Yazılım geliştirme müdürü Western Digital yeni bir Zonefs dosya sistemi önerdi en geliştirici posta listesi Linux çekirdeği, Ile düşük seviyeli çalışmayı basitleştirme hedefi bölgelere göre depolama cihazlarıyla. Bölgeler, sürücüdeki her bölgeyi, sektör ve blok seviyesinde manipülasyon olmaksızın ham modda veri depolamak için kullanılabilen ayrı bir dosya ile ilişkilendirir.
Bölgeler POSIX uyumlu bir FS değildir ve sınırlıdır uygulamaların ioctl kullanarak bir blok cihazına doğrudan erişmek yerine dosya API'sini kullanmasına izin veren oldukça sınırlı bir kapsam için. Bölgelerle ilişkili dosyalar, sıralı yazma işlemleri gerektirir dosyanın sonundan başlayarak (eklenti modu yazma).
Bölgelerde sağlanan dosyalar, Veritabanlarını Yapılandırılmış Günlük Birleştirme (LSM) kayıt yapılarını kullanarak bölgeli birimlerin üzerine yerleştirmek için kullanılabilir. bir arşiv konseptine göre: bir depolama alanı.
Örneğin RocksDB ve LevelDB veritabanlarında benzer yapılar kullanılmaktadır. Önerilen yaklaşım, başlangıçta aygıtları kilitlemek yerine dosyaları işlemek için tasarlanmış olan taşıma kodunun maliyetini düşürmenin yanı sıra C dışındaki programlama dillerindeki uygulamalardan bölgeli birimlerle düşük seviyeli çalışmayı düzenlemeyi mümkün kılar.
İmarlı Birimler Altında HDD veya NVMe SSD cihazları için tasarlanmıştır, Yalnızca sıralı veri güncellemesine izin verilen grubu oluşturan bölgelere, sektörlere veya bloklara bölünmüş depolama alanı ayrıca tüm blok grubu boyunca.
Örnek kayıt zonlama aşağıdaki özelliklere sahip cihazlarda kullanılır: Shingled Manyetik Kayıt (SMR), izin genişliğinin manyetik kafanın genişliğinden daha az olduğu ve kayıt, komşu izin kısmen üst üste bindirilerek yapılır, yani cuHerhangi bir üzerine yazma, tüm parça grubunun üzerine yazmayı gerekli kılar.
Western Digital'den Damien Le Moal, Zonefs'i şöyle tanımlıyor:
Zonefs, POSIX uyumlu bir dosya sistemi değildir. Amacı, ham blok cihaz dosya erişimlerini daha zengin bir dosya tabanlı API ile değiştirerek, geliştiriciler için daha karanlık olabilen doğrudan blok cihaz dosyası ioctl'lerine güvenmekten kaçınarak uygulamalarda bölgeli blok cihaz desteğinin uygulanmasını basitleştirmektir.
Bu yaklaşımın bir örneği, LSM ağaç yapılarının bölgeli blok cihazlarda uygulanmasıdır ve SSTable'ların bölgeli bir cihazın bir dizi sektöründen ziyade normal bir dosya sistemine benzer bir bölge dosyasında depolanmasına izin verir.
SSD sürücülere gelince, başlangıçta tsıralı yazma işlemlerine bir bağlantıya sahip olmak ön veri temizliği ile, ancak bu işlemler denetleyici düzeyinde ve FTL katmanında gizlidir (Flash çeviri katmanı). NVMe, belirli yük türleri altında verimliliği artırmak için, FTL katmanından geçmeden bölgelere doğrudan erişim sağlayan ZNS (Bölgeli Ad Alanları) arayüzünü standartlaştırmıştır.
Bölgelere ayrılmış sabit sürücüler için Linux 4.10 kernel ile başlayarak ZBC (SCSI) ve ZAC (ATA) blok cihazları sunar ve den sürüm 4.13, dm-zonlu modül eklendi, Bu, zonlu diski normal bir blok aygıt olarak temsil eder ve iş sırasında kullanılan yazma kısıtlamalarını gizler.
Dosya sistemi düzeyinde, bölgeleme desteği zaten F2FS dosya sistemine entegre edilmiştir ve Btrfs dosya sistemi için, yazma üzerine kopyala CoW modunda çalışarak bölgeli sürücülere uyarlama için basitleştirilen bir dizi yama geliştirilmektedir. Bölgelere ayrılmış sürücülerde çalışan Ext4 ve XFS, dm bölgeli kullanılarak organize edilebilir.
Dosya sistemlerinin çevirisini basitleştirmek için, dosyalardaki rastgele yazma işlemlerini sıralı yazma işlemleri dizilerine çeviren ZBD arayüzü önerilmiştir.
kaynak: https://blog.westerndigital.com