❯ Хром

Браузер Chrome, созданный и разрабатываемый корпорацией Google давно стал главным инструментом для большинства пользователей компьютерной техники:

в вашем телефоне, планшете, телевизоре, ноутбуке и стационарном компьютере в подавляющем большинстве случаев будет установлен именно этот браузер, либо что-то на его основе.

Исключения редки, это продукция Apple со своим собственным браузером Safari, медленно умирающий Firefox и совсем уж сказочная альтернативщина.

Два вечных конкурента в виде браузеров Opera и Internet Explorer сдались в попытке угнаться за прогрессом и ныне используют под капотом движок от Chrome.

Так что Google это мировой монополист в области браузеростроения, Chrome — его самый популярный продукт и фактически главное приложение для большинства современных пользователей.

Даже эта статья создавалась с помощью браузера Chrome:

❯ Скорость

Конечно высокооплачиваемые разработчики самого популярного браузера на планете, щедро финансируемые «корпорацией добра» — не полные идиоты и разбираются в вопросах производительности собственного продукта гораздо лучше автора.

Но только проблемы производительности на дешевом, устаревшем и тем более неподдерживаемом оборудовании сотрудников Google... мягко говоря не очень волнуют.

Поэтому в очередной раз простому пользователю, не желающему продавать почку ради современного компьютера, придется заботиться о себе самостоятельно. Чем мы сейчас и займемся.

Применимость

Описываемые ниже инструкции — для десктопной версии браузера Chrome и с учетом специфики трех разных операционных систем: Windows, Linux и FreeBSD.

Мобильная версия браузера довольно сильно отличается, но также поддается подобной настройке. Однако чтобы не раздувать статью — про тюнинг мобильной версии расскажу в следующий раз.

Замечу также, что эта статья — далеко не самый возможный максимум оптимизации и если Господь наградил вас знанием языка С++, дав в руки компилятор, то сотворить с браузером можно гораздо больше.

Но тут все же для обычных людей, не обезображенных высшим техническим образованием и навыками системного программирования.

Производительность

Я использую браузер Chrome на ноутбуках с момента его появления и часто работаю «в поле» — от батареи и без подключения к розетке. Помимо браузера на машине постоянно присутствуют еще несколько тяжелых приложений — в первую очередь среды разработки и разнообразные редакторы.

Все это в итоге формирует следующий набор требований:

1. браузер не должен нападать на человека забирать на себя все доступные ресурсы;

2. браузер не должен «сжирать» батарею ноутбука;

3. браузер должен продолжать работать с современными сайтами, сохраняя отзывчивость интерфейса.

Время «холодного запуска» и скорость отрисовки страниц при таких вводных разумеется могут пострадать, но будут оставаться в пределах разумного.

Версии и названия

Чтобы не было путаницы, стоит сразу прояснить ряд нюансов с названиями продуктов и используемыми терминами.

Официально браузер от Google называется «Chrome» и поставляется (даже для Linux) в виде готовой сборки с инсталлятором, т.е. это закрытый коммерческий продукт, хотя и бесплатный для пользователя.

Именно эта версия доступна для скачивания с официального сайта и имеет максимальную интеграцию с сервисами и другими продуктами Google.

Открытая часть браузера Chrome называется «Chromium» и с точки зрения обычного пользователя никак не поставляется, поскольку Chromium предназначен в первую очередь для технических специалистов, участвующих в процессе разработки и тестирования.

Именно Chromium а не Chrome чаще всего установлен по-умолчанию в различных дистрибутивах Linux, в виде сборки от ментейнеров дистрибутива.

Наконец существует проект «Ungoogled Chromium», авторы которого постарались удалить из Chromium абсолютно все интеграции с сервисами Google и все закрытые инструменты сборки.

Ungoogled Chromium за последние годы набрал популярность, поэтому активно используется в BSD-системах и дистрибутивах Linux, ориентированных на безопасность.

Поскольку использование сервисов Google в наше непростое время может приводить к непредсказуемым проблемам и сбоям подключения, я буду использовать для всех описываемых оптимизаций Ungoogled Chromium либо просто Chromium, но не официальный Google Chrome.

