SAN網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)共享軟件全攻略講述

1、在高性能專用存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)需求的驅(qū)使下，SAN存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)大量應(yīng)用于高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、大型網(wǎng)站系統(tǒng)、非線性編輯系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，存儲(chǔ)設(shè)備與計(jì)算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)之間一對(duì)一的關(guān)系，被可供多個(gè)系統(tǒng)共享同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系所取代。為確保多大量客戶端主機(jī)對(duì)同一存儲(chǔ)設(shè)備的共享訪問(wèn)權(quán)限和和管理權(quán)限的統(tǒng)一，就需要安裝專門的存儲(chǔ)共享管理軟件或采用專門的共 享文件系統(tǒng)。SANergy、ImageSAN、StorNext、GPFS、CXFS等軟件或文件系統(tǒng)就是為了實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備共享而開發(fā)的。 一、典型SAN共享系統(tǒng)在說(shuō)到SAN網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)共享管理軟件之前(假設(shè)你對(duì)SAN、NAS、DAS和ISCSI技術(shù)的特點(diǎn)和區(qū)別已經(jīng)很熟悉

2、)，我們先來(lái)看一看常用的、或典型的FC-SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和IP-SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的特點(diǎn)。FC-SAN共享存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：(圖1)大型FC-SAN存儲(chǔ)共享系統(tǒng)經(jīng)常被稱“FC+LAN”雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這是指在本該系統(tǒng)由FC光纖通道網(wǎng)絡(luò)和LAN以太網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成，其中以太網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)工作站與MDC(MetaData Controller)服務(wù)器與工作站之間的元數(shù)據(jù)信息傳輸和交換，F(xiàn)C光纖通道網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)實(shí)際數(shù)據(jù)的高帶寬傳輸。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可充分利用兩種網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，發(fā)揮兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大效率。IP-SAN共享存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：以iSCSI設(shè)備為核心存儲(chǔ)的IP-SAN采用了與FC-SAN類似的結(jié)構(gòu)，典型的ISCSI存

3、儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下所示：(圖2)IP-SAN一般被稱為單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是指MDC服務(wù)器與工作站之間的元數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)都是通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行傳輸和交換。單網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可充分利用現(xiàn)在設(shè)備，系統(tǒng)建設(shè)時(shí)對(duì)現(xiàn)在系統(tǒng)修改較小，管理維護(hù)方便等特點(diǎn)。一、SANergySANergy可以理解為一個(gè)文件系統(tǒng)的擴(kuò)展，它能提升嵌入Windows NT、Windows 2000、Unix和Machintosh操作系統(tǒng)內(nèi)部的分布式數(shù)據(jù)共享能力。SANergy可以將標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)文件輸入/輸出，由LAN重新指向SAN。普通的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(CIF或NFS)在標(biāo)準(zhǔn)的LAN上建立連接以共享文件，而數(shù)據(jù)本身通過(guò)更高效的SAN以高得多的

4、帶寬傳輸。與SAN連接的存儲(chǔ)介質(zhì)可被格式化成NTFS、UFS或EXT FS格式或支持SANergy open API的任何其它文件系統(tǒng)。SANergy將標(biāo)準(zhǔn)的Windows NT、Windows 2000、SUN Soloris或Red Hat Linux文件服務(wù)器擴(kuò)展后，充當(dāng)共享式存儲(chǔ)器的元數(shù)據(jù)控制器(MDC)。這個(gè)MDC通過(guò)運(yùn)行SANergy客戶端軟件的計(jì)算機(jī)，管理對(duì)SAN存儲(chǔ)器的訪問(wèn)。通過(guò)提供重要的文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，MDC在客戶計(jì)算機(jī)提出請(qǐng)求時(shí)，管理對(duì)公用存儲(chǔ)器的訪問(wèn)。然后，客戶機(jī)可以通過(guò)SAN的連接直接訪問(wèn)該存儲(chǔ)器。SANergy對(duì)大部分系統(tǒng)服務(wù)或應(yīng)用程序提供透明支持，使用戶能夠通過(guò)實(shí)施

