Linux 7.2 ya está disponible como versión estable y trae cambios especialmente interesantes para administradores de sistemas, responsables de infraestructura y usuarios de Linux que trabajan con servidores de muchos núcleos, almacenamiento Btrfs o virtualización. El nuevo kernel mejora la forma en que el planificador aprovecha la caché de las CPU, introduce avances en recuperación de memoria, amplía las capacidades de KVM y actualiza varios subsistemas de almacenamiento y red. En equipos de escritorio, AMDGPU da además un paso esperado hacia HDMI 2.1 FRL.
Las claves de Linux 7.2 en 20 segundos
- El nuevo Cache Aware Scheduling intenta mantener cargas relacionadas dentro del mismo dominio de caché LLC.
- Btrfs activa large folios por defecto y sigue avanzando en folios de mayor tamaño.
- MGLRU mejora algunos escenarios de recuperación de memoria y writeback.
- KVM incorpora nuevas capacidades para AMD e Intel.
- AMDGPU estrena la base de HDMI 2.1 FRL, aunque algunas funciones siguen madurando.
Para un administrador de sistemas la importancia de Linux 7.2 está menos en una única característica espectacular que en los cambios realizados en componentes que determinan el comportamiento cotidiano de servidores y máquinas virtuales: scheduler, memoria, sistemas de archivos, virtualización y red.
| Novedad | Área | ¿Por qué importa? |
|---|---|---|
| Cache Aware Scheduling | CPU | Reduce movimientos entre dominios LLC en cargas adecuadas |
| Large folios en Btrfs | Almacenamiento | Permite procesar memoria e I/O con unidades mayores |
| Huge folios hasta 2 MiB en Btrfs | Almacenamiento | Abre la puerta a reducir sobrecarga en determinadas cargas |
| Mejoras de MGLRU | Memoria | Refina la recuperación de páginas bajo presión de RAM |
| NFS con bloques mayores | Red/almacenamiento | Puede favorecer transferencias NFS en sistemas con suficiente memoria |
| Mejoras en KVM | Virtualización | Amplían capacidades de ejecución y aislamiento de máquinas virtuales |
| HDMI 2.1 FRL en AMDGPU | Gráficos | Acerca Linux a las capacidades modernas de pantallas HDMI 2.1 |
| Mejoras MPTCP, PPPoE y TCP-AO | Red | Amplían las capacidades del stack de red |
| Rust para s390 | Arquitecturas | Extiende el uso de Rust al entorno IBM Z |
Cache Aware Scheduling: el scheduler empieza a mirar más allá del núcleo
Una de las novedades técnicamente más interesantes de Linux 7.2 es Cache Aware Scheduling, un trabajo desarrollado principalmente desde Intel que permite al planificador tener en cuenta la distribución de la caché de último nivel o LLC (Last Level Cache).
La idea parte de un problema conocido en sistemas modernos con muchos núcleos. Encontrar una CPU libre no significa necesariamente que trasladar hasta ella un hilo sea la decisión más eficiente.
En determinadas arquitecturas existen varios dominios de caché compartida. Cuando un proceso multihilo trabaja sobre información común, mover sus hilos entre dominios puede provocar que los datos tengan que volver a recuperarse desde niveles más lentos de la jerarquía de memoria.
Linux 7.2 incorpora infraestructura para intentar mantener determinados hilos relacionados dentro del mismo dominio LLC.
El kernel no aplica esta política indiscriminadamente. Tiene en cuenta características de la carga y la capacidad efectiva de la caché antes de decidir si merece la pena agrupar los hilos. Los procesos de un único hilo, por ejemplo, normalmente no justifican el coste adicional de este seguimiento.
También se evita concentrar cargas cuando su huella de memoria puede superar ampliamente la capacidad disponible en la LLC.
Para administradores de servidores este comportamiento puede resultar interesante en máquinas con muchos núcleos y topologías de caché complejas, aunque el beneficio dependerá completamente de la carga. No debe interpretarse como una mejora general de rendimiento para cualquier servidor que instale Linux 7.2.
Btrfs y los folios grandes ganan protagonismo
Btrfs concentra otra parte relevante del trabajo.
Linux lleva varias versiones extendiendo el uso de folios, una abstracción que permite gestionar conjuntos de páginas de memoria de forma más eficiente. Linux 7.2 continúa ese proceso y activa los large folios por defecto en Btrfs.
