Linux kernel 5.6 — что ждать в новой версии ядра

Выход Linux kernel 5.6 намечен на конец марта. В нашем сегодняшнем материале обсуждаем грядущие изменения — новую файловую систему, протокол WireGuard и обновления драйверов.

^[1]
Фото — lucas huffman ^[2] — Unsplash

Долгожданный VPN-протокол

Дэвид Миллер (David Miller), ответственный за сетевую подсистему Linux, решил включить ^[3] в состав ядра WireGuard. Это — VPN-туннель, разработанный в ИБ-компании Edge Security. Идею обсуждали ^[4] еще два года назад — тогда её поддержал ^[5] сам Линус Торвальдс — однако реализацию отложили. Проект был сильно привязан к криптофункциям Edge Security. Но полгода назад авторы нового протокола пошли на компромисс и переключились ^[6] на поддерживаемые ядром Crypto API.

Есть мнение ^[3], что в перспективе WireGuard сможет заменить OpenVPN. Согласно тестам ^[7], пропускная способность нового протокола в четыре раза выше, чем у OpenVPN: 1011 Мбит/с против 258 Мбит/с. Но здесь стоит отметить, что переход на штатный Crypto API может ухудшить показатели.

Еще одна особенность WireGuard — он не разрывает соединение ^[8], даже если пользователь получил новый IP-адрес, и самостоятельно решает вопросы маршрутизации. Для этих целей каждому сетевому интерфейсу привязывают закрытый ключ. Он генерируется с помощью протокола Диффи — Хеллмана ^[9]. Само шифрование построено ^[10] на ChaCha20 и алгоритме Poly1305 ^[11]. Они считаются улучшенными аналогами AES-256-CTR и HMAC ^[12].

Новая файловая система

Этой системой стала ^[13] Zonefs, представленная инженерами Western Digital. Она предназначена для работы с зонированными устройствами хранения (zoned storage ^[14]). Это — блочные накопители, адресное пространство которых разбито на зоны (например, NVMe SSD). Файловая система позволяет обрабатывать каждую зону как файл — то есть использовать специальные API вместо ioctl ^[15] для обращения к СХД. Аналогичный подход задействован в базах данных RocksDB и LevelDB. Он дает возможность сократить издержки на перенос кода, изначально заточенного под работу с файлами.

В Linux уже есть функция для взаимодействия с блочными устройствами. В ядре версии 4.13 появился ^[16] модуль dm-zoned. Он представляет зонированный накопитель как обычное блочное устройство, а Zonefs станет альтернативой.

Фото — Suzan Kiršić ^[17] — Unsplash

Помимо внедрения новой файловой системы, разработчики Linux kernel внесли изменения в существующие. Были добавлены ^[18] механизмы сжатия LZO ^[19]/LZ4 ^[20] для F2FS — их поддержка пока останется экспериментальной. Её придется включать вручную во время монтирования раздела (опция compress_algorithm). Также апгрейд получит ^[21] EXT4 — он связан с операциями прямого ввода/вывода. Пакет обновлений представил инженер из IBM Ритеш Харжан (Ritesh Harjan). По его словам ^[22], в некоторых случаях патч может повысить производительность файловой системы на 140%.

Обновления драйверов

В ядре появится новый драйвер cpuidle_cooling. Его задача ^[23] — охлаждать CPU/SoC, встраивая холостые циклы во время работы. В каком-то смысле он похож на драйвер PowerClamp для процессоров Intel, однако не привязан к определенной архитектуре. Систему выступили ^[24] специалисты из Linaro, которые занимаются оптимизацией ПО с открытом исходным кодом для платформ ARM.

Также будет добавлена ^[25] поддержка видеокарт серии GeForce 20 (TU10x). Соответствующий драйвер разработал Бен Скеггс (Ben Skeggs) из проекта Nouveau. К сожалению, GeForce 16 (TU11x) пока останутся «за бортом». Nvidia не предоставили образы микропрограммного обеспечения, необходимые для инициализации карты. Также у новых видеокарт под Linux могут возникнуть проблемы с производительностью из-за отсутствия реклокинга — автоматического управления частотой. В прошлом было установлено, что драйверы Nouveau могут функционировать ^[26] на 20–30% медленнее оригинальных.

Фото — Andrew Abbate ^[27] — Unsplash

Еще новое ядро будет поддерживать ^[28] USB4. Соответствующие изменения предложили ^[29] инженеры из Intel. Они модифицировали существующую кодовую базу, связанную с Thunderbolt — это примерно две тысячи строк.

Разумеется, это не все обновления, которые придут в ядро, — например, можно ждать ^[30] поддержку дополнительной периферии и сетевых устройств. Также kernel 5.6 станет первым 32-битным ядром, где будет решена ^[31] проблема 2038 года ^[32]. В конце января инженеры внесли ^[33] финальные изменения в nfsd, xfs, alsa и v4l2. Они надеются, что за восемнадцать оставшихся лет пользователи и разработчики дистрибутивов успеют перейти на kernel 5.6 (или его последующие версии).

^{Материалы по теме из корпоративного блога 1cloud.ru:}

Большая часть суперкомпьютеров работает под управлением Linux — обсуждаем ситуацию ^[34]
Как обезопасить Linux-систему: 10 советов ^[35]

О чем мы пишем на Хабре:

Анализируем рекомендации по защите персональных данных и ИБ — на что стоит обратить внимание ^[36]
Впервые фотон телепортировали с одного чипа на другой ^[37]
Как IT-сектор помогает миру выбрасывать меньше еды ^[38]

Автор: 1cloud

Источник ^[39]