5、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)透明地共享公用存儲(chǔ)器、卷和文件的存取;可以使UNIX、Windows NT和Apple Macintosh系統(tǒng)在卷、文件和字節(jié)級(jí)上跨平臺(tái)共享存儲(chǔ)資源，從而比基于服務(wù)器共享的方式大大增加吞吐量，降低管理費(fèi)。SANergy不是一個(gè)獨(dú)立的文件系統(tǒng)，而只是一個(gè)文件I/O 重定向程序。它截取文件I/O 重定向到MDC 文件系統(tǒng)管理的磁盤，所以它只是一個(gè)SAN 文件系統(tǒng)外殼軟件。MDC對(duì)磁盤及文件系統(tǒng)的管理視主機(jī)平臺(tái)而定，如是Windows就是NTFS、Solaris，就是UFS、Linux就是EXT2等。在異構(gòu)操作系統(tǒng)平臺(tái)之間共享數(shù)據(jù)需要采用NFS 協(xié)議處理，性能表現(xiàn)不佳，實(shí)現(xiàn)可用

6、性不高，不能滿足混合平臺(tái)、大量主機(jī)并發(fā)工作環(huán)境中的性能要求。工作站以網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)方式安裝共享磁盤，而SANergy不是獨(dú)立的文件系統(tǒng)，它必須以網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)的形式安裝在主機(jī)上(Windows就是網(wǎng)絡(luò)盤符、UNIX和Linux就是NFS文件系統(tǒng))，那些不能在網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)上處理數(shù)據(jù)的應(yīng)用就無(wú)法運(yùn)行，或運(yùn)行效率和很低。除了MDC 外，所有SANergy主機(jī)都無(wú)法為其他LAN主機(jī)提供數(shù)據(jù)共享，因?yàn)樗旧砭褪蔷W(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，不能再次共享。Metadata傳輸占用LAN帶寬高，占用MDC主機(jī)資源多，不能支持大量主機(jī)并發(fā)訪問(wèn)。SANergy使用NFS/CIFS文件傳輸協(xié)議傳輸Metadata信息，不僅占用很大的

7、LAN帶寬，而且由于MDC必須運(yùn)行NFS/CIFS服務(wù)器處理連接，所以消耗資源很大，在高負(fù)載環(huán)境中效率低下依賴其它文件系統(tǒng)技術(shù)處理硬件，在高負(fù)載環(huán)境中數(shù)據(jù)處理性能低下SANergy MDC只有在Windows或AIX環(huán)境下才可以雙機(jī)切換，而且需要機(jī)群軟件支持。如果MDC 主機(jī)是其它UNIX或Linux，就無(wú)切換功能。這個(gè)約束極大降低了SANergy系統(tǒng)的可靠性和可用性。SANergy軟件安裝和使用簡(jiǎn)單方便，需要進(jìn)行設(shè)置的參數(shù)項(xiàng)少，任何人只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單地培訓(xùn)就可以使用。雖然SANergy軟件的官方價(jià)格仍然很高，但實(shí)際上其它盜版到處都有，不需要注冊(cè)碼且可以長(zhǎng)期使用，與從官方購(gòu)買到的軟件完全相同。因

8、此對(duì)于一些存儲(chǔ)需要共享但又不想花買正版軟件的人來(lái)講，應(yīng)該是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。 然而，經(jīng)本人長(zhǎng)期親自使用后發(fā)現(xiàn)，SANergy軟件的穩(wěn)定性和安全不足。雖然官方一直聲稱主機(jī)數(shù)沒(méi)有限制，但實(shí)際上當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)量到達(dá)100-150時(shí)，MDC服務(wù)器性能會(huì)大幅度降低，經(jīng)常出現(xiàn)一些莫名其妙的問(wèn)題，可能會(huì)引起數(shù)據(jù)丟失或文件系統(tǒng)損壞，系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)管理要求嚴(yán)格，必須在對(duì)共享網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)有深入了解的技術(shù)人員指導(dǎo)下來(lái)進(jìn)行日常維護(hù)。目前官方已不再對(duì)SANergy的后期開發(fā)和升級(jí)，改去開發(fā)新的共享軟件，但不知道還提供SANergy軟件的后期技術(shù)支持。另外，SANergy軟件在異構(gòu)操作系統(tǒng)平臺(tái)下表現(xiàn)不佳，實(shí)際性能只相當(dāng)于同構(gòu)

