Huawei XMFS: спільна пам’ять з POSIX-інтерфейсом

На конференції Linux Pipeline Conference (LPC 2026), що відбулася 5 жовтня у Празі, інженери Huawei представили експериментальну файлову систему XMFS (eXpress Memory FS). Ця система призначена для сучасних серверів Linux, що використовують CXL 3.0 або фірмову шину Huawei Unified Bus. Головна мета XMFS – забезпечити прямий доступ до спільної пам’яті між вузлами через стандартний POSIX-інтерфейс, що дозволить використовувати її з наявними Linux-додатками без значних модифікацій.

XMFS: Новий погляд на спільну пам’ять

За задумом розробників, XMFS розглядає міжвузлову спільну пам’ять як рівень зберігання даних для Linux. На відміну від інших рішень, таких як FAMFS або DAXFS, які також орієнтовані на CXL та спільну пам’ять, XMFS робить ставку на універсальний POSIX-інтерфейс. Це означає, що традиційні додатки зможуть взаємодіяти зі спільною пам’яттю за допомогою стандартних файлових операцій, не потребуючи адаптації під конкретний протокол взаємодії пам’яті.

Попередні експерименти та перспективи

Інженери Huawei провели попередні експерименти з XMFS, зосередившись на робочих навантаженнях, які потребують інтенсивної роботи з метаданими, та на спільному використанні образів контейнерів між кількома вузлами. Результати цих тестів підтверджують потенціал використання міжвузлової спільної пам’яті як рівня зберігання даних, доступного через POSIX-інтерфейс.

Виклики та подальші кроки

Незважаючи на обнадійливі результати, XMFS поки що залишається експериментальним проєктом. Команда Huawei визначила низку невирішених питань, серед яких:

• Синхронізація метаданих файлової системи між вузлами.
• Забезпечення узгодженості кешу на програмному рівні за відсутності апаратної підтримки.
• Уніфікація різних моделей пам’яті та протоколів передачі даних, зокрема RDMA.
• Керування обсягом та ієрархією спільної пам’яті між вузлами.

Стан розробки та інтеграція в Linux

Наразі існують патчі для ядра Linux, пов’язані з XMFS. Зокрема, у серпні цього року в списку розсилки openEuler Kernel було опубліковано пакет патчів v8, що включає зміни до основної логіки файлової системи, каталогів, файлів, inode, журналювання, збору сміття та підтримки URMA. Однак це не означає, що XMFS вже готовий до включення до основної гілки ядра Linux.

Офіційна документація LPC позиціонує XMFS як прототип для дослідження можливостей міжвузлової спільної пам’яті, а не як повністю розроблену файлову систему, готову до інтеграції. Повноцінний процес рецензування для включення до ядра Linux ще не розпочато.

Цей проєкт відкриває нові горизонти для побудови високопродуктивних обчислювальних систем, де спільна пам’ять може стати ефективним ресурсом, доступним для широкого кола додатків.

Джерело: https://www.ithome.com/1/010/424.htm