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Aktuelle Entwicklungen beim Linux-Kernel

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Präsentation zum Thema: "Aktuelle Entwicklungen beim Linux-Kernel"—  Präsentation transkript:

1 Aktuelle Entwicklungen beim Linux-Kernel

2 %pre

3 $ whoami

4 technischer Redakteur

5 schreibe vornehmlich über Linux-Themen

6 nicht über Spielkram wie Steam, sondern eher die harten Sachen

7 unter anderem eben viel über den Linux-Kernel

8

9

10 Früher ein sehr aktiver Fedora-Entwickler

11

12 Kein Kernel-Entwickler

13 guten Überblick über das große Ganze

14 und genau der folgt!

15 schnelle Themen-sprünge; Fragen am besten notieren!

16 eins noch schnell: Wen hab ich hier vor mir?

17 Sysadmins?

18 Entwickler?

19 Linux-Anwender?

20 == Vortragsabschnitte == 1. jüngste Verbesserungen 2
== Vortragsabschnitte == 1. jüngste Verbesserungen 2. wichtige Entwicklungen 3. woran gearbeitet wird

21 = 1. Abschnitt = Jüngst vorgenommene Verbesserung

22 Aktuelle Version und dessen Nachfolger

23 Linux 3.19 und

24 4.0 statt 3.20: Linus wurde die zweite Zahl zu groß

25

26 wie beim Sprung von auf 3.0

27 wie damals: Änderung im gewohnten Umfang

28

29 3.19 ist Anfang Februar erschienen

30 Fedora 21 (als Update), Ubuntu 15.04, ...

31 3.19: atomic mode-setting (basics)

32 IOW: Multimonitor-Konfiguration und Bildaufbau werden zuverlässiger

33 Treiber werden noch portiert

34 3.19: Treiber für HSA-HQ bei AMD

35 IOW: Es wird einfacher, GPUs für Berechnungen zu nutzen

36 3.19: offloading für routing und switching

37 IOW: irgendwann laufen Debian, RHEL und SLES vielleicht auf Switches

38 erleichtert Management sowie NFV und SDN

39 auch in 3.19: Intel Memory Protection Extensions (MPX) Elantech-Treiber

40

41 4.0 erscheint vermutlich Mitte April

42 4.0: Kernel Live Patching (KLP)

43 IOW: Sicherheitslücken des Kernels ohne Neustart korrigieren

44 Wofür?

45 monatelange Simulationen: Neustarts unmöglich

46 hochverfügbare Server: Neustarts unbequem

47 stopft ~90% der typischen Lücken

48 daher: "Live Patching Basics"

49 Kpatch und Kgraft schaffen ~95%

50 Entwickler von Kpatch und Kgraft haben KLP geschaffen

51 Live Patches sind Kernel-Module

52 daher: keine neue Sicherheitsgefahr

53 Tools erzeugen Patch-Module aus Quellcode-Patches

54 Quellcode-Patch darf nicht alles verändern

55 Datenstrukturen etwa

56 Tools können das nicht erkennen

57 Review durch Programmierer erforderlich!

58 Wie Hotplug für PCIe: cool, aber zu Hause hat man es nicht

59 4.0: nfsd beherrscht Parallel NFS (pNFS)

60 IOW: NFS-Direktzugriff auf Nutzdaten inkl. RAID-0-artiger Funktion

61 4.0: Radeon FAN-Management & DisplayPort-Audio

62 IOW: Laut und Leise ;-)

63 noch mehr in 4.0: Ext4 für NVDIMMs lazytime Congestion-Control-Algorithms pro Route

64 = 2. Abschnitt = Wichtige Entwicklungen der letzten Monate

65 - btrfs -

66 "Next generation Linux file system"

67 Mittlerweile über 7 Jahre alt...

68 Features machen es Interessant

69 COW

70 Volume Management inklusive RAID

71 Subvolumes

72 Snapshots

73 Checksummen & Scrubbing

74 Kompression

75 Send/Receive

76 Deduplication

77 ...

78 Kernfunktionen laut Hauptentwickler stabil

79 RAID 5&6 nach wie vor experimentell

80 RAID 5&6: scrubbing und device replace erst seit 3.19

81 Standard-Root-FS bei openSUSE 13.2 & SLE12

82 Hauptmotivation: Snapshots mit Rollback

83 Facebook und Google setzen es ein

84 IOW: btrfs wird langsam alltagstauglich

85 reichlich Stolpersteine

86 balance

87 Reparatur-Werkzeuge schwer zu druchschauen

88 Performance dürftig bei Datenbanken und VMs (COW bedingt)

89 Einsatz gut durchdenken!

90

91 - Ext4 & XFS -

92 für manche Einsatz-Zwecke einfach besser als Btrfs

93 immer wieder weiterentwickelt

94 XFS default bei RHEL7 (überall) und SLE12 (Daten-Partitionen)

95 - Overlayfs -

96 Linux kann seit 3.18 Dateisysteme übereinander schichten

97 ab 4.0 sogar mehrere

98 alles geschriebene geht in die oberste Schicht

99 wichtig für Live-Medien, Docker, Embedded, ...

