Zoned Storage-Linux Kernel Support之总览

前言

Linux 内核通过具有不同访问特性的各种 I/O 路径支持分区存储设备，例如原始设备访问、文件系统和设备映射器目标。
从4.10 的 Linux® 内核中就开始支持分区块设备。 后续版本改进了这种支持，并在原始块设备访问接口之外添加了新功能。 现在可以使用更高级的功能，例如设备映射器支持和 ZBD 感知的文件系统。

概述

应用程序的开发人员可以通过各种不同的 I/O 路径来使用分区的块设备，可以通过不同的编程接口对其进行控制，并且可以以不同的方式公开分区块设备。 下图显示了各种访问路径的简化表示。

上图中有三个不同的 I/O 路径实现了两个 POSIX 兼容接口，这些接口隐藏了分区块设备的顺序区域的写入约束。 这三个 I/O 路径可以运行遗留应用程序（未修改以实现全顺序写入流的应用程序）。从左至右依次为：

文件访问接口

这是文件系统实现的接口，允许应用程序将其数据组织到文件和目录中。 文件访问接口有两种不同的实现：

• ZBD 兼容文件系统：通过此实现，文件系统被修改为直接处理分区块设备的顺序写入约束。 应用程序对文件的随机写入被文件系统转换为顺序写入流，从而对应用程序隐藏了设备约束。 F2FS 文件系统就是一个例子。
• Legacy File System：使用此实现，使用未修改的文件系统，并且设备顺序写入约束由设备映射器目标驱动程序处理，该驱动程序将分区块设备公开为常规块设备。 此设备映射器称为 dm-zoned。 它的特性和使用在