Тем не менее для простоты повествования, в статье используется термин «Chrome» в качестве обозначения браузера, поскольку описываемые методы оптимизации полностью совпадают и частично применимы и к другим браузерам на основе Chromium.

Тестовая среда

Для статьи использовались современные 64-битные сборки браузера, с версиями начиная с 147 и выше:

147.0.7727.101 (Official Build) (64-bit)

Ungoogled Chromium имеет свою собственную нумерацию версий, отличную от оригинальной, для этой статьи использовались версии 137 и выше:

Под различными операционными системами использовались разные версии браузера, но во всех случаях — самые последние из доступных на момент написания статьи. Замечу также, что описанные оптимизации постоянно используются на всех моих ноутбуках, как мощных и современных, так и откровенно.. винтажных.

Поскольку разницу лучше всего видно на устаревшем оборудовании, в качестве тестовой среды будут использованы два настоящих «боевых пенсионера»:

Эти весьма устаревшие по любым меркам (особенно второй) машины станут отличным тестовым полигоном для демонстрации результатов всех описываемых вивисекций оптимизаций.

❯ Оптимизация

Поскольку целевая аудитория статьи — обычные пользователи, не владеющие с пеленок компилятором и отладчиком, ограничусь тремя вариантами оптимизации браузера, доступными без залезания непосредственно в код:

хитрые настройки, хитрые плагины и хитрое окружение.

Все ради того чтобы крутить ленту каких-нибудь Reddit/LinkedIn без зависания браузера и 100% загрузки процессора.

❯ Chrome и Linux

Так исторически сложилось, что я использую много разных Linux-дистрибутивов в своей непростой деятельности:

Debian, Ubuntu, Manjaro, Mageia, Calculate — только то что установлено на железе, без виртуализации.

Сразу уточню, что Calculate Linux (на базе Gentoo) использует OpenRC вместо systemd, поэтому трюк с systemd-run тут не используется, но все остальные инструкции отлично работают на всем этом зоопарке и по своей сути применимы для любого окружения на базе Linux, везде где есть браузер Chrome.

Начнем со скрипта запуска браузера, в котором специальными параметрами включаются или отключаются разные хитрые опции, а также используется специальное окружение:

Сохраняете текст выше в какой-нибудь /opt/own/bin/chrom, выставляете бит запуска:

И используете этот скрипт для первого запуска браузера.

Стоит напомнить, что символ \ отвечает за перенос строк, т.е. для программы весь набор параметров выше это одна длинная строка.

Если при копировании текста что‑то сломается — просто удалите все \ и сведите все в одну длинную строку — так тоже запустится.

Переназначать обработку всех HTML-страниц в рабочем окружении на этот скрипт не стоит, поскольку процессы браузера Chrome умеют общаться между собой и пока есть хоть один работающий процесс — его настройки будут использоваться для запуска новых копий.

Теперь рассказываю страшную сказку про «прожорливый» Chrome и пропавшую память, точнее про эту интересную строку:

Дело в том, что у браузера Chrome есть дурная привычка считать весь компьютер своей собственностью и захватывать максимум доступных ресурсов — всю свободную память и все доступные процессоры и ядра.

Пока вы работаете на сервере современной машине с кучей памяти, не держите открытыми сотни вкладок с графикой а конкуренцию браузеру за доступные ресурсы составляет только офисный пакет — проблемы нет.

Но стоит лишь немного просесть по мощности используемого оборудования или доступным ресурсам для более прожорливых программ (привет Davinci Resolve) и любимый браузер от «корпорации добра» немедленно показывает звериный оскал свое истинное лицо.

В случае ноутбука (тем более мощного) немедленно проявляется еще один дурной эффект:

скачки бесконтрольной нагрузки, создаваемой браузером очень быстро разряжают батарею.

Так что становится жизненно необходимым сажать браузер на ресурсную диету с помощью systemd и функционала cgroups.

Делается это в современных Linux-дистрибутивах довольно просто, для начала создаем файл ~/.config/systemd/user/chromium.slice со следующим содержимым:

Помимо очевидных лимитов на объем используемой памяти (MemoryHigh и MemoryMax), тут еще задается квота на загрузку процессора (CPUQuota), что не дает поднять ее выше заданного лимита — 100% загрузку CPU от процессов Chrome вы больше не увидите.