El sistema de archivos incorpora además soporte para huge folios de hasta 2 MiB, aunque esta parte debe diferenciarse de las capacidades ya más consolidadas y sigue siendo un terreno que requiere cautela.
El objetivo es sencillo: determinadas operaciones pueden realizarse sobre bloques mayores en lugar de trabajar continuamente con páginas pequeñas, reduciendo operaciones internas y costes asociados a la gestión de memoria.
También se han realizado optimizaciones específicas en las rutas de entrada y salida.
Entre los cambios incorporados existen pruebas de desarrollo que muestran alrededor de un 15 % de mejora en escrituras secuenciales en un escenario concreto después de modificar el tamaño de determinadas operaciones durante el writeback.
Otro cambio elimina una serialización innecesaria de operaciones de entrada y salida directa que había quedado después de una migración de API. Las pruebas asociadas al parche recuperaron hasta un 60 % de throughput en ese escenario específico.
Son cifras de pruebas concretas de desarrollo, no una promesa de que un servidor Btrfs vaya a conseguir automáticamente esos porcentajes después de actualizar.
Para producción, precisamente esa diferencia es importante: Linux 7.2 contiene optimizaciones prometedoras, pero el comportamiento debe validarse con las cargas, dispositivos y configuración de cada infraestructura.
MGLRU mejora la gestión cuando empieza a faltar memoria
También hay trabajo importante en Multi-Gen LRU (MGLRU), el mecanismo que ayuda al kernel a decidir qué páginas conservar y cuáles recuperar cuando aumenta la presión sobre la memoria.
Uno de los cambios afecta a las páginas sucias pendientes de escritura.
Con MGLRU podían darse situaciones en las que el mecanismo encargado de iniciar el writeback reaccionase más tarde que utilizando el sistema LRU tradicional. Linux 7.2 modifica parte de este comportamiento para que la recuperación de memoria pueda responder mejor cuando existe mucha actividad de escritura.
En servidores con suficiente RAM estas situaciones pueden pasar inadvertidas durante buena parte del tiempo. El comportamiento del subsistema empieza a ser mucho más importante cuando varios procesos compiten por memoria, aumenta la caché de páginas y el kernel necesita recuperar RAM mientras continúa realizando I/O.
Linux 7.2 incorpora además cambios relacionados con swap y continúa desarrollando el soporte para páginas transparentes enormes de distintos tamaños mediante khugepaged.
NFS, SMB y redes también reciben novedades
La actualización no se limita al almacenamiento local.
NFS aumenta a 4 MB el tamaño predeterminado de determinados bloques en sistemas con al menos 16 GB de RAM, un cambio relevante para servidores que utilizan almacenamiento mediante Network File System.
SMB incorpora por su parte mejoras relacionadas con la gestión de archivos comprimidos.
En networking aparece soporte de señalización de direcciones IPv6 para Multipath TCP (MPTCP), además de soporte GRO y GSO para PPPoE.
GRO (Generic Receive Offload) y GSO (Generic Segmentation Offload) permiten agrupar o segmentar tráfico de forma más eficiente dentro de la pila de red, reduciendo parte del procesamiento asociado a los paquetes en determinados escenarios.
Linux 7.2 incorpora también la implementación de TCP Authentication Option (TCP-AO), mecanismo destinado a autenticar segmentos TCP mediante claves compartidas y que resulta especialmente interesante para determinados protocolos e infraestructuras de red.
KVM amplía las capacidades para AMD e Intel
La virtualización vuelve a ocupar una parte importante de los cambios del kernel.
KVM incorpora soporte relacionado con Guest Mode Execute Trap (GMET) de AMD y Mode-Based Execute Control de Intel, además de nuevos avances alrededor de Intel Trust Domain Extensions (TDX).
Estas funciones están orientadas a mejorar las posibilidades de control, ejecución y aislamiento disponibles para máquinas virtuales sobre hardware compatible.
Para un administrador de sistemas conviene recordar que una función incorporada al kernel no implica automáticamente que pueda utilizarse en cualquier plataforma. Su disponibilidad efectiva puede depender de la generación del procesador, firmware, QEMU, libvirt, configuración del host y herramientas de virtualización utilizadas por encima de KVM.
