El subsistema de bloques del kernel de Linux está a punto de recibir una mejora significativa con la introducción de soporte para escrituras atómicas en la próxima versión Linux 6.11. Esta funcionalidad, liderada por el ingeniero de Oracle John Garry, promete mejorar la integridad de los datos en dispositivos de almacenamiento NVMe y SCSI.
¿Qué Son las Escrituras Atómicas?
Las escrituras atómicas aseguran que las operaciones de escritura en bloque se completen de manera íntegra, es decir, que se escriba todo el bloque de datos o ninguno, evitando estados intermedios o «torn writes» que pueden ocurrir en caso de fallos de energía u otros errores. Este soporte es crucial para aplicaciones que requieren altos niveles de confiabilidad en la escritura de datos, como bases de datos y sistemas de archivos críticos.
Implementación en Linux 6.11
La nueva característica de escrituras atómicas incluye varios componentes clave:
- Nuevas Banderas: Se introducen las banderas
RWF_ATOMICyIOCB_ATOMICpara las funcionespwritev2()yiocb->ki_flags, respectivamente. Estas banderas indican al sistema que la escritura debe ser realizada de manera atómica. - Compatibilidad: Inicialmente, solo se admite la entrada/salida directa (Direct IO) y para dispositivos de bloques que soportan hardware de escritura atómica, como SCSI ATOMIC WRITE (16).
- Protección contra Fallos: En caso de un fallo de energía, esta funcionalidad asegura que los bloques de datos se escriban completamente o no se escriban en absoluto, evitando la mezcla de datos antiguos y nuevos.
Soporte en SCSI y NVMe
El soporte para escrituras atómicas en Linux 6.11 abarca tanto dispositivos SCSI como NVMe, gracias a las contribuciones en los controladores scsi_debug y sd.c para SCSI, así como en el kernel para NVMe. Esta inclusión es parte de los esfuerzos de Oracle para mejorar la robustez del almacenamiento en sistemas Linux.
Impacto en Sistemas de Archivos
Además del soporte a nivel de bloque, hay parches pendientes para el sistema de archivos XFS, lo que permitirá a XFS aprovechar esta nueva funcionalidad de escrituras atómicas. Esto es particularmente relevante para entornos que requieren alta disponibilidad y consistencia de datos.
Disponibilidad
El soporte para escrituras atómicas está actualmente en la rama for-6.11/block del repositorio linux-block.git, y se espera que se fusione en el árbol principal del kernel de Linux durante la ventana de integración de Linux 6.11, que abrirá en los próximos días.
Conclusión
La inclusión de soporte para escrituras atómicas en Linux 6.11 representa un avance significativo en la protección de datos y la integridad del almacenamiento. Esta característica es especialmente importante para aplicaciones críticas que no pueden permitirse la corrupción de datos debido a fallos inesperados. Con la integración de esta funcionalidad en los sistemas de archivos y subsistemas de bloques, Linux continúa su evolución como uno de los sistemas operativos más robustos y confiables para el almacenamiento de datos.
Para más detalles sobre estas mejoras, puedes consultar el anuncio oficial en el sitio web de Linux Kernel.