Теперь самое важное:

все указанные лимиты применяются ко всем дочерним процессам, которые запускает Chrome во время работы.

По сути этим создается специально ограниченный по ресурсам контейнер, внутри которого запускается браузер.

Ну и сам запуск с помощью черной магии systemd-run и указания слайса:

Аналогичным образом можно ограничивать по ресурсам любые другие «жирные» приложения, например Telegram, который в последних версиях повадился генерировать 100% загрузку процессора по любому поводу.

Замечу, что сей хитрый трюк работает и с приложениями, работающими внутри AppImage или snapd-пакетов, так что с его помощью замечательно урезаются аппетиты версий Chrome/Chromium в Ubuntu/Manjaro, управляемые snapd.

❯ Отключение анимации

Существует одно интересное расширение для Chrome, позволяющее отключать анимированные картинки на всех страницах:

вместо мигающей хтони анимации будет отображаться один статичный кадр.

Нетрудно догадаться, что этим сильно снижается нагрузка на CPU/GPU (особенно в случае устаревшего оборудования), с чего происходит серьезная экономия заряда батареи.

Так что очень рекомендую к использованию.

Ungoogled Chromium и установка расширений

К сожалению для установки расширений из официального магазина для «левого» Ungoogled Chromium необходимо специальное расширение, без которого вас обрадуют ошибкой:

А кнопка установки в интерфейсе магазина окажется скрытой.

В качестве альтернативного варианта можно использовать специальный сайт от авторов расширения, который позволяет скачать пакет с расширением .crx и установить его локально в вашем браузере.

Теперь переходим к самому интересному — к параметрам запуска.

❯ Параметры Chrome

У браузера Chrome есть огромное количество разнообразных параметров запуска, как документированных так и не очень. Часть из них дублируется во внутреннем служебном интерфейсе chrome://flags/, часть — нет.

Поскольку прямого соответствия именований между параметром запуска и названием опции нет, не стал описывать в статье вариант настройки через переключение опций.

Тем более что ряд опций, доступных через служебный интерфейс не имеют отдельного параметра запуска.

Этих самых параметров настолько много, что был создан отдельный сайт, посвященный только лишь их описанию, регулярно выгружаемому непосредственно из исходного кода браузера.

Так выглядит небольшая часть параметров в динамике:

С учетом постоянного устаревания и регулярных ломающих изменений в функционале браузера, нет ни возможности ни особого смысла описывать абсолютно все, поэтому ниже только те параметры, которые постоянно используются на моих машинах в целях оптимизации.

Поехали.

Параметр --enable-features= как нетрудно догадаться из названия используется для принудительного включения опций браузера.

В данном случае принудительно включаются кодеки для аппаратного декодирования видео, работающие на базе Video Acceleration API (VAAPI).

По-умолчанию, если библиотека VAAPI в системе не установлена либо работает неправильно, браузер автоматически переключится на медленный программный кодек, с чего будет сильно нагружаться процессор при проигрывании видео.

С данной настройкой, при проблемах с VAAPI браузер либо перестанет запускаться совсем, либо покажет явную заглушку вместо видео — таким образом появится однозначный сигнал о серьезной проблеме.

Комфортно смотреть видео даже на современном железе без работающего VAAPI вряд ли получится из-за сильной загрузки процессора, поэтому настройка актуальна для всех пользователей.

Данный ключ принудительно включает аппаратную отрисовку страниц с помощью GPU:

Chrome 37 introduced a GPU rasterizer. When enabled, some paint workloads can go from 100ms/frame to 4-5ms/frame.

Несмотря на то что опция является «экспериментальной» и вроде как работает не во всех случаях — ее включение это единственный вариант комфортного использования современного браузера на устаревшем железе.

Принудительное отключение GPU-реализации композитора страниц.

Актуально для сильно устаревшего оборудования, вроде моего Asus F3KE, поскольку GPU-композитор на нем порождает совершенно дикие визуальные артефакты:

Согласно строчке с описанием в исходном коде браузера:

Enable rasterizer that writes directly to GPU memory associated with tiles.

