Betriebssysteme: Mit Linux 3.18 lässt sich besser netzwerken

Trotz eines noch nicht lokalisierten Fehlers hat Linus Torvalds den Linux-Kernel 3.18 freigegeben. Neben kleinen Änderungen an den Grafiktreibern und Dateisystemen gibt es vor allem Neuerungen im Netzwerkstack.

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Linux 3.18 erhält viele Verbesserungen am Netzwerkstack.
Linux 3.18 erhält viele Verbesserungen am Netzwerkstack. (Bild: Ben Tubby/CC-by-2.0)

Linus Torvalds hat den Linux-Kernel 3.18 freigegeben, obwohl ein noch nicht lokalisierter Fehler den aktuellen Kernel unter Stresstests zum Stillstand bringt. Der Kernel-Entwickler Dave Jones hat den Fehler entdeckt, er taucht bislang nur beim ihm auf. Möglicherweise ist ein Compiler-Fehler in GCC 4.9.1 die Ursache. Wird der Kernel stattdessen mit GCC 4.9 kompiliert, läuft Linux 3.18 wohl fehlerfrei.

eBFP ist die universelle virtuelle Maschine

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Die größten Änderungen erlebte der Netzwerkstack des Linux-Kernels. Vor allem der Berkeley Packet Filter wird allmählich zu einer "universellen virtuellen Maschine" im Kernel, wie der Kernel-Entwickler Johnathan Corbett schreibt. Dafür sorgt der neue Aufruf bpf(), der beispielsweise für das Filtern von Netzwerkpaketen oder auch für das Traceing verwendet werden kann.

Der Interpreter des Extended Berkeley Packet Filter (eBPF) unterstützt seit Linux 3.15 64-Bit-Werte. Außerdem gibt es einen Just-in-Time-Compiler (JIT). Die schon vorhandenen JITs funktionieren zwar noch, sollen aber nach und nach ausgemustert werden. Welche Änderungen im neuen BFS umgesetzt wurden, lässt sich in der bereits angepassten Dokumentation nachlesen. Er lässt sich mit dem aktuellen Kernel auch auf der ARM64-Architektur verwenden.

Der Netzwerkstack verarbeitet kleine Pakete effizienter

Der Netzwerkstack wurde auch dahingehend optimiert, dass das Versenden von Paketen deutlich beschleunigt wurde. Mit den eingereichten Patches können Netzwerkpakete per Batch versendet werden. Das soll vor allem beim Versenden zahlreicher kleiner Netzwerkpakete von Vorteil sein. Details zu den Änderungen beschreibt ein ausführlicher Artikel bei LWN.net.

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Linux 3.18 bringt einen neuen Algorithmus mit, der den Stau von Paketen in Netzwerken in Datenzentren vermeiden soll, das sogenannte Data Center TCP (DCTCP). Damit werden TC-Pakete besser organisiert, wenn sie zwischen Servern und Switches versendet werden. Neben niedrigeren Latenzzeiten soll DCTCP auch für einen höheren Datendurchsatz sorgen.

Die vom IETF verabschiedete Generic Network Virtualization Encapsulation (Geneve Protokoll) wird jetzt unterstützt. Damit soll die Netzwerkkommunikation zwischen diverser Hard- und Software in virtualisierten Umgebungen standardisiert werden. Außerdem lassen sich in Linux 3.18 diverse Netzwerkprotokolle über UDP tunneln.

F2FS trimmt besser

Die für diverse Dateisysteme eingereichten Patches beheben meist kleine Fehler oder erweitern deren Funktionalität. Bei Btrfs wurde beispielsweise die Reparatur- und Wiederherstellungsfunktion auf Raid-Systemen verbessert. Das Flash-Friendly File-System (F2FS) erhielt die Unterstützung für größere Sektoren. Außerdem lässt sich dort das Trimming jetzt über den dateisystemunabhängigen Fitrim-Befehl ausführen. Dabei werden ungenutzte oder freigegebene Speicherblöcke in einem Rutsch markiert. Mit dem jetzt integrierten Overlay FS lässt sich ein veränderbares Dateisystem über ein schreibgeschütztes legen, etwa beim Betrieb von Linux von einem optischen Datenträger.

Das Re-Clocking ist eine ewige Baustelle

Über den Nouveau-Treiber lässt sich jetzt Audio über den Displayport ausgeben. Außerdem wurde die Verwaltung der optimalen Frequenzen - das sogenannte Re-Clocking - nochmals verbessert. Auch im Radeon-Treiber für Grafikkarten von AMD wurde das Re-Clocking nochmals überarbeitet. In beiden Treibern ist die Frequenzverwaltung allerdings noch ausbaufähig. Videos lassen sich jetzt auch auf älteren Grafikkarten der 3000er-Serie auf der Hardware decodieren.

Der Quellcode des aktuellen Linux-Kernels steht unter kernel.org zum Download bereit.

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