Mikulas Patočka, LVM'nin geliştiricilerinden biri ve Red Hat'teki çeşitli depolama optimizasyonu icatlarının mucidi, yeni NVFS dosya sistemini Linux çekirdek posta listesine tanıttı.
Bu yeni sistem hızlı ve kompakt bir dosya sistemi oluşturmayı amaçlamaktadır RAM performansını kalıcı olarak depolama yeteneği ile birleştiren geçici olmayan bellek yongaları (NVM, örneğin NVDIMM) için.
NVFS'yi geliştirirken FS NOVA deneyimi dikkate alındı, 2017'de NVM belleği için özel olarak oluşturuldu, ancak Linux çekirdeğine dahil edilmedi ve 4.13'ten 5.1'e kadar Linux çekirdekleri için sınırlı destekle.
Önerilen FS NVFS NOVA'dan çok daha basit (4972 satır kod vs 21459), fsck yardımcı programı sağlar, daha iyi performansa sahiptir, genişletilmiş öznitelikleri (xattr'ler), güvenlik etiketlerini, ACL'leri ve kotaları destekler, ancak anlık görüntüleri desteklemez.
NVFS mimarisi FS Ext4'e yakın ve VFS alt sistemini temel alan dosya sistemleri modeline iyi uyum sağlayarak, ara katmanların sayısını en aza indirmeyi ve çekirdek yamaları gerektirmeyen bir modülle idare etmeyi mümkün kılar.
NVFS cihazlara doğrudan erişmek için DAX çekirdek arayüzünü kullanır kalıcı depolama, sayfa önbelleğini atlayarak. Bayt adresleme kullanan NVM belleği ile çalışmayı optimize etmek için, sürücünün içeriği geleneksel blok aygıt katmanı ve ara önbellek kullanılmadan çekirdeğin doğrusal adres alanına eşlenir. Ağacı aramak için her proheshirovano dosya adı ve karma değerinin kullanıldığı kök ağacın (kök ağaç) dizinlerinin içeriğini saklamak için kullanılır.
Veri bütünlüğü, dergi kullanılmadan "güncellemeler" mekanizmasıyla (FreeBSD UFS ve OpenBSD FFS'de olduğu gibi) sağlanır.
Dosya bozulmasını önlemek için NVFS'de, lVeri alışverişi işlemleri gruplandırılmıştır öyle ki bir çökme blokların veya düğümlerin kaybına yol açamaz ve yapıların bütünlüğü fsck yardımcı programı tarafından geri yüklenir.
Fsck yardımcı programı çok iş parçacıklıdır ve saniyede 1,6 milyon inode'luk bir kaba kuvvet performansı sağlar.
- Karşılaştırmalarda NVFS, NVM belleğindeki Linux çekirdek kaynakları ile NOVA'dan yaklaşık% 10, ext30'ten% 4 ve XFS'den% 37 daha hızlı bir ağaç kopyalama işlemi gerçekleştirdi.
- Veri arama testinde NVFS, NOVA'dan% 3, ext4 ve XFS'den% 15 daha hızlıydı (ancak aktif bir disk önbelleği ile NOVA'nın% 15 daha yavaş olduğu görüldü).
- Milyon Dizin İşlemleri testinde NVFS, NOVA'yı% 40, ext4'ü% 22 ve XFS'i% 46 geride bıraktı. DBMS etkinliğini simüle ederken, NVFS dosya sistemi NOVA'yı% 20, ext4'ü 18 kat ve XFS'i 5 kat geride bıraktı. Fs_mark testinde, NVFS ve NOVA kabaca aynıyken ext4 ve XFS kabaca 3 kat gerideydi.
NVM belleğindeki geleneksel FS'lerin gecikmesi, normal RAM'e benzeyen geçici olmayan bellekte kullanılan bayt adresleme için tasarlanmamış olmalarından kaynaklanmaktadır.
Sıradan sürücü okuma, sektör okuma / yazma seviyesinde atomik çalışma sağlarken, NVM belleği bireysel makine kelime seviyesinde erişim sağlar.
Ayrıca, geleneksel dosya sistemleri, açıkça RAM'den daha yavaş olduğu düşünülen medya erişiminin yoğunluğunu azaltmaya çalışır ve ayrıca, sabit diskleri kullanırken sıralı okumaları, işlem istek kuyruklarını, parçalanmayla mücadele ve farklı işlemleri gerçekleştirmek için ayrı öncelikleri sağlamak için işlemleri bir araya getirmeye çalışır. .
NVM belleği için, veri erişim hızı RAM ile karşılaştırılabilir olduğundan bu tür komplikasyonlar gereksizdir.
kaynak: https://lkml.org/lkml/2020/9/15/517