Немного ускоряет рендер страниц и снижает нагрузку на память, но может порождать визуальные артефакты, так что включать стоит не всем.

Запрещает браузеру использовать фоновые сетевые запросы, например проверку обновлений для установленных расширений.

Отключает фоновую проверку сайтов на фишинг.

Этот параметр вроде как удален в новых версиях браузера, но все еще часто встречается в различных руководствах и материалах.

Фоновое обновление этих баз отнимает ресурсы а сама проверка плохо работает в современных реалиях разделенного интернета, поэтому отключаем.

Отключает дурацкое предупреждение о повторной отправке формы:

Отключает облачную синхронизацию учетной записи Google.

Актуально только для обычного Chromium, для ungoogled-версии не используется, поскольку функционал глобальной учетной записи там вырезан.

Указывает браузеру только записывать отчеты с метриками производительности, но запрещает отправлять их на сервера Google. Отчеты сохраняются в текущем профиле, актуальны при поиске проблем с медленной работой браузера или отдельных сайтов.

Отключает приветственный диалог при первом запуске браузера.

Отключает автоматическое фоновое обновление баз для «Safe Browsing» — специального сервиса Google для защиты от фишинга и подозрительных сайтов. Актуально для обычного Chromium, поскольку в ungoogled‑версии функционал «Safe Browsing» удален.

Натурально заставляет браузер «работать на дровах» — использовать неподдерживаемое и устаревшее оборудование для аппаратного ускорения.

Очень важная опция, без указания которой браузер тихо и цинично включит программную отрисовку ничего не сказав пользователю, с чего скорость отображения страниц сильно упадет.

Еще один «магический» параметр, критически влияющий на производительность браузера и потребляемые ресурсы:

именно с его помощью переопределяется лимит на количество запущенных процессов отрисовки страниц — самых тяжелых процессов браузера, создающих основную нагрузку на систему.

Количество таких процессов напрямую влияет на потребляемые ресурсы, поэтому в случае ограниченных ресурсов стоит выставить какое-то небольшое число.

Просто «имба» за которую вы потом будете благодарить — параметр отключает плавную прокрутку в браузере, которая очень сильно влияет на скорость при работе на слабом или устаревшем оборудовании.

Влияет настолько сильно, что разницу становится видно визуально после перезапуска.

Отключает практически всю анимацию во внутренних интерфейсах браузера — там где опции настроек, закладки и расширения.

Переопределяет длительность воспроизведения CSS-анимации, значение 0 означает полное отключение, но работает к сожалению только для элементов интерфейса самого браузера, не для страниц.

Отключает фоновую проверку правописания, которая серьезно влияет на скорость работы браузера (вплоть до подвисания страниц).

Еще один важный параметр, который разрешает использование «небезопасного» программного рендера WebGL, что позволяет использовать 3D-графику в браузере даже на устаревшем оборудовании, которое не поддерживает современное Vulkan API.

Данный параметр по прямой аналогии с описанным в самом начале --enable-features= переопределяет опции браузера, которые необходимо отключить.

В данном случае отключаем встроенную рекламу новых фич браузера, которые вылезают при обновлениях и очень сильно бесят отвлекают.

Актуально только для обычного Chromium, поскольку в ungoogled-версии все эти радости вырезаны целиком.

Теперь рассказываю для самой широкой аудитории — про оптимизацию браузера под Windows.

❯ Хром и Windows

Я использую Windows 11, 10 и 7 на рабочих станциях а также множество разных виртуальных машин с серверными версиями Windows.

Поскольку оптимизации актуальны только при использовании браузера на рабочей станции (мало кому интересно работать из браузера прямо с сервера, правда?), поэтому в качестве тестовой среды будут выступать только три пользовательских версии Windows: 11, 10 и 7.

Скрипт запуска выглядит следующим образом:

Сохраняете текст выше в файле run.cmd, кладете в каталог рядом с chrome.exe и используете для первого запуска.

Используемые параметры браузера и их логика полностью совпадают с описанными выше для Linux, шаги по установке расширения для отключения анимации также полностью аналогичны.

Замечу, что символ ^ — аналог \ в UNIX-мире и используется для переноса длинных строк в командных скриптах под Windows.

