Desempenho superior

Otimização no código MD Bitmap do Linux aumenta em 89% o desempenho com SSDs PCIe 4.0

Uma nova otimização no Linux MD Bitmap melhora significativamente a eficiência de armazenamento, aumentando em 89% o throughput e reduzindo em 85% a latência.

12/12/2024 15:39

A comunidade Linux recebeu uma atualização promissora que promete revolucionar o desempenho de sistemas com múltiplos SSDs de alta velocidade. Um novo patch foi desenvolvido para melhorar a eficiência do código MD Bitmap, resultando em ganhos impressionantes tanto no throughput quanto na latência.

O que é o MD Bitmap no Linux?

O MD Bitmap é uma estrutura usada no gerenciamento de arrays RAID no Linux. Ele mantém rastreamento das alterações em blocos de dados, otimizando processos como recuperação e escrita. Contudo, o código tradicional apresentava gargalos de desempenho ao lidar com sistemas modernos de alta velocidade, como SSDs PCIe 4.0.

O que mudou com este patch?

O novo patch foca em dois pontos principais:

Endereçamento distribuído: agora, as operações são dispersas em um espaço de endereço mais amplo, permitindo que os segmentos sejam acessados simultaneamente por diferentes threads da CPU. Isso elimina conflitos e aproveita melhor o paralelismo.
Redução de contenção de bloqueios: o mecanismo de bloqueio foi refinado, separando os dados e metadados em diferentes estruturas de bloqueio. Isso reduz o tempo de espera da CPU e melhora significativamente o desempenho.

Impacto no desempenho

Os resultados são impressionantes:

Um sistema com quatro SSDs PCIe 4.0 Samsung 980Pro, configurado em RAID5, alcançou um aumento de throughput de 89,4% (de 5218MB/s para 9884MB/s).
A latência no percentil 99,99% caiu em 85%, indicando uma resposta mais consistente em cargas pesadas.

Esses números foram alcançados com 16 threads, uma profundidade de I/O configurada para 32, e operações de gravação sequenciais com blocos de 4 KB.

Por que isso é importante?

Com o avanço dos dispositivos de armazenamento, os sistemas de software precisam acompanhar o desempenho do hardware. O patch, baseado em estudos de universidades chinesas, prepara o Linux para as demandas de armazenamento de nova geração, otimizando operações críticas para servidores e ambientes de alto desempenho.

Como aplicar e testar o patch

O patch, ainda em revisão, está disponível na lista de discussão do kernel Linux. Usuários avançados podem aplicá-lo ao código-fonte do kernel e recompilar para testar os resultados em seus próprios sistemas. Confira mais detalhes no mailing list oficial.

O futuro do Linux Storage

Este avanço é apenas o início de uma série de otimizações que visam explorar ao máximo o potencial do hardware moderno. Fique atento a novas atualizações do kernel para acompanhar essa evolução.

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