NOVA (файлдық жүйе) - NOVA (filesystem)

НОВА
ӘзірлеушілерЦзянь (Анди) Сю, Лу Чжан, Стивен Суонсон, Калифорния университеті, Сан-Диего, Информатика және инженерия бөлімі
Алдын ала қарау
Linux ядросы 4.13[1]
ЖазылғанC
Операциялық жүйеLinux
ТүріФайлдық жүйе жүргізуші
ЛицензияGPL
Веб-сайтgithub.com/ NVSL/ linux-nova

The НОВА (тұрақты жад жеделдетілген) файлдық жүйе ашық көзі, журналдың құрылымдық файлдық жүйесі байт мекен-жайы бойынша тұрақты жады (Мысалға желілік тұрақты модуль (NVDIMM) және 3D XPoint DIMM) үшін Linux.

NOVA байт-адрестелетін тұрақты естеліктер үшін арнайы жасалған және жоғары өнімділікті, атомдық файлдар мен метамәліметтер операцияларын және ақауларға төзімділікті қамтамасыз етуге бағытталған. Осы мақсаттарға жету үшін NOVA басқа файлдық жүйелерде кездесетін бірнеше техниканы біріктіреді. NOVA қолданады журнал құрылымы, жазбаға көшіру (COW), журнал, және журналдың құрылымдық метадеректерін жаңартуды қамтамасыз етеді атомдық кепілдіктер, және ол аралас репликаны қолданады, метадеректер сома, және RAID 4 деректер мен метадеректерді медиа қателерінен және бағдарламалық жасақтама қателерінен қорғау паритеті. Сонымен қатар, резервтік көшірмелерді жеңілдету үшін бақылау бекеттерін қолдайды.

Файлдықжүйе

NOVA дамыған Калифорния университеті, Сан-Диего, Информатика және инженерия кафедрасының тұрақсыз жүйелер зертханасында.[2][3] Бастапқыда 4.12 нұсқасының патчтары қол жетімді болды Linux ядросы.[4] 2017 жылғы жағдай бойынша ол шектеулі x86-64 Linux және алдыңғы ядролармен біріктіруге дайын емес.[3]

Журнал құрылымы

NOVA - бұл ең алдымен журналдың құрылымдық файлдық жүйесі, бірақ ол басқа журналдық құрылымдық файлдық жүйелерден бірнеше жағынан ерекшеленеді. Біріншіден, бүкіл файлдық жүйеге арналған жеке журналды қолданудың орнына, әрқайсысы inode инодтың жаңартуларын жазатын өзінің арнайы журналы бар.[3] Бұл файлдық операцияларда параллельділікті жоғарылатуға мүмкіндік береді, өйткені әртүрлі жіптер параллельді инодтарда жұмыс істей алады. Екіншіден, журналдарда файл деректері жоқ, тек метадеректердің жаңартулары болады, нәтижесінде журналдар кішірейеді. Үшіншіден, журналдар физикалық сабақтас жадта сақталмайды. Оның орнына NOVA журналдарды а байланыстырылған тізім 4 Кбайт жад беттерінен.

NOVA журналдарды бір файлға әсер ететін әрекеттер үшін атомдықты қамтамасыз ету үшін қолданады (мысалы, файлға жазу немесе оның метадеректерін өзгерту). Ол үшін NOVA журналдың соңын өтіп, содан кейін бос орынға журнал жазбасын жазады атомдық inode көрсеткішін журнал құйрығына жаңартады.

Жазуға көшіру

NOVA қолданады жазбаға көшіру (COW) файл деректерін жаңарту үшін. Бағдарлама деректерді файлға жазған кезде, NOVA деректерді сақтау үшін кейбір пайдаланылмаған жад беттерін бөледі және оларға деректерді жазады. Содан кейін inode журналына жаңа парақтарды көрсететін және олардың файлдағы логикалық орнын сипаттайтын журнал жазбасын қосады. Журнал жазбасын қосу атомдық болғандықтан, жазу да атомдық болады.

Журнал

Кейбір файлдық операциялар (мысалы, файлды бір каталогтан екіншісіне жылжыту) бірнеше инодтарды өзгертуді қажет етеді. Осы әрекеттерді атомдық ету үшін NOVA қарапайым қолданады журнал механизмдері. Біріншіден, инодтың соңына операциялар әсер ететін жаңа журнал жазбаларын жазады, содан кейін журналды инодтар журналының артқы көрсеткіштеріне қажетті жаңартуларды жазу үшін қолданады. Содан кейін журнал журналды міндеттеме ретінде белгілейді және жаңартуларды артқы көрсеткіштерге қолданады.

Метамәліметтерді қорғау

NOVA репликацияны қолданады сома медиа қателіктер мен метамәліметтердің бұзылуынан қорғауды қамтамасыз ету бағдарламалық жасақтама қателері. Кез-келген метадеректер құрылымында (мысалы, инодтар, суперблоктар және журнал жазбалары) а болады CRC32 NOVA-ға құрылымның мазмұны оның білімімен өзгергендігін анықтауға мүмкіндік беретін бақылау сомасы. NOVA сонымен қатар әрбір деректер құрылымының екі данасын - «бастапқы» және «көшірмесін» сақтайды және оларды бір-бірінен жадында сақтайды.

NOVA метадеректер құрылымына қол жеткізген кезде, ол алдымен бақылау сомасын бастапқыда да, репликада да есептейді. Егер тексерудің біреуі сәйкес келмесе, NOVA басқа көшірменің көмегімен бүліністі қалпына келтіреді. Егер екі бақылау сомасы сәйкес келмесе, онда құрылым жоғалады және NOVA қатені қайтарады.

Деректерді қорғау

NOVA қолданады RAID 4 файлдық деректерді қорғау үшін. Ол әрбір 4 Кбайт парақты 512 байтты жолақтарға бөледі және паритеттік жолақты тұрақты жадының арнайы аймағында сақтайды. Ол сонымен бірге a есептейді (және оның көшірмесін сақтайды) CRC32 сегіз жолақ паритеті мен паритет жолағы үшін бақылау сомасы.

NOVA парақты оқығанда, әр жолақтағы бақылау сомасын растайды. Егер жолақтардың біреуі бүлінген болса, онда паритетті паритеттер көмегімен қалпына келтіруге тырысады. Егер басқа жолақтарда деректердің бүлінуі болмаса, қалпына келтіру сәтті болады. Әйтпесе қалпына келтіру сәтсіз аяқталады, парақтың мазмұны жоғалады және NOVA қатені қайтарады.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «linux nova». Алынған 21 қыркүйек 2017 - арқылы GitHub.
  2. ^ «NOVA: тұрақты жадқа арналған Linux-дің ең жаңа файлдық жүйесі - Phoronix». Phoronix.
  3. ^ а б c «NOVA файлдық жүйесі [LWN.net]». LWN.net.
  4. ^ «NOVA: тұрақты жадыға арналған жаңа файлдық жүйе [LWN.net]». LWN.net.

Сыртқы сілтемелер