作為 Linux 內核一部分的 BCache SSD 塊設備緩存系統的作者 Kent Overstreet 在 LSFMM 2023 會議（Linux Storage, Filesystem, Memory Management）的演講中總結了推廣 Bcachefs 文件系統的工作成果& BPF Summit），深入探討了Linux內核的主要組成，並談到了該FS的進一步開發計劃。 10 月份，提出了一組實施 Bcachefs FS 的更新補丁，以供審查並包含在 Linux 內核的主要組成中。 FS Bcachefs 已經發展了大約 2020 年。 XNUMX 年底宣布準備在納入核心之前審查 Bcachefs 的實施情況，當前版本的補丁考慮了之前審查期間發現的意見和缺陷。
Bcachefs 的開發目標是在性能、可靠性和可擴展性方面達到 XFS 水平，同時提供 Btrfs 和 ZFS 固有的附加功能，例如在分區中包含多個設備、多層存儲佈局、複製（RAID 1/10）、緩存、透明數據壓縮（LZ4、gzip 和 ZSTD 模式）、狀態切片（快照）、通過校驗和進行完整性驗證、存儲 Reed-Solomon 糾錯碼的能力 (RAID 5/6)、信息加密存儲（ChaCha20 和 Poly1305）被使用）。 在性能方面，Bcachefs 領先於 Btrfs 等基於 Copy-on-Write 機制的文件系統，表現出接近 Ext4 和 XFS 的性能。
在 Bcachefs 開發的最新成就中，值得注意的是可寫入快照的實現的穩定性。 與 Btrfs 相比，Bcachefs 中的快照現在具有更好的可擴展性，並且沒有 Btrfs 固有的問題。 實踐中，在組織MySQL備份時測試了快照的工作情況。 Bcachefs 在提高可擴展性方面也做了很多工作——文件系統在 100 TB 存儲的測試中表現良好，預計不久的將來 Bcachefs 將在 1 PB 存儲中實現。 添加了新的 nocow 模式以禁用“寫時復制”(nocow) 機制。 在夏季，他們計劃使糾錯碼和 RAIDZ 的實現達到穩定狀態，並解決使用 fsck 實用程序恢復和檢查文件系統時內存消耗高的問題。
在未來的計劃中，提到了在 Bcachefs 開發中使用 Rust 語言的願望。 Bcachefs 的作者表示，他喜歡編碼，而不是調試代碼，現在當有更好的選擇時，用 C 編寫代碼是瘋狂的。 Rust 已經參與了 Bcachefs 的一些用戶空間實用程序的實現。 此外，正在醞釀用 Rust 逐步完全重寫 Bcachefs 的想法，因為使用這種語言可以顯著節省調試時間。
至於將 Bcachefs 納入 Linux 內核主流，由於變更規模較大（2500 個補丁和約 90 萬行代碼），採用過程可能會延遲，難以審核。 為了加快審查速度，一些開發人員建議將補丁系列分成更小的、邏輯上更獨立的部分。 在討論過程中，一些與會者還提請注意一名開發人員對該項目的開發情況，以及如果其開發人員出了問題，代碼可能無法維護的危險（兩名紅帽員工對該項目感興趣，但他們的工作仍在進行中）。有限的錯誤修復）。
Bcachefs 是使用 Bcache 塊設備開發中已經測試過的技術開發的，旨在將對慢速硬盤的訪問緩存到快速 SSD 驅動器上（自 3.10 版起包含在內核中）。 Bcachefs 使用寫時復制（COW）機制，其中更改不會導致數據覆蓋 - 新狀態被寫入新位置，之後當前狀態指示器發生變化。
Bcachefs的一個特點是支持驅動器的多層連接，其中存儲由多層組成——最快的驅動器（SSD）連接到底層，用於緩存經常使用的數據，頂層形成容量更大且更便宜的磁盤可存儲需求較少的數據。 寫回緩存可以在層之間使用。 可以動態地將驅動器添加到分區或從分區中分離，而無需中斷文件系統的使用（數據自動遷移）。
來源： opennet.ru