Если что‑то перенесется неправильно — просто удаляете символы ^ и сводите все в одну длинную строку.

Также добавлю, что в последние версии и Chrome (и даже Chromium) под Windows авторы напихали AI-фич под завязку, поэтому на моих рабочих станциях с Windows ныне используются только и исключительно Ungoogled-сборки.

Chrome и старые Windows

Официально Google перестала поддерживать Windows 7 для Chrome/Сhromium еще в 2023 году, поэтому если у вас осталась живая «семерка» и есть необходимость использовать современный браузер — будут определенные сложности.

Цитируя одну известную шутку: чем бы вы ни занимались — обязательно найдется азиат, который сделает еще круче. В случае с портированием Chrome на устаревшие версии Windows именно так и произошло:

стоило только начать изучать вопрос и доступные варианты — немедленно нашелся репозиторий со сборками последних версий Chrome... под Windows XP!

Windows XP вышла в далеком 2001м году и процесс портирования под настолько старую ОС был весьма непростым занятием. Вот тут выложены готовые сборки браузера под Windows XP с поддержкой аппаратного ускорения (!) — невероятный хардкор.

Теперь переходим к разделу для самых ярых фанатов своего дела.

❯ Chrome и FreeBSD

Наконец последним разделом описываю то, с чего началась эта статья в далеком 2023-м году:

оптимизация работы браузера Chrome под FreeBSD на очень сильно устаревшем оборудовании.

«Очень сильно устаревший» — про тот самый Asus F3KE из 2007 года, спасенный автором от достойного погребения за долгую службу.

Так выглядит вывод fastfetch с описанием оборудования:

Конечно же для столь мощного колдунства пришлось провести немало нечистых ритуалов оптимизаций (начиная с кастомного ядра), но как минимум половина производительности — результат подбора правильных параметров браузера.

Так выглядит скрипт запуска:

Поскольку во FreeBSD довольно давно используется ungoogled-версия браузера, поэтому были убраны параметры для того функционала, который был вырезан в ungoogled-версии.

Строка:

на самом деле скрывает портал в ад отдельный механизм повторного использования сессии DBus, подключаемый тут файл ~/.exports.sh создается вот таким специальным скриптом:

Этот скрипт натуральным образом ворует сессию работы с DBus, забираясь в окружение другого запущенного процесса (да, так можно было) — все ради того чтобы не запускать процесс dbus-launch повторно.

Помимо приседаний с параметрами, в версии для FreeBSD также используется описанное выше расширение браузера для отключения анимации, но вместо изоляции через cgroups используется более простой вариант со сниженным лимитом на количество запущенных процессов рендера:

Чего вполне достаточно для комфортной работы.

❯ За кадром

В качестве небольшого бонуса, ряд дополнительных параметров запуска браузера Chrome, которые остались за кадром. Они также применимы ко всем версиям и вариациям браузера и работают на всех операционных системах.

Указывает альтернативное название профиля, по-умолчанию он называется Default и находится в каталоге пользователя.

Актуально в первую очередь для тестов, но может влиять на системы защиты от ботов, поскольку данный ключ часто используют системы автоматизации, работающие поверх браузера.

Заклинание чудовищной силы, которое заставляет браузер работать в одном единственном процессе:

Этот весьма опасный (во всех смыслах) параметр переключает Chrome в нестандартный режим работы, при котором браузер не порождает отдельные процессы на каждую вкладку.

К сожалению такой режим работы является весьма нестабильным и браузер будет падать, особенно на сложном контенте и с большими расширениями вроде AdBlock.

Тем не менее, это единственный известный мне способ заставить Chrome работать без порождения дополнительных процессов.

Отключает бекэнд Skia Renderer, используемый для отрисовки практически всей графики:

Chrome uses Skia for nearly all graphics operations, including text rendering. GDI is for the most part only used for native theme rendering; new code should use Skia.

К сожалению этот параметр является обязательным если вы собираетесь использовать --single-process, думаю очевидно что скорость отрисовки страниц при этом упадет.

❯ Эпилог

Мой опыт оптимизации браузера весьма специфичный и далеко не глобальный, поскольку решаемая задача касается производительности на устаревшем оборудовании и не самых популярных операционных системах.

