Zusammenfassung:
Der Linux-Kernel wird derzeit umfassend auf den weit verbreiteten LZ4-Komprimierungsalgorithmus aktualisiert. Entwickler haben kürzlich eine Reihe umfangreicher Patches eingereicht, in der Hoffnung, die LZ4-Implementierung im Kernel vollständig zu rekonstruieren, was nicht nur erhebliche Leistungsverbesserungen mit sich bringt, sondern auch die langfristige Trennung und Wartung des Codes vom Upstream-Projekt beendet.
Derzeit ist der LZ4-Code im Linux-Kernel eigentlich eine unabhängig gepflegte Fork-Version, und sein Basiscode bleibt ungefähr auf dem Stand von 2017 bis 2018. Im Laufe der Jahre seitdem hat das LZ4-Upstream-Projekt weiterhin eine große Anzahl von Fehlerkorrekturen, Leistungsoptimierungen und Code-Verbesserungen vorgenommen, aber diese Updates sind noch nicht vollständig in den Linux-Kernel eingedrungen.
Dieses Upgrade wurde vom Samsung-Ingenieur Michal Wilczynski geleitet. Gemäß dem vorgelegten Patch-Plan wird Linux keine speziell modifizierte LZ4-Fork-Version mehr pflegen, sondern stattdessen direkt den Upstream-LZ4-Quellcode einführen und synchronisieren. Mit anderen Worten: Der zukünftige Linux-Kernel wird in der Lage sein, die neuesten LZ4-Komprimierungs- und Dekomprimierungsverbesserungen einfacher zu erhalten.
Die Entwickler sagten, dass diese Anpassung nicht nur den Wartungsaufwand reduzieren, sondern auch dazu beitragen wird, Kompatibilitäts- und Synchronisierungsprobleme zu vermeiden, die durch langfristige Forks verursacht werden. Wenn das LZ4-Projekt in Zukunft neue Optimierungen oder Korrekturen veröffentlicht, kann der Linux-Kernel diese Updates einfacher direkt übernehmen.
Den Leistungstestergebnissen nach zu urteilen, liegen die Vorteile dieses Upgrades auf der Hand.
Im Test des schreibgeschützten EROFS-Dateisystems mit LZ4-Komprimierung stieg der Lesedurchsatz bei Verwendung von 4-KB-Datenblöcken um etwa 11 %; Bei Verwendung von 64-KB-Datenblöcken stieg der Lesedurchsatz um bis zu 14 %.
Neben EROFS zeigen auch andere interne LZ4-Tests des Linux-Kernels weitere Verbesserungen. Einige Benchmark-Testergebnisse zeigen, dass die durch die neue Version von LZ4 erzielte Leistungssteigerung bis zu 21 % erreichen kann.
LZ4 ist einer der gebräuchlichsten Hochgeschwindigkeitskomprimierungsalgorithmen im Linux-Ökosystem. Es wird häufig in Dateisystemen, Speicherkomprimierung, Startbildern, Containerumgebungen und verschiedenen Szenarien verwendet, die eine schnelle Komprimierung und Dekomprimierung erfordern. Im Vergleich zu Algorithmen, die höhere Komprimierungsraten anstreben, sind die größten Merkmale von LZ4 eine extrem niedrige Latenz und ein extrem hoher Durchsatz, sodass es eine große Anzahl von Anwendungen in leistungsempfindlichen Bereichen bietet.
Brancheninsider glauben, dass dieses Update zwar nicht so auffällig ist wie die Unterstützung neuer Prozessoren oder das Hinzufügen umfangreicher Funktionen, aber von großer Bedeutung für die zugrunde liegende Leistung von Linux ist. Da LZ4 von vielen Subsystemen weit verbreitet ist, bringt selbst eine Optimierung im einstelligen Prozentbereich langfristig erhebliche Vorteile.
Gleichzeitig treibt der Linux-Kernel in letzter Zeit die Optimierung der Komprimierungstechnologie weiter voran. Neben LZ4 erhält auch der Zstd-Komprimierungscode Verbesserungen und Leistungssteigerungen. Da die Datenmenge weiter zunimmt und die Nachfrage nach KI, Cloud Computing und Containerbereitstellung zunimmt, wird die Bedeutung leistungsstarker Komprimierungstechnologie immer wichtiger.
Wenn diese Patches endlich vom Mainline-Kernel akzeptiert werden, wird Linux in Zukunft über eine modernere, effizientere und einfacher zu wartende LZ4-Implementierung verfügen, und die Kernel-Version, die vor einigen Jahren im Status Quo feststeckte, wird offiziell Geschichte sein.
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