefs Btrfs och andra filsystem baserade på Copy-on-Write-mekanismen, och visar hastigheter nära Ext4 och XFS.

Källa: opennet.ru