Поэтому с радостью почитаю про ваш опыт и применяемые практики.

Автор текста: alex0x08

Написано при поддержке Timeweb Cloud ↩

Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

📚 Вам может быть интересно:

• Обновили ядро Linux на всех Ryzen-серверах в Москве

• Оживление android-планшета глазами новичка. Как я нашел себе классную читалку на лето

• Разбор медицинского анализатора: Bayer Clinitek Status+

# Добавляем репозиторий apt.bcachefs.org (unstable / bcachefs-tools-release) и затем ставим всю обвязку

sudo apt install bcachefs-tools bcachefs-kernel-dkms fio btrfs-progs

По итогу получаем собранный модуль (bcachefs.ko.zst версии 1.38.6), и dmesg ожидаемо сыплющий ворнингами про tainting kernel и verification failed. Ну это просто надо иметь ввиду - теперь вы живете на внешнем модуле, и при каждом обновлении ядра нужно будет пристально следить за DKMS.

bcachefs: loading out-of-tree module taints kernel

bcachefs: module verification failed: signature and/or required key missing - tainting kernel

bcachefs: filldir64 fastpath disabled: struct layout unverified for this kernel

2. Базовый single-disk сценарий

Первый тест был максимально тупой и прямолинейный:

1. Создать ФС на одном диске.

2. Смонтировать.

3. Записать файл 1 GiB и 5000 мелких файлов.

4. Запустить usage/scrub.

5. Размонтировать и выполнить offline check.

Для Bcachefs:

sudo bcachefs format -f -L bcf_single /dev/sdb

sudo mount -t bcachefs -o noatime /dev/sdb /mnt/bcf

sudo bcachefs fs usage -h -a /mnt/bcf

sudo bcachefs scrub /mnt/bcf

sudo bcachefs fsck -n -f /dev/sdb

Для Btrfs:

sudo mkfs.btrfs -f -L btr_single /dev/sdc

sudo mount -t btrfs -o noatime /dev/sdc /mnt/btr

sudo btrfs filesystem usage -T /mnt/btr

sudo btrfs scrub start -B /mnt/btr

sudo btrfs check --readonly /dev/sdc

На этом этапе всё скучно, единственная практическая ценность тут - набор команд для создания ФС, может кому пригодится как шпаргалка.

Можно еще отдельно сказать про команды Bcachefs. Они непривычны, но в целом на удивление логичны: вместо mkfs.bcachefs используется bcachefs format, диагностика идёт через bcachefs fs usage, проверка через bcachefs fsck.

3. Сжатие

Для проверки сжатия использовал простой набор:

1. zero-512m.bin, 512 MiB нулей.

2. random-256m.bin, 256 MiB случайных данных.

Bcachefs создавалась сразу с zstd:

sudo bcachefs format -f -L bcf_zstd --compression=zstd /dev/sdb

Btrfs монтировалась с compress=zstd:

sudo mount -t btrfs -o noatime,compress=zstd /dev/sdc /mnt/btr

У Bcachefs понравилась отдельная секция в fs usage:

Итоговое использование места:

Bcachefs - около 283 MiB

Btrfs - около 274 MiB

Обе ФС отработали отлично (нули сжали, рандом пропустили). Разница в несколько мегабайт тут не имеет особого смысла.

Из интересного - у Bcachefs утилита fs usage выдает шикарную и очень наглядную статистику по сжатым/несжимаемым данным прямо в консоль.

4. Снапшоты

Снапшоты проверял простым бытовым сценарием:

1. Создать subvolume.

2. Записать state.txt со значением original.

3. Создать read-only snapshot.

4. В живом subvolume поменять файл на changed.

5. Прочитать файл из snapshot.

Bcachefs:

bcachefs subvolume create /mnt/bcf/subv

bcachefs subvolume snapshot -r /mnt/bcf/subv /mnt/bcf/snap1

Btrfs:

btrfs subvolume create /mnt/btr/subv

btrfs subvolume snapshot -r /mnt/btr/subv /mnt/btr/snap1

Результат у обеих ФС одинаковый:

live=changed

snapshot=original

Здесь ноль сюрпризов. Снапшоты работают так, как от CoW-ФС и ожидаешь.