Esto resulta especialmente importante en tecnologías como TDX, donde intervienen varias capas de la plataforma.
Linux 7.2 aporta las piezas del kernel, pero será el conjunto completo del stack el que determine qué funciones están realmente disponibles en producción.
AMDGPU estrena la base para HDMI 2.1 FRL
Aunque tiene menos repercusión para un servidor sin entorno gráfico, una de las novedades que probablemente dará más visibilidad a Linux 7.2 está en AMDGPU.
AMD incorpora soporte inicial para HDMI 2.1 FRL (Fixed Rate Link) y trabajo relacionado con DSC (Display Stream Compression) sobre FRL.
FRL permite superar las limitaciones de ancho de banda del mecanismo TMDS utilizado anteriormente por HDMI y es necesario para aprovechar determinadas combinaciones de resolución y frecuencia asociadas a HDMI 2.1.
Es especialmente relevante para estaciones de trabajo Linux y ordenadores con Radeon conectados a monitores o televisores modernos.
Sin embargo, todavía no debe interpretarse como que todo HDMI 2.1 funciona ya completamente en cualquier Radeon bajo Linux. El desarrollo de VRR y FreeSync sobre conexiones FRL ha continuado posteriormente, por lo que algunas piezas del soporte siguen madurando.
El nuevo scheduler DRM tendrá que esperar
Linux 7.2 también deja una historia interesante sobre lo que finalmente no ha llegado como estaba previsto.
El subsistema DRM había preparado un nuevo planificador de trabajos de GPU con una política más equilibrada que iba a sustituir al comportamiento FIFO utilizado hasta ahora como opción predeterminada.
Durante las últimas fases del desarrollo aparecieron regresiones.
La decisión fue revertir el cambio y volver temporalmente a FIFO, mientras el nuevo scheduler queda como experimental. El trabajo continuará previsiblemente durante el ciclo de Linux 7.3.
No fue el único cambio retirado antes del lanzamiento. También se revirtieron modificaciones relacionadas con I2C DesignWare, mt76 y componentes de Qualcomm. Uno de los problemas detectados en I2C podía afectar incluso al funcionamiento del touchpad de algunos portátiles ThinkPad.
Es una parte menos vistosa de una nueva versión del kernel, pero especialmente relevante desde el punto de vista de sistemas: las últimas semanas de un ciclo estable no consisten únicamente en incorporar funciones, también en retirar aquellas que todavía generan regresiones.
Linux 7.2 termina así como una versión con bastante más contenido de infraestructura de lo que podría sugerir inicialmente su esperada mejora gráfica para Radeon.
Los administradores que trabajen con Btrfs, NFS, KVM, servidores con muchos núcleos o sistemas sometidos a presión de memoria tienen motivos para seguir su llegada a las principales distribuciones. Como siempre en producción, que una mejora esté disponible en upstream no significa que actualizar inmediatamente sea la mejor decisión: habrá que tener en cuenta el kernel mantenido por cada distribución, sus backports, el hardware utilizado y las aplicaciones que se ejecutan encima.
Preguntas frecuentes
¿Qué novedades de Linux 7.2 son más interesantes para servidores?
Cache Aware Scheduling, las mejoras de Btrfs y MGLRU, los cambios de NFS y networking y las nuevas capacidades incorporadas a KVM son algunas de las más relevantes para administradores de sistemas.
¿Linux 7.2 hace Btrfs más rápido?
Incluye varias optimizaciones que han mejorado el rendimiento en pruebas concretas, además de activar large folios por defecto. Los porcentajes publicados en determinados parches corresponden a escenarios específicos y no deben extrapolarse a cualquier servidor Btrfs.
¿Merece la pena actualizar inmediatamente un servidor a Linux 7.2?
Depende de la distribución y de la infraestructura. En producción suele ser preferible seguir el kernel soportado por la distribución y comprobar compatibilidad, regresiones y necesidades concretas antes de cambiar de rama.
¿Linux 7.2 ofrece ya soporte completo de HDMI 2.1 para AMD Radeon?
Linux 7.2 incorpora una parte importante de la infraestructura para HDMI 2.1 FRL y DSC sobre FRL en AMDGPU, pero algunas funciones relacionadas con VRR y FreeSync sobre FRL continúan evolucionando.