9、性的1/4-1/5,這個(gè)性能遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要。二、ImageSANImageSAN是Rorke Data公司專門針對(duì)廣電行業(yè)音視頻(AV)SAN網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)應(yīng)用而研發(fā)的，是Windows NT/2000/XP及Macintosh OSX環(huán)境及混合環(huán)境的SAN解決方案，并提供廣泛的應(yīng)用支持和高適應(yīng)性的容錯(cuò)能力。基于ImageSAN的存儲(chǔ)共享解決方案通過(guò)速度、協(xié)作和多任務(wù)提高了視頻、音頻及圖形編輯系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化處理能力。MDC設(shè)置：ImageSAN可以保證卷Master的動(dòng)態(tài)切換，確保高可用性。在對(duì)等網(wǎng)中，每一臺(tái)主機(jī)都有可能成為卷Master。從成本考慮，用戶根本不必花費(fèi)額外的MDC費(fèi)用。而

10、從安全性等方面考慮，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)量大于10時(shí)，用戶往往使用域模式(并不是必須如此，取決于用戶以太網(wǎng)的設(shè)置)，單獨(dú)設(shè)置了一臺(tái)域服務(wù)器，ImageSAN就可以指定該服務(wù)器為Master。同類其它產(chǎn)品則完全依賴MDC，MDC一旦出故障，將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。二次共享：在每一臺(tái)ImageSAN工作站上，SAN共享卷都直接顯示為本地硬盤。由于具有所有本地硬盤的特性，SAN存儲(chǔ)卷可以再映射到以太網(wǎng)以便共享。這樣，SAN以外的以太網(wǎng)工作站也可以訪問(wèn)SAN中的資料。更重要的是，SAN中的每一臺(tái)主機(jī)都可以面向以太網(wǎng)共享同一SAN分區(qū)(用戶權(quán)限支持)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的處理能力分擔(dān)了原來(lái)單臺(tái)服務(wù)器的負(fù)載，大大減小了網(wǎng)絡(luò)癱

11、瘓的可能性。這一點(diǎn)特別適合無(wú)卡網(wǎng)絡(luò)編輯的要求。動(dòng)態(tài)高可用冗余標(biāo)準(zhǔn)：ImageSAN網(wǎng)絡(luò)中的Master如果出故障，同一網(wǎng)絡(luò)中的工作站都可以接管成為Master。而且，SAN中的每個(gè)卷都可以單獨(dú)指定自己的Master，也可讓網(wǎng)絡(luò)選舉產(chǎn)生Master，非常靈活。如果通過(guò)其他軟件管理SAN，Master的MDC出故障，就要靠Slave的MDC接管。如果Slave的MDC也出故障，將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。筆者注：ImageSAN軟件在視頻共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中性能表現(xiàn)良好，但在非視頻共享環(huán)境中表現(xiàn)一般。感覺(jué)上ImageSAN實(shí)際使用的案例比較少，特別是大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中很少用到ImageSAN，非視頻共享行業(yè)用戶對(duì)I

12、mageSAN更少聽聞。三、StorNextStorNext FS是完全為SAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)計(jì)的文件系統(tǒng)，不依賴于任何現(xiàn)有操作系統(tǒng)中附帶的、獨(dú)立的、跨平臺(tái)SAN文件系統(tǒng)。StorNext FS是真正的64位文件系統(tǒng)，可以保證管理巨大的磁盤空間和文件數(shù)量，不同類型的主機(jī)可以同時(shí)以FC Direct I/O方式訪問(wèn)數(shù)據(jù)，中間不需要任何協(xié)議轉(zhuǎn)換。因此，StorNext FS 可以充分利用和發(fā)揮SAN 體系結(jié)構(gòu)的所有優(yōu)點(diǎn)，完全擺脫現(xiàn)有文件系統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)束縛，特別是在混合平臺(tái)、大量主機(jī)并發(fā)工作環(huán)境中優(yōu)勢(shì)非常突出。采用日志型文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的可靠性、健壯性和快速恢復(fù)能力。StorNext FS直接通過(guò)

