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聊一聊NFS的几个新功能
作者: Harris编译 2017-12-22 15:27 【机房360】

如果人们正在从文件系统中寻求力量,NFSv4.2提供了许多增强现代横向存储扩展体系结构的新功能。

NFS,是Network File System的简写,即网络文件系统。网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种,也被称为NFS.NFS允许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用NFS,用户和程序可以像访问本地文件一样访问远端系统上的文件。

IT人士喜欢开放标准,是因为它们可以被所有人改进和利用。网络文件系统(NFS)就是一个典型的例子。它得到了广泛的使用,并且由于一个专门的创新者社区的工作而不断发展。

最新版本NFSv4.2解决了NFSv4的许多性能问题,并且还引入了许多新功能,以满足数据驱动业务的需求。以下探讨一下这些突破是如何通过用户可能已经在其企业中使用的文件系统实现新功能的。

大多数管理员对于NFS来说,为了利用其高性能往往不是首要的想法。NFSv3的性能已经足够,但对于高性能应用来说并不理想。由于NFSv3是一个无状态文件系统,因此保护数据完整性需要执行其他步骤。另外,其延迟是一个问题,因为数据访问请求通常需要在客户端和NFS服务器之间进行5-6次访问。由于NFSv3无法在客户端上缓存数据,因此每次数据必须遍历网络时,所有访问请求都需要执行多个步骤。

NFSv4通过演变为一种有状态的协议来解决这个问题,通过委派功能在客户端启用数据缓存。但是这个表面修复最终导致了出现新问题,因为NFSv4架构的其余部分没有被更新来利用这个改变。客户端和NFS服务器之间的差距实际上从5-6次访问增加到了10次。因此,尽管现在能够缓存数据,但这种过于繁琐的设计使NFSv3的性能和可伸缩性延伸到NFSv4。

NFSv4.2设置正确了其复合操作功能。复合操作将客户端和服务器之间的典型往返次数减少到大约两次,大大减少了延迟。实际上,当应用程序正在访问客户端上缓存的数据时,根本不需要检查服务器。在这种常见操作中,数据是直接访问的,因此性能仅受存储和网络传输的限制。

(1)pNFS的力量

NFSv4.2使客户端可以使用一种称为并行NFS或pNFS的功能并行访问多个存储设备。这个特性使得最终可以使多个存储资源同时可用于应用程序,因此可以将工作负载分散到各个应用程序中。在NFS4.1中首次引入时,由4.2中的这些功能所带来的性能改进非常显著,并且使NFSv4.2发行版成为高性能应用程序的绝佳选择。

看到这些性能改进的结果需要真实世界的测试。事实上,如果使用测试执行简单的文件操作(例如打开或创建一千个文件),则很难看到这些更改,因为这些测试不能执行无状态NFSv3体系结构以外的功能。使用测量真实世界操作的测试(例如,创建文件的速度以及其他应用程序访问的速度),企业可以获得对业务影响最大的那些结果。

(2)Flex文件:自动化城堡的钥匙

在NFS4.2中很难夸大Flex文件功能的影响。这个强大的功能可以在不影响应用程序的情况下移动实时文件。以前从来没有这样做过,它改变了一切。

Flex文件可以不中断地调用布局(关于文件的元数据),以便即使在文件被复制时也可以保持数据访问和数据完整性。这意味着企业不再需要安排停机时间来执行迁移和升级-甚至在访问数据时也可能发生,而不会导致任何应用程序中断。但是这些能力需要启用。元数据引擎软件可以根据IT目标自动执行数据的移动和放置。

Flex文件所带来的无中断运动也有助于减少停机时间。人为错误导致占到所有停机事件中的60%到80%,如果企业正在使用利用此功能的软件,请做好更少的正常运行时间的思想准备。

(3)免费和准确的性能遥测

使用NFS4.2,所有的Linux客户端都会持续不断地回报有关底层基础架构的性能指标。这些指标可用于优化服务水平,同时最大限度地降低成本,并可用于分析企业的数据和节省。

重要的是,NFS客户端不需要额外的软件安装来添加这个功能。正如行业专家Maya Angelou所说,当人们很容易看到其基础设施正在发生什么事时,那么可能像其选择的那样盲目。

(4)对文件克隆的本地支持

性能喜欢原生化。保护也是如此。服务器端克隆和复制功能可以通过任何NFSv4.2存储服务器来克隆和快照文件。如果NFS存储服务器部署在NVMe供电的闪存服务器上,则管理人员可以通过从存储中卸载这些操作来提高服务级别,将保留更多存储资源以将数据提供给应用程序。

(5)开放Windows以增强安全性

NFS4.2ACL可以与Windows ACL兼容,使得在Linux和Windows平台上安全地共享数据变得简单。此外,使用RPCSEC_GSS进行身份验证和数据访问的功能还可以提高安全性。

(6)来自企业Linux发行版的全方位支持

不仅所有的主要发行版本都支持NFSv4.2,包括RedHat企业版Linux,CentOS,Oracle,Ubuntu等,而且RedHat公司最近也放弃了BTRFS支持,以支持上面提到的NFS及其并行访问功能。

如果企业在从文件系统中寻找力量,NFSv4.2提供了许多增强现代横向扩展体系结构的新功能。要了解更多关于如何在企业中发挥作用的信息,请查看Linux NFS wiki获取存储库和文档。大多数Linux供应商的文档是更加详细的信息的重要来源。


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