5. Производительность fio и мелкие файлы

Теперь к цифрам. Ещё раз: это синтетические тесты внутри одного сомнительного стенда.

Параметры fio:

single disk

без сжатия

sequential read/write: bs=1M, size=2G

random write: bs=4k, numjobs=4, iodepth=16, runtime=30

Первые три строки ниже - это fio. Создание и удаление 10000 мелких файлов замерялись отдельно обычным shell-сценарием: создание дерева файлов и последующий rm -rf этого дерева.

Результаты:

На этом стенде Bcachefs заметно быстрее на последовательной записи, random write 4K и создании мелких файлов. Btrfs, наоборот, быстрее на последовательном чтении и чуть быстрее удаляет дерево мелких файлов.

Само собой всё это автоматически не приводит нас к выводу, что Bcachefs быстрее Btrfs. Всё таки подложка в виде Proxmox/ZFS может сильно влиять на такие цифры. Но как лабораторный результат - как минимум любопытно.

Отдельный нюанс: во время нагрузки у Bcachefs в dmesg появилась строка:

bcachefs (sdb): bch2_journal_flush_seq stuck? Waited 10s for seq 32

После этого ФС нормально размонтировалась и прошла проверки. Но при эксплуатации это сообщение нельзя просто игнорировать. Его стоит отдельно разбирать при повторных тестах.

6. Multi-device

Одна из причин вообще смотреть на Bcachefs - обещание функциональности уровня современных CoW-ФС с более гибкой моделью устройств.

Bcachefs с двумя копиями данных и метаданных создаётся так:

bcachefs format -f -L bcf_raid1 --replicas=2 /dev/sdb /dev/sdc

После записи 512 MiB полезной нагрузки bcachefs fs usage показал ожидаемую репликацию:

Btrfs RAID1 создавался привычно:

mkfs.btrfs -f -d raid1 -m raid1 -L btr_raid1 /dev/sdb /dev/sdc

У него всё ожидаемо отображается через Data ratio: 2.00 и Metadata ratio: 2.00.

Нюанс в терминологии: у Bcachefs модель --replicas=2 читается проще. Мы описываем желаемое количество копий, а не выбираем отдельные RAID-профили для data и metadata. Для админа это вполне приятная деталь.

7. Потеря диска на живую

Ну и само собой важная часть для любой multi-device ФС нифига не красивая таблица fio, а поведение при отказе.

Сначала пробовал имитировать отказ изнутри гостевой ОС через /sys/block/*/device/delete и device/state=offline. В этой ВМ метод оказался ненадёжным: устройство либо оставалось видимым, либо состояние быстро возвращалось в running.

Поэтому финальный тест делал через QMP hot-unplug на уровне Proxmox/QEMU. Постоянную конфигурацию ВМ не менял, удалял только live-устройство.

Bcachefs

Сценарий:

1. Bcachefs на /dev/sdb и /dev/sdc.

2. Форматирование с --replicas=2.

3. Запись 256 MiB payload.

4. QMP device_del scsi2, то есть удаление второго диска.

5. Проверка чтения старого файла и запись нового файла.

После hot-unplug /dev/sdc исчез из lsblk. Чтение и запись продолжили работать:

/mnt/bcf/payload.bin: OK

-rw-rw-r-- 1 user user 20 ... /mnt/bcf/after-qmp-hotunplug.txt

Диагностика Bcachefs показала, что часть метаданных уже требует восстановления реплик:

В dmesg появились ожидаемые ошибки по удалённому устройству:

bcachefs: error writing btree node ... sdc io: BLK_STS_OFFLINE

bcachefs (sdc): offline from block layer

bcachefs: error writing btree node ... sdc io: BLK_STS_REMOVED

Практический вывод: ФС осталась рабочей, данные читались, новая запись прошла. При этом состояние явно деградировало и требует дальнейшего reconcile/восстановления. Собственно, именно это и хотелось увидеть от теста.

Btrfs

Для Btrfs аналогичный сценарий делал на другой паре дисков:

1. Btrfs RAID1 на /dev/sdd и /dev/sde.

2. Так же запись 256 MiB payload.

