关于内核开发者邮件列表的讨论 Linux 已发布补丁程序来实现 BeamFS 文件系统，该系统采用 Reed-Solomon 编码，可在单驱动器配置中检测并就地恢复损坏的数据。BeamFS 的主要应用包括卫星机载计算机、放射治疗室设备以及其他在高辐射环境下运行的系统，对于这些系统而言，恢复损坏的数据比无法读取数据更为关键。
默认情况下，BeamFS 可以恢复每个 255 字节数据块中最多 8 个丢失的字节，开销为 7%（每 4096 字节存储数据需要 288 字节的恢复码）。纠错码不仅应用于数据，还应用于超级块、inode、目录索引和位图中的服务信息。每次读取操作期间都会执行完整性检查并尝试恢复丢失的数据。如果无法保证信息的正确性，则操作会失败并返回“-EIO”错误，从而阻止静默恢复损坏的数据。
实验表明，当 i.MX 8M Plus 板受到辐射时 Linux 使用能量范围为 20 至 58 meV 的质子对 ext4 文件系统进行测试，结果显示 90% 的故障发生在文件系统和存储设备驱动程序层面。此外，还模拟了从驱动器读取数据时发生的单比特损坏：BeamFS 和 Btrfs 成功检测到数据损坏并始终返回错误，而 ext4 和 ext3 则静默地返回了损坏的数据。
BeamFS 仅在从物理存储设备读取数据到将其传输到 RAM 页面缓存的阶段确保数据的完整性和恢复能力。RAM 存储的完整性可以通过纠错内存芯片来维护。
BeamFS 的局限性之一是缺乏对日志和写时复制 (CoW) 模式的支持——元数据以随机顺序写入驱动器，因此，如果发生异常关机，则需要使用 fsck 进行全面检查。
除了 BeamFS 之外，最近内核也出现了 Linux 还有两种文件系统被提出：
- 在几天前举行的一次会议上 Linux 在 2026 年水管工大会上，一位华为工程师展示了（视频、幻灯片）内核的 XMFS（跨节点快速内存文件系统）文件系统。 LinuxXMFS 专为所有节点共享内存的集群环境而设计（类似于 tmpfs，但适用于所有节点）。它支持使用标准的 POSIX 文件系统接口来访问外部存储器，并可通过 CXL 3.0（Compute Express Link）和华为联合总线等技术进行直接寻址。该项目目前处于实验原型阶段，正在进行内部测试，尚未准备好集成到内核中。
该文件系统具有经典的分布式文件系统架构，并采用分配模式。 伺服器负责日志记录、维护 inode 表以及将内容和元数据映射到各个节点内存。
在测试使用 XMFS 执行诸如跨节点共享容器镜像之类的任务时，该实现表现出与启用大内存页（2 MB 大页）的 tmpfs 类似的性能。
- 利用人工智能技术，我们开发了 MeshXFS 文件系统。它是 XFS 的一个分支，专为集群中多个节点同时使用而设计。MeshXFS 允许将共享块设备以读写模式挂载到不同的节点上，在同时进行数据访问时保持数据完整性并管理锁。该项目最初是一个实验，旨在测试使用人工智能模型创建数据的可行性。 Linux- 驱动程序支持文件系统的分布式锁、并发访问和崩溃恢复。主要工作使用 Claude Opus 完成，但也使用了 Claude Fable、GPT、Gemini 和 Astra 来解决特别复杂的问题。该实验被认为取得了成功，MeshXFS 的多个工作版本已经发布。
基于 XFS 实现的其他功能包括两种分布式锁管理模式（网络同步和将状态存储在单独的共享磁盘上）、跨节点缓存一致性、恢复日志以及针对集群文件系统特性对磁盘格式和实用程序的适配。支持通过 iSCSI 连接的共享存储（已在 16 个节点上测试）或使用 DRBD 的块设备复制。锁协调、节点发现功能、可用性检查和故障节点检测均在一个共享内核模块中实现。已在 Proxmox VE 9 和 RHEL 9 上测试通过。 Ubuntu 24.04/26.04 和 Debian 12 / 13。
来源： opennet.ru
