高性能存储SIG月度动态：ublk完成POC、dsms-storage在Anolis OS上成功适配

高性能存储技术 SIG（Special Interest Group）目标：高性能存储技术兴趣组致力于存储栈性能挖掘，当前主要聚焦内核 io_uring 技术优化异步 IO 性能，使用持久化内存提升业务单成本性能，容器场景存储技术优化等课题。期望通过社区平台，打造标准的高性能存储技术软件栈，推动软硬件协同发展。 

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本月 SIG 整体进展

尽管 SIG 成员在 1 月都经历了新冠感染，但在本月仍然合入 anolis 主线 PR 23 个，包含多个主要组件的特性增强，性能优化，以及 bugfix 等。感谢所有 SIG 成员的辛勤付出，祝大家新年快乐！

ANCK 5.10 支持 ublk 代码已基本完成适配，同步测试中；另外在分布式存储项目中完成 POC，从 POC 数据来看，效果很不错，比之前的 tcmu 方案有很大程度的优化。该特性支持预计将在 ANCK 5.10-14 版本正式发布。

erofs 容器镜像 page cache 共享特性代码已发送到社区，需要进一步跟进并根据社区的 review 意见修改，并最终合入社区主线。

ANCK 4.19/5.10 fuse 回合 killpriv_v2 特性，极大地提升了 small write 性能（70% ~ 120%）。

DSMS 第一阶段适配工作已基本完成，dsms-storage 已可以在 Anolis OS 上正常运行。

浪潮信息 cuishiwei 同学在测试多个 nvme 盘并发创建和删除分区时发现可能导致宕机，报告到社区并在社区主线修复后，积极提交 PR 在 ANCK 4.19/5.10 两个版本完成修复。感谢 cuishiwei 同学的贡献。

02

项目具体进展

1、Anolis OS

erofs：fix potential NULL in error path（PR1022）

ext4：fix bug_on ext4_mb_use_inode_pa（PR1055），fix check to prevent false positive report of incorrect used inodes（PR1056），fix bug for rename with RENAME_WHITEOUT（PR1064），stable fixes（PR1091）

xfs：Speed up file fsyncs by reducing iolock cycling（PR1024），validate inode fork size against fork format（PR1067）

block：unhash blkdev part inode when the part is deleted（PR1081/PR1082）

fuse：support FUSE_HANDLE_KILLPRIV_V2（PR1084/PR1085），simply use flags instead for fuse passthrough（PR1088）

dax：fsdax COW bug fixes（PR1033），mark the iomap argument to dax_iomap_sector as const（PR1086）

io_uring：Improve IOCB_NOWAIT O_DIRECT reads（PR1034），fix referencing uninitialized io_uring_ctx（PR1040），fix CQ waiting timeout handling（PR1070），add IO_WQ_WORK_MM for uring_cmd（PR1077）

liburing：add IORING_SETUP_SQE128 and uring-cmd support（PR3），Add missing fields for uring_cmd in struct io_uring_sqe（PR4）

miscs：fix documentation for unprivileged_userns_clone sysctl（PR1073/PR1074），stable fixes (dm/md/nfs)（PR1089）

2、容器镜像加速

容器镜像 page cache sharing 特性在社区持续迭代，增加对 readahead 的支持。以 tensorflow 镜像为例，在创建同一镜像的多个实例时，该特性能节省 ~97% 的（容器镜像）内存占用；tensorflow 小版本之间能节省 ~20% 的（容器镜像）内存占用。

ANCK fscache daemonless 特性已实现 RFC 版本，支持 fscache daemon 的退出和重新拉起，持续迭代中。

3、用户态存储

ANCK 5.10 支持 ublk 代码已基本完成适配，40+ 补丁，待提交 PR review。

分布式存储项目的 POC 进展顺利，POC 基于 6.1 内核 ublk 适配，单个 IO 时延明显低于 tcmu 版本，IOPS 也有大幅度提升。

ebpf + io_uring 零拷贝特性原计划春节前发出 RFC，但因存在一些未解决的问题有些延迟；预计 2 月上旬发出 RFC 系列补丁到社区。

4、io_uring

优化 nowait O_DIRECT 读性能。

回合 uring-cmd 特性后结合 ublk 进行测试，过程中发现一些 io hang 等问题，确认为 uring-cmd 回合引入的问题，目前已经修复。

开始分析 asio 中 io_uring 的代码流程，目前已讨论出一些优化点，预计 2 月底会有一个阶段性的进展。

5、DSMS

在解决包缺失问题后，适配工作进展比较顺利，目前第一阶段的适配已基本完成，dsms-storage 已经可以在 Anolis OS 上正常跑起来；下一步将进行可视化相关开发工作。

当前选定 ceph 版本为 15.2.15。

相关工作计划：
https://gitee.com/anolis/dsms/issues/I62HO3

03

SIG 下一步计划

1、推动容器镜像 page cache 共享特性合入上游主线并回合到 ANCK。

2、erofs-utils 支持多线程解压，优化 ISO 镜像安装性能。

3、ANCK 5.10 支持 ublk 测试和分布式存储场景适配。

4、ebpf + io_uring 零拷贝方案社区 RFC 和讨论推进。

5、io_uring + async_simple 协程优化。

6、dsms 可视化管理平台开发。

附录：SIG 项目一览

• io_uring
• virtiofs
• 容器镜像加速
• 数据库优化
• 用户态存储
• DSMS 

详情内容见高性能存储技术 SIG（链接见文末），欢迎各位感兴趣的开发者加入共建。

高性能存储技术 SIG 主页链接地址：

https://openanolis.cn/sig/high-perf-storage

—— 完 ——

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