100 hat 15+ Jahre gedauert

101 aufs und Co. keine echte Option – zu komplex, zu viele Bugs

102 - Grafiktreiber -

103 Intel: Treiber nicht perfekt, aber ziemlich gut

104 AMD: OSS-Treiber hat ordentlich aufgeholt

105 AMDs Kernel-Treiber bald Unterbau für proprietären 3D-Treiber

106 Nvidia: Nouveau lässt nach wie vor einiges zu wünschen übrig

107 größtes Problem: Taktregelung

108 dadurch Performance und Power Management ein Problem

109 Optimus: automatisches Ausschalten funktioniert

110 GPU verwendbar, aber so eine Sache für sich

111 - Grafiktreiber, allgemein -

112 Keiner der OSS-3D-Treiber unterstützt OpenGL 4.0

113 4k-Displays und MST noch ein Problem

114 Wayland kommt jetzt

115 Fedora 22: Log-In-Manager nutzt Wayland

116 X-Wayland sorgt für Abwärtskompatibilität (auch Remote!)

117 prop. Nvidia-Treiber unterstützt Wayland nicht

118 - Netzwerk -

119 3.18: Transmission Queue Batching

120 IOW: beim Versenden gleich Daten mitnehmen, die ohnehin bereit liegen

121 Sende-Performance nahe am theoretischen Maximum

122 noch mehr Netzwerk: Treiber für Container SO_INCOMING_CPU Data Center TCP Foo-over-UDP

123 IOW: Netzwerkstack-Entwickler finden nach wie vor enorm viel zum Verbessern

124

125 - tracing & performance monitoring -

126 eBPF schafft Grundlagen für Dtrace-ähnliche Möglichkeiten

127 perf, ftrace und Co. sind mächtig geworden

128

129 google "Brendan Gregg"

130 - Multiqueue block layer (blkmq) -

131 IOW: Durchsatz steigern, Latenzen und CPU-Last reduzieren

132 3.19: Nvme-Treiber auf blkmq portiert

133 SCSI-Subsys.: optional SCSI-Treiber: WIP

134 - was noch? -

135 DRM render nodes

136 Und wie immer: Bessere Hardware-Unterstützung

137 Meta-Ebene

138 Kernel-Entwicklung wird schneller

139 Neue Versionen alle 2 Monate (9 Wochen +/- 1 Woche)

140

141 Typischerweise ~12.000 Änderungen

142 ~80% der Änderungen von bezahlten Entwicklern

143

144 = 3. Abschnitt = Woran gearbeitet wird

145 - kdbus -

146 IPC-Dienst im Kernel

147 vermutlich in 4.1

148 designierter Nachfolger des D-Bus-Daemon

149 also dem Transportweg von D-Bus

150 warum was neues?

151 schneller – ermöglicht neue Einsatzgebiete

152 bessere Abschirmung, Container-tauglich

153 schon früh im Boot-Prozess nutzbar

154 IOW: Performance, Sicherheit, Early-Boot

155 wichtig u.a. für "Linux Desktop Apps" aka "XDG Apps"

156

157

158 - Festplatten mit SMR -

159 SMR = Shingled Magnetic Recording (SMR)

160 Speicherbereiche überlappen sich wie bei Dachschindeln

161 kleinen Bereich ändern -> riesigen Bereich neu schreiben

162 Spezialbehandlung für optimale Performance oder Einsatz wichtig

163 Lösungen in der Diskussion

164 - Schnelle VM-Grafik -

165 virtio-gpu KMS driver: effizienter mit Qemu interagieren

166 Virgil 3D: 3D-Befehle aus VM nach oben reichen

167 XenGT/KvmGT: Teilfunktionen der GPU in VM hinein reichen

168 - was noch? -

169 Y2K38

170 Kernel Tinification http://tiny.wiki.kernel.org

171 Multipath TCP

172 LLVMLinux

173 RT

174 SSHDs

175 Persistant Memory

176 Atomic I/O operations

177 PM-aware scheduling

178 Memory PM

179 %post

180 Präsentationsfolien, Artikel und Videos zu allen angesprochenem Themen im Netz

181 zwei Sachen muss ich noch loswerden

182 (1) helft beim Testen!

183 insbesondere bei Hardware jenseits des Mainstreams

184 denn wenn Ihr die nicht testet, tut es keiner

185 Fehler bleiben lange unentdeckt...

186 ...uns sind dann umso schwer zu beheben

187 (2) feedback bitte!

188 sprecht mich an

189 sagt mir, was Ihr denkt

190 so, jetzt war es das aber

191 mit etwas Glück ist jetzt noch Zeit für Fragen

192 denn mit Slide 192 endet der Vortrag jetzt

193 Thorsten Leemhuis <linux@leemhuis. info> http://plus. google
Thorsten Leemhuis #EOF


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