13、TCP/IP協(xié)議傳輸Metadata，MDC采用優(yōu)化算法處理Metadata，Metadata傳輸占用LAN帶寬低，占用MDC主機(jī)資源少，可以支持大量主機(jī)并發(fā)訪問(wèn)，因此傳輸和處理效率非常高，可以滿足大量主機(jī)在高負(fù)載環(huán)境下并行工作的要求。StorNext FS具有自己的磁盤邏輯卷管理功能，可以優(yōu)化組合SAN中的磁盤資源，并且可以對(duì)SAN網(wǎng)絡(luò)鏈路進(jìn)行多通道并發(fā)處理、保證帶寬質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。加上StorNext SM 管理模塊，可以管理多種磁帶庫(kù)和磁帶介質(zhì)具備多種SAN網(wǎng)絡(luò)和磁盤優(yōu)化功能，可充分發(fā)揮硬件性能，在高負(fù)載環(huán)境中數(shù)據(jù)處理性能突出。StorNext FS的Metadata控制器可以在任何

14、類型的主機(jī)(多達(dá)7 臺(tái))中進(jìn)行切換，因此可以最大限度地保證系統(tǒng)的連續(xù)、可靠運(yùn)行。由于StorNext FS 是獨(dú)立的文件系統(tǒng)，工作站以本地文件系統(tǒng)方式安裝共享磁盤，共享磁盤直接顯示為本地磁盤，可進(jìn)行二次網(wǎng)絡(luò)共享，所有應(yīng)用軟件都可以以本地磁盤和文件系統(tǒng)方式處理StorNext FS 中的數(shù)據(jù)。具有原始集成的HSM數(shù)據(jù)歸檔、遷移、備份和容災(zāi)功能(StorNext Storage Manager)，StorNext FS是符合XDSM數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng)，具備內(nèi)置的數(shù)據(jù)遷移、保護(hù)、容災(zāi)等管理模塊 ?C StorNext Storage Manager 實(shí)現(xiàn)跨存儲(chǔ)介質(zhì)的、長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和保護(hù)解決方案

15、。筆者注：StorNext軟件是目前最熱門的存儲(chǔ)共享管理軟件，因此軟件價(jià)格也居高不下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，可能StorNext軟件的購(gòu)置費(fèi)用就會(huì)占用非常大的一部分成本。StorNext設(shè)置參數(shù)較多，技術(shù)人員要求較高。聽說(shuō)朋友說(shuō)StorNext的問(wèn)題與SANergy相比并不少，且出了問(wèn)題難以排查。四、CXFS CXFS是可擴(kuò)展的日志性群集文件系統(tǒng)，具高可擴(kuò)展性。單一文件大小可以達(dá)到九百萬(wàn)TB，文件系統(tǒng)可以達(dá)到1800萬(wàn)TB。動(dòng)態(tài)分配算法使得一個(gè)文件系統(tǒng)可以存儲(chǔ)數(shù)百萬(wàn)個(gè)文件而不浪費(fèi)磁盤空間，單一目錄管理百萬(wàn)個(gè)文件而不影響性能。CXFS通過(guò)使用先進(jìn)的XVM卷管理工具，一個(gè)磁盤卷可以有幾千個(gè)磁盤構(gòu)成，當(dāng)

16、現(xiàn)有磁盤卷容量不能滿足用戶需求時(shí)，可以在線增加新的磁盤，確保CXFS能滿足日見增長(zhǎng)的存儲(chǔ)需要。網(wǎng)絡(luò)的速度、服務(wù)器的能力和協(xié)議本身都是NFS性能的障礙。NFS協(xié)議是同步操作，每一數(shù)據(jù)塊請(qǐng)求都需要兩次網(wǎng)絡(luò)I/O;CXFS只通過(guò)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求少量的Metadata信息，大量的數(shù)據(jù)I/O是直接通過(guò)讀寫磁盤實(shí)現(xiàn)的。另外CXFS還可以在單一系統(tǒng)I/O路徑使用多塊FC卡增加I/O帶寬。因?yàn)镃XFS服務(wù)器只在數(shù)據(jù)傳輸之初將文件信息和文件控制權(quán)限賦予CXFS客戶機(jī)，而不參與每一次的數(shù)據(jù)傳輸，所以CXFS服務(wù)器并不需要很大即可支持大量的客戶機(jī)。CXFS被設(shè)計(jì)成能自動(dòng)識(shí)別并恢復(fù)單點(diǎn)失敗，單點(diǎn)失敗包括：主Metadata服