3. QMP device_del scsi4.

4. Проверка чтения и запись нового файла.

После удаления /dev/sde ФС тоже продолжила работать:

/mnt/btr/payload.bin: OK

-rw-rw-r-- 1 user user 20 ... /mnt/btr/after-qmp-hotunplug.txt

btrfs filesystem usage -T показал missing device:

WARNING: failed to get device size for /dev/sde: No such file or directory

Device missing: 20.00GiB

В dmesg появились ошибки записи на удалённое устройство:

BTRFS error (device sdd): bdev /dev/sde errs: wr 1, rd 0, flush 0, corrupt 0, gen 0

BTRFS warning (device sdd): lost super block write due to IO error on /dev/sde (-5)

BTRFS error (device sdd): error writing primary super block to device 2

В этом конкретном сценарии обе ФС повели себя адекватно: RAID1-подобная конфигурация пережила потерю одного диска на живую, данные остались читаемыми, запись продолжилась.

8. Что там по UX

Понравилось в Bcachefs:

1. bcachefs fs usage -h -a очень информативен.

2. Хорошо видно data/metadata, compression, btree и состояние устройств.

3. Модель --replicas=2 читается проще, чем отдельные профили -d raid1 -m raid1.

4. Снапшоты и subvolume-команды выглядят логично.

5. Потерю одного устройства при репликации ФС пережила.

Минусы:

1. Вместо нормальной поставки в составе ядра - поставляется как DKMS-модуль со всеми вытекающими (вообще надо было постараться настолько сильно выбесить мейнтейнеров ядра своим стилем разработки, чтоб тебя со скандалом вып*здили из mainline)

2. В dmesg был warning про bch2_journal_flush_seq stuck.

3. Сценарий возврата или замены диска после hot-unplug надо тестировать отдельно.

У Btrfs главный плюс скучный, но весомый: он давно есть в дистрибутивах, хорошо документирован, привычен и в принципе практически стабилен.

Итоги

1. Bcachefs после снятия experimental уже имеет смысл тестировать в homelab.

2. В базовых сценариях ФС отработала нормально: создание, монтирование, scrub/fsck, сжатие, снапшоты, multi-device.

3. На этом стенде Bcachefs хорошо выступила на записи и мелких файлах, но это синтетические тесты.

4. Потерю одного диска при --replicas=2 Bcachefs пережила: данные читались, запись продолжалась, диагностика показала деградацию.

Если резюмировать, то основные вопросы пока не столько к самой ФС, сколько к эксплуатационной обвязке: DKMS, обновления ядра, загрузка модуля и восстановление после отказов.

ИМХО, для лаборатории, тестового NAS, домашнего стенда и удовлетворения инженерного любопытства - да, Bcachefs уже интересно гонять. Для продакшена или единственной копии важных данных - только после собственных аварийных тестов и с нормальными бэкапами.

Сижу я, никого не трогаю, и тут ко мне в комнату врывается Билл Гейтс. Хватает меня за шкирку, скручивает и силой ставит мне Линукс на комп. Я ору, плачу, пытаюсь нажать Ctrl+Alt+Del, но он заламывает мне руки и тыкает меня мордой в монитор.

Тут из погреба вылезает Гейб Ньюэлл и кричит: «Это насилие!».

Торвальдс, сам Линус Торвальдс, откуда он взялся? Рукой, с кистью свернутой в фак, медленно отодвигает Билла. И интенсивно начинает клацать по клаве. О... Он вернул мою любимую Винду. Открываю файловый менеджер. Аа... А где диск C: и диска D: нет?

Гейб опять орёт: «Это обман!».

Потом Гейб вздыхает, отталкивает Линуса, объявляет Летнюю Распродажу и убирает из Steam цифру три. А саму кнопку «Купить со скидкой 99%» густо так мажет Линуксом. Потом всё как-то завертелось. Смотрю, а у меня три кредита и Стим Дек в руках. Я начинаю тихонько выть...

Голос Гейба сверху говорит: «И прошу заметить — добровольно и с песней!».

Очнулся в погребе, и, кажется, я понял, где та самая цифра три.