Релиз OpenZFS 2.3.0, реализации ZFS для Linux и FreeBSD

После более года разработки опубликован релиз проекта OpenZFS 2.3.0, развивающего реализацию файловой системы ZFS для Linux и FreeBSD. Проект получил известность как “ZFS on Linux” и ранее ограничивался разработкой модуля для ядра Linux, но после добавления поддержки FreeBSD был признан основной реализацией OpenZFS и переименован.

Работа OpenZFS проверена с ядрами Linux c 4.18 по 6.12 и всеми ветками FreeBSD, начиная с 13.3. Код распространяется под свободной лицензией CDDL. OpenZFS уже используется во FreeBSD и входит в состав дистрибутивов Debian, Ubuntu, Gentoo, NixOS и ALT Linux. Пакеты с новой версией в ближайшее время будут подготовлены для основных дистрибутивов Linux, включая Debian, Ubuntu, Fedora, RHEL/CentOS.

OpenZFS предоставляет реализацию компонентов ZFS, связанных как с работой файловой системы, так и с функционированием менеджера томов. Реализованы компоненты: SPA (Storage Pool Allocator), DMU (Data Management Unit), ZVOL (ZFS Emulated Volume) и ZPL (ZFS POSIX Layer). Проект также позволяет использовать ZFS в качестве бэкенда для кластерной файловой системы Lustre. Наработки OpenZFS основаны на оригинальном коде ZFS, импортированном из проекта OpenSolaris и расширенном улучшениями и исправлениями от сообщества Illumos. Проект развивается при участии сотрудников Ливерморской национальной лаборатории по контракту с Министерством энергетики США.

Код распространяется под свободной лицензией CDDL, которая несовместима с GPLv2, что не позволяет добиться интеграции OpenZFS в состав основной ветки ядра Linux, так как смешивание кода под лицензиями GPLv2 и CDDL недопустимо. Для обхода лицензионной несовместимости было решено распространять продукт для Linux целиком под лицензией CDDL в виде отдельно загружаемого модуля, поставляемого отдельно от ядра. Стабильность кодовой базы OpenZFS оценивается как сопоставимая с другими ФС для Linux.

Основные изменения:

Реализована возможность добавления на лету новых дисков в существующий массив RAIDZ для увеличения размера хранилища без остановки работы и без необходимости создания новой группы накопителей. Перераспределение избыточных данных с учётом новых дисков осуществляется автоматически. Для добавления диска к существующей группе можно использовать команду “zpool attach POOL raidzP-N NEW_DEVICE”, а для отслеживания окончания фонового процесса расширения массива – “zpool status”.
Значительно ускорено выполнение операций, связанных с дедупликацией блоков данных. Оптимизации среди прочего затронули формат таблиц дедупликации, поэтому для задействования предложенных оптимизаций в уже существующих пулах необходимо включить опцию “fast_dedup”, после чего будет созданы новые таблицы дедупликации, которые будут использованы паралелльно со старыми таблицами.
Добавлен режим прямого ввода/вывода (Direct IO), позволяющий совершать операции чтения и записи в обход кэша ARC (Adaptive Replacement Cache). Режим позволяет повысить эффективность работы в ситуациях, когда кэширование может негативно влиять на произволительность из-за дополнительных операций копирования в памяти, например, при использовании устройств NVMe.
В большинство команд (zfs list|get|mount|version, zpool status|list|get|version) добавлена опция “-j” для вывода в формате JSON.
Допустимый размер имён файлов и каталогов увеличен c 255 до 1023 символов (новый размер выбран с расчётом размещения 255 4-байтовых символов).
Внесены оптимизации производительности, охватывающие различные части кодовой базы.
В модуль ядра добавлены опции:

Release. Ссылка here.