Red Hat NVM xotirasi uchun samarali yangi NVFS-ni ishlab chiqdi

Mikuláš Patočka, LVM-ni ishlab chiquvchilardan biri va bir qator mualliflar ixtirolarRed Hat-da ishlaydigan saqlash tizimlarini optimallashtirish bilan bog'liq, tanishtirdi Linux yadrosi ishlab chiquvchisining pochta ro'yxatidagi yangi fayl tizimi NVFS, doimiy xotira chiplari (NVM, doimiy xotira, masalan, NVDIMM) uchun ixcham va tezkor FS yaratishga qaratilgan bo'lib, RAM unumdorligini tarkibni doimiy saqlash qobiliyati bilan birlashtiradi.

NVFSni ishlab chiqishda FS tajribasi hisobga olindi Novak, 2017 yilda NVM xotirasi uchun maxsus yaratilgan, lekin Linux yadrosiga qabul qilinmagan va cheklangan 4.13 dan 5.1 gacha bo'lgan Linux yadrolarini qo'llab-quvvatlash.
Taklif etilayotgan FS NVFS NOVA (4972 ga nisbatan 21459 satr kod) dan ancha sodda, fsck yordam dasturini taqdim etadi, yuqori unumdorlikka ega, kengaytirilgan atributlarni (xattrs), xavfsizlik belgilarini, ACL va kvotalarni qo'llab-quvvatlaydi, lekin oniy tasvirlarni qo'llab-quvvatlamaydi. Arxitektura NVFS ga yaqin
Ext4 fayl tizimi VFS quyi tizimiga asoslangan fayl tizimlari modeliga yaxshi mos keladi, bu sizga qatlamlar sonini minimallashtirish va yadroga yamoqlarni talab qilmaydigan modul bilan ishlash imkonini beradi.

NVFS yadro interfeysidan foydalanadi DAX sahifa keshini chetlab o'tib, doimiy xotira qurilmalariga to'g'ridan-to'g'ri kirish uchun. Bayt manzilli NVM xotirasining ishlashini optimallashtirish uchun disk tarkibi an'anaviy blokli qurilma qatlami va oraliq keshdan foydalanmasdan yadroning chiziqli manzil maydoniga joylashtiriladi. Katalog tarkibini saqlash uchun ishlatiladi asos daraxti (radix daraxti) bunda har bir fayl nomi xeshlangan va daraxtni qidirishda xesh qiymati ishlatiladi.

Ma'lumotlarning yaxlitligi "" yordamida ta'minlanadi.yumshoq yangilanishlar"(FreeBSD'dan UFS va OpenBSD'dan FFS kabi) jurnalni ishlatmasdan. NVFS-da fayllar buzilishining oldini olish uchun ma'lumotlarni o'zgartirish operatsiyalari shunday guruhlanganki, avariya bloklar yoki inodelarning yo'qolishiga olib kelmaydi va fsck yordam dasturi yordamida tuzilmalarning yaxlitligi tiklanadi. Fsck yordam dasturi ko'p tarmoqli rejimda ishlaydi va sekundiga 1.6 million inodli qo'pol kuch ishlashini ta'minlaydi.

В ishlash testlari NVFS Linux yadrosi manba daraxti nusxasini NVM xotirasida NOVA’dan taxminan 10%, ext30’dan 4% va XFS’dan 37% tezroq amalga oshirdi. Ma'lumotni qidirish testida NVFS NOVA'dan 3% ga tezroq va ext4 va XFS 15% ga tezroq edi (lekin faol disk keshi bilan NOVA 15% sekinroq edi).
Million katalog operatsiyalari testida NVFS NOVA dan 40% ga, ext4 dan 22% ga va XFS dan 46% ga oshib ketdi. DBMS faoliyatini taqlid qilishda NVFS fayl tizimi NOVA dan 20% ga, ext4 dan 18 martaga va XFS dan 5 baravarga oshib ketdi. Fs_mark testida NVFS va NOVA ning ishlashi taxminan bir xil darajada bo'lib chiqdi, ext4 va XFS esa taxminan 3 baravar ortda qoldi.

NVM xotirasida an’anaviy fayl tizimlarining kechikishi ularning bayt adreslash uchun mo‘ljallanmaganligi bilan bog‘liq bo‘lib, u oddiy operativ xotiraga o‘xshab o‘zgarmas xotirada qo‘llaniladi. An'anaviy drayvlardan o'qish sektor o'qish/yozish darajasida operatsiya atomligini ta'minlaydi, NVM xotirasi esa alohida mashina so'zlari darajasida kirishni ta'minlaydi. Bundan tashqari, an'anaviy fayl tizimlari RAMga qaraganda sekinroq deb hisoblangan ommaviy axborot vositalariga kirish intensivligini kamaytirishga harakat qiladi, shuningdek, qattiq disklardan foydalanganda ketma-ket o'qishni ta'minlash, so'rovlar navbatlarini qayta ishlash, parchalanish bilan kurashish va ularni ajratish uchun operatsiyalarni guruhlashga harakat qiladi. turli operatsiyalarning ustuvorliklari .. NVM xotirasi uchun bunday asoratlar kerak emas, chunki ma'lumotlarga kirish tezligi RAM bilan taqqoslanadi va kirish tartibi muhim emas.

Manba: opennet.ru

a Izoh qo'shish