基本介紹
- 中文名：集群文檔系統
- 外文名：Clustered file system
簡介,分類,存儲空間,元數據管理,檔案訪問方式,
簡介
集群檔案系統是指運行在多台計算機之上，之間通過某種方式相互通信從而將集群內所有存儲空間資源集成、虛擬化並對外提供檔案訪問服務的檔案系統。與NTFS、EXT等本地檔案系統的目的不同，集群檔案系統運行在集群環境，而本地檔案系統則運行在單機環境，純粹管理塊和檔案之間的映射以及檔案屬性。
分類
存儲空間
按照對存儲空間的訪問方式，集群檔案系統可分為共享存儲型集群檔案系統和分散式集群檔案系統。前者是多台計算機識別到同樣的存儲空間，並相互協調共同管理其上的檔案，又被稱為已分享檔案系統；後者則是每台計算機各自提供自己的存儲空間，並各自協調管理所有計算機節點中的檔案。Veritas的VxFS/VCS，昆騰Stornext，中科藍鯨BWFS，EMC的MPFS都屬於共享存儲型集群檔案系統。而Apache Hadoop的子項目HDFS、GlusterFS、Ceph、OpenStack的Swift項目等都屬於分散式集群檔案系統。分散式集群檔案系統可擴展性更強，目前已知最大可擴展至10K節點。
對於分散式集群，其對檔案元數據的管理方式又可以分為單一路徑映像和單一檔案系統映像兩種方式。
元數據管理
按照元數據的管理方式，可分為對稱式集群檔案系統和非對稱式集群檔案系統。前者每個節點的角色均等，共同管理檔案元數據，節點間通過高速網路進行信息同步和互斥鎖等操作，典型代表是Veritas的VCS。而非對稱式集群檔案系統中，有專門的一個或者多個節點負責管理元數據，其他節點需要頻繁與元數據節點通信以獲取最新的元數據比如目錄列表檔案屬性等等，後者典型代表比如HDFS、GlusterFS、BWFS、Stornext等。對於集群檔案系統，其可以是分散式+對稱式、分散式+非對稱式、共享式+對稱式、共享式+非對稱式，兩兩任意組合。
檔案訪問方式
按照檔案訪問方式來分類，集群檔案系統可分為串列訪問式和並行訪問式，後者又被俗稱為並行檔案系統。串列訪問是指客戶端只能從集群中的某個節點來訪問集群內的檔案資源，而並行訪問則是指客戶端可以直接從集群中任意一個或者多個節點同時收發數據，做到並行數據訪問，加快速度。HDFS、GlusterFS、pNFS等集群檔案系統，都支持並行訪問，需要安裝專用客戶端，傳統的網路檔案系統與網路檔案共享系統客戶端不支持並行訪問。
目前已知的所有集群檔案系統的架構逃不出分散式/共享式、串列並行、對稱式/非對稱式之間的兩兩組合。