17、務(wù)器失敗、SAN失敗、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)失敗等。在CXFS配置中，一臺(tái)主機(jī)是Metadata服務(wù)器，所有其他主機(jī)都可以設(shè)計(jì)成備份Metadata 服務(wù)器，一個(gè)備份服務(wù)器探測(cè)到主Metadata服務(wù)器失敗后將自動(dòng)變成主Metadata服務(wù)器。筆者注：據(jù)官方工程師講，為了有效地利用CXFS文件系統(tǒng)，建議除了普通的以太網(wǎng)絡(luò)和SAN網(wǎng)絡(luò)之間，再建立一個(gè)“第三網(wǎng)”，該網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)CXFS管理服務(wù)器和客戶端工作站之間的元數(shù)據(jù)信息和指今的管理和傳輸。筆者曾在2004年測(cè)試過(guò)CXFS文件系統(tǒng)，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，未建立所謂的第三網(wǎng)。測(cè)試發(fā)現(xiàn)以太網(wǎng)的流量會(huì)隨CXFS文件系統(tǒng)使用時(shí)間的延續(xù)而不斷增加，網(wǎng)絡(luò)的效率也會(huì)

18、不斷降低，直至最終網(wǎng)絡(luò)堵塞。先后共三個(gè)時(shí)間三個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境測(cè)試的結(jié)果相同。后聽說(shuō)官方就此問(wèn)題進(jìn)行了再次開發(fā)仍然未解決該問(wèn)題。后來(lái)怎么樣就不是很清楚了。五、GPFS通用并行文件系統(tǒng) (General Parallel File System ?C GPFS)將所有的物理資源(包括服務(wù)器和磁盤陣列)都視為虛擬文件系統(tǒng)的對(duì)象，允許使用者共享分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)磁盤上的文件。它允許并行的應(yīng)用程序同時(shí)從GPFS 節(jié)點(diǎn)組(nodeset)中的任何節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)相同或不同的文件(節(jié)點(diǎn)組 nodeset 被定義為一組運(yùn)行相同版本GPFS的節(jié)點(diǎn))。一個(gè)GPFS文件系統(tǒng)可以橫跨在群集內(nèi)的所有主機(jī)上，分布在所有磁盤上。G

19、PFS文件系統(tǒng)在讀寫文件時(shí)采用條帶化技術(shù)，將數(shù)據(jù)分成條帶并行寫入到該GPFS下的所有NSD中。在有高速數(shù)據(jù)通道的GPFS配置下，讀寫文件時(shí)可以通過(guò)所有主機(jī)的光纖通道訪問(wèn)所有的磁盤。GPFS文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使數(shù)據(jù)分布在一個(gè)集群中的所有節(jié)點(diǎn)上，允許應(yīng)用程序通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的UNIX文件系統(tǒng)接口來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)。大多數(shù)的UNIX文件系統(tǒng)被設(shè)計(jì)在單一服務(wù)器環(huán)境下使用，在這一環(huán)境下, 增加文件服務(wù)器也不會(huì)提高特定的文件存取的性能。GPFS通過(guò)將I/O分布在多個(gè)硬盤提高性能，通過(guò)日志和復(fù)制的方式提高數(shù)據(jù)的可靠性，通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)和在節(jié)點(diǎn)之間由SP Switch互聯(lián)提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。通過(guò)將文件分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)和磁盤上，G

20、PFS可以超越單一節(jié)點(diǎn)和單一文件系統(tǒng)的性能極限。文件系統(tǒng)能夠跨越多個(gè)節(jié)點(diǎn)和多組磁盤，這些磁盤可以是使用 SSA 技術(shù)在HACMP群集里面直接地連接到每個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行物理共享，也可以是由IBM的VSD(Virtual Shared Disk)和SP Switch技術(shù)使經(jīng)過(guò)軟件進(jìn)行共享。GPFS的系統(tǒng)資源可以動(dòng)態(tài)調(diào)整，可以在文件系統(tǒng)掛載情況下添加或者刪除硬盤。當(dāng)處于相對(duì)空閑時(shí),用戶可以在已配置的硬盤上重新均衡文件系統(tǒng)以提高吞吐量?？梢栽诓恢匦聠?dòng)GPFS服務(wù)情況下添加新節(jié)點(diǎn)。GPFS還通過(guò)用戶端的數(shù)據(jù)緩存，大的文件頁(yè)的支持 (16 kB- 1024 kB)，文件預(yù)讀和延遲寫的功能等技術(shù)提高性能，其性

