Lustre文件系统作为一种高性能并行文件系统，在高性能计算（HPC）与人工智能（AI）等数据密集型领域具有重要的应用价值。近年来，随着AI需求激增及超大规模计算的发展，Lustre的表现得到了显著关注，其重回Linux内核主线（upstream）成为业界和开源社区共同关注的话题。要理解Lustre将如何融入Linux内核，必须先回顾其历史、技术架构及目前所面临的挑战。 Lustre的诞生可以追溯到数十年前，作为面向大型集群的分布式文件系统，它通过将文件拆分成多个块并分散存储于不同服务器，实现了高效的并行访问，满足了海量数据的流畅传输。其内核驱动包含客户端和服务器两个部分，类似于网络文件系统NFS，允许计算节点直接通过内核模块访问分布式存储资源。过去十多年中，Lustre的网络通信协议和磁盘格式保持高度稳定，极大提升了版本兼容性和跨版本协作能力，这一点在传统文件系统中较为罕见。
尽管Lustre具有稳定的性能优势，却在2013年被引入Linux内核的staging（暂存）树，但仅历时五年便在2018年被移出。这主要源于其开发模式与Linux内核社区的协作方式存在不兼容问题，项目进展缓慢以及维护模式未能切合内核要求。Lustre的社区开发长期侧重于内核外的仓库，导致提交到内核staging树的版本与真实开源版本存在脱节，从而影响合并与同步。 近年来，Lustre的开发者未停止对回归内核主线的努力。在过去几年，超过一千份针对代码准备和改进的补丁被提交，其中核心维护者贡献了绝大部分。从技术角度看，一个亟需解决的问题是如何将现存的巨型文件系统代码库从“宏定义遍布、兼容多版本”的怪圈中剥离，重构为分层明确的架构。
当前的计划是把核心文件系统代码与兼容层拆分为两个独立仓库，核心代码作为一个清晰、紧凑且可维护的部分进入Linux内核树，兼容代码则单独维护以支持旧内核版本和客户需求。 此外，Lustre项目还需在开发流程上做出适配。内核社区普遍依赖邮件列表作为补丁交流和审查的主要平台，但Lustre团队长期使用Gerrit的代码评审系统，习惯于现代化的协作平台，这成为融入内核社区的阻碍之一。为解决此问题，开发者正在寻找折中方案，既能保留Gerrit的优势，亦满足内核邮件列表的公开透明原则。相关的补丁历史目前通过lustre-devel邮件列表和Patchwork平台公开，方便社区成员追踪和反馈。 社区维护工作方面，曾有开发者担忧Lustre的代码质量及是否能适应Linux内核的现代化要求，如对高效内存管理机制folios的支持不足等。
对此，Lustre团队已明确正在积极进行folio体系的迁移，并与Linux内核专家展开深度合作，借助内核通用库(netfs)等技术提升代码质量和兼容性。此举不但能降低维护成本，还能充分利用Linux内核现有资源和优势。 关于先合并客户端还是客户端与服务器同时合并的问题，社区存在较多讨论。一方面，服务器端代码庞杂且与ext4等底层文件系统耦合紧密，对内核的影响较大，合并难度高；另一方面，分离客户端与服务器存在巨大重构工作，且两者紧密依赖，分开维护易出错且测试困难。多数开发者倾向“先小后大”策略，优先合并客户端部分以降低风险和复杂度，但核心维护者和社区也有呼声认为应当同步推动服务器端共同合入，以避免碎片化和测试环境的缺失，争取实现更顺畅的整合。 历史经验也让融入流程达到了现代标准的更高要求。
比如，与Linux内核其他存储子系统保持一致的IPv6支持、清晰的代码风格、一致的内核等待机制和锁管理、网络协议的现代化改造等工作均在进行中，以确保Lustre代码符合内核主体规范，便于代码审查和后续维护。 关于为什么不采用FUSE用户空间方案实现Lustre，社区普遍认为性能瓶颈成为制约因素。尽管FUSE近年来性能大幅提升，譬如增加了io_uring支持和直通技术，但距离满足Lustre的高吞吐、低延迟要求仍有差距。更重要的是，Lustre的网络通信协议特别设计，与用户空间网络库（如libfabric）兼容性差，若转移到用户空间需重写大量代码，代价巨大。而且FUSE方案难以充分利用内核内存管理和缓存机制，无法如内核模块一样充分发挥硬件性能优势，因此对高性能计算领域不具备吸引力。 Lustre在多元社区中的定位，也为其重回主线提供了动力和压力。
作为超算中心和科研机构的重要文件系统，社区关注其持续维护和创新能力。过去内核社区因曾遇维护团队变动和新文件系统入主线风险带来的负担有所警惕，比如ReiserFS和ntfs的问题，实现决策的谨慎性更强。对此，Lustre团队展示出强烈的维护意愿和结构调整能力，持续追踪内核主线API变化，调整开发流程，以保证代码的可维护性与稳定性。 展望未来，Lustre上游工作的关键在于构建一个开放、标准的协作模式。文件系统社区提倡共同参与的决策机制，避免单点决策带来维护负担。Lustre与Linux内核社区的持续交流及流程融合，将是确保项目成功融入内核的保证。
技术上，继续推动与内核folio体系的深度结合、网络层优化与模块化拆分，将使得Lustre不仅满足当前性能需求，更具备长远的可持续发展潜力。 总体而言，Lustre向Linux主线合并是一项复杂而系统的工程，既牵涉深厚的技术改造，也需跨组织、跨社区的协同配合。其顺利完成不仅能为高性能计算用户带来更稳定、高效的存储支持，也将推进Linux文件系统生态的多样性与先进性。关注并支持这一进程，将有助于加速高性能并行存储技术的普及与创新，从而支撑未来更大规模的AI及科研计算需求。
