Для Linux представлена файловая система TxFS с поддержкой ACID-транзакций
17 июля 2018 года
Группа исследователей из Техасского университета в Остине разработала новую файловую систему TxFS, предоставляющую встроенную поддержку транзакций, удовлетворяющих требованиям ACID (атомарность, согласованность, изолированность, надежность). Код ФС доступен только в виде модифицированных исходных текстов ядра Linux 3.18, патчей для других версий пока нет.
TxFS даёт возможность выполнить атомарное применение сразу группы операций над файлами. Например, в рамках изолированной транзакции можно выполнить несколько операций записи в разные файлы, а затем атомарно применить все накопленные изменения, используя синтаксис begin/commit, похожий на транзакции в СУБД. Или можно откатить все внесённые в разные файлы изменения в случае, если в процессе обработки данных были выявлены какие-то проблемы.
ret = fs_tx_begin(); fd1 = open("file1.txt", O_RDWR | O_APPEND, 0644); fd2 = open("file2.txt", O_RDWR | O_APPEND, 0644); write(fd1, "foo\n", 4); write(fd2, "bar\n", 4); ret = fs_tx_commit(); // или fs_tx_abort() для отмены транзакции
ФС TxFS построена поверх штатной инфраструктуры журналирования jbd2 (Journaling block device) и файловой системы Ext4. Производительность системы сопоставима с производительностью обычной файловой системы Ext4. Реализация достаточно компактная и включает в себя всего 5200 строк кода, из которых 1300 составляет внутренний код (разрешение конфликтов, реализация системных вызовов), 1600 - изменения в VFS, 900 - изменения кода журналирования JBD2, 1200 - изменения в ext4 и 200 - изменения кода управления памятью. Помимо кода для расширения ext4 и jbd2 все остальные компоненты универсальны и в будущем могут быть использованы для адаптации TxFS для других ФС, таких как ZFS.
API для управления транзакциями реализован через надстройку над тремя новыми системными вызовами, обеспечивающими открытие, фиксацию и отмену транзакций. В настоящее время подготовлены порты SQLite и Git, использующие TxFS для обеспечения гарантированной устойчивости к сбоям. Благодаря упрощению логики обеспечения атомарности в приложениях и сокращению числа сбросов буферов через fsync(), порт SQLite на базе TxFS показал в тесте TPC-C увеличение производительности в 1.6 раза. Пропускная способность приложения Android Mail при использовании порта SQLite возросла в 2.3 раза. Порт Git продемонстрировал существенное увеличение надёжности и способность предотвращать повреждения данных и нарушения целостности при сбоях во время выполнения операций с репозиторием.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.