21、能超過(guò)網(wǎng)絡(luò)性文件系統(tǒng) (NFS),分布式文件系統(tǒng)(DFS)和日志文件系統(tǒng) (JFS)。與這些文件系統(tǒng)不同，GPFS文件系統(tǒng)可以通過(guò)在群集或SP系統(tǒng)中增加節(jié)點(diǎn)的方式提高性能。GPFS是一種日志文件系統(tǒng),為不同節(jié)點(diǎn)建立各自獨(dú)立的日志。日志種記錄Metadata的分布,一旦節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障后,可以保證快速恢復(fù)數(shù)據(jù)。GPFS fail-over功能通過(guò)規(guī)劃,將數(shù)據(jù)分布到不同failure group內(nèi)達(dá)到高可用性,減少單點(diǎn)故障的影響。為了保證數(shù)據(jù)可用性，GPFS在多個(gè)failure group內(nèi)為每個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)例做備份，即使創(chuàng)建文件系統(tǒng)時(shí)沒(méi)有要求復(fù)制，GPFS也會(huì)自動(dòng)在不同的failure group內(nèi)復(fù)制恢

22、復(fù)日志。除了已有的AIX管理文件系統(tǒng)的命令， GPFS還提供簡(jiǎn)化多節(jié)點(diǎn)管理的功能。一個(gè)GPFS多節(jié)點(diǎn)命令能作用于集群中所有的節(jié)點(diǎn)，并且可以從群集中的任何節(jié)點(diǎn)上操作。這些命令以現(xiàn)有的AIX文件系統(tǒng)命令為基礎(chǔ), 并進(jìn)行了擴(kuò)充。GPFS支持X/Open 4.0的文件系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)的AIX和 UNIX操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序不需要修改，就可以訪問(wèn)GPFS文件系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)。這些特性使得GPFS文件系統(tǒng)可以替代其他的UNIX文件系統(tǒng)。筆者注：據(jù)朋友說(shuō)，GPFS目前只能有IBM服務(wù)器和存儲(chǔ)平臺(tái)上正常運(yùn)行，其它的平臺(tái)運(yùn)行效率不佳。未經(jīng)證實(shí)，也不知道是否正確。六、GFSGlobal 文件系統(tǒng)(Global File

23、 System, GFS)是一個(gè)可擴(kuò)展的分布式文件系統(tǒng)，用于大型的、分布式的、對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)的應(yīng)用。每一臺(tái)linux主機(jī)都可以將網(wǎng)絡(luò)共享磁盤看作是本地磁盤，且GFS也以本地文件系統(tǒng)的形式出現(xiàn)。采用GFS的存儲(chǔ)共享系統(tǒng)由一個(gè)master和大量的chunkserver構(gòu)成。只要資源和可靠性允許，chunkserver和client可以運(yùn)行在同一個(gè)機(jī)器上。文件被分成固定大小的塊。每個(gè)塊由一個(gè)不變的、全局唯一的64位的chunk-handle標(biāo)識(shí)，chunk-handle是在塊創(chuàng)建時(shí)由 master分配的。ChunkServer將塊當(dāng)作Linux文件存儲(chǔ)在本地磁盤并可以讀和寫由chunk-handle和位區(qū)間指定的數(shù)據(jù)。出于可靠性考慮，每一個(gè)塊被復(fù)制到多個(gè)chunkserver上。默認(rèn)情況下，保存3個(gè)副本，但這可以由用戶指定。Master維護(hù)文件系統(tǒng)所以的元數(shù)據(jù)(metadata)，包括名字空間、訪問(wèn)控制信息、從文件到塊的映射以及塊的當(dāng)前位置。它也控制系統(tǒng)范圍的活動(dòng)，如塊租約(lease)管理