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Netapp传奇之WAFL文件系统以及RAID4+

    【IT168 专稿】上次有朋友谈到这个话题,关于netapp与其改良型raid4,希望我能介绍这个东西,估计知道的人也不太多,我这里尽量用简单的语言来介绍一下他的特点,希望大家能看明白。

    Netapp公司创建时间不算长,1992年才创建,但是netapp还是写下了一系列的神话,包括现在IBM的nas系统,都是OEM的netapp的产品。那么,netapp的优势在哪里呢?我在这里分析一下它的特点,WAFL与RAID4+。

双剑合璧的WAFL和RAID4+
    WAFL文件系统是netapp自己设计的,运行在netapp专用操作系统DATA ONTAP上的一个文件系统,WAFL是“Write Anywhere File Layout”的意思,即“任意位置写入文件布局”的缩写。正因为有WAFL的这个特点,所以才有了RAID4+,一个改进型的raid4,使得没有校验瓶颈存在,而且能随意扩充硬盘的raid方式。

    如果说传统的存储方式中,如果修改一个数据块,我们必须先定位到那个数据块,然后再修改,在我的前面写的raid5内部分析中,我们也看到了,如果修改一个单独的数据,我们必须先读出这个数据与校验,然后修改数据,计算校验,最后写入到同样的位置,这些特点,不仅仅是raid决定的,而且也是运行在raid之上的文件系统决定的。

    在WAFL中,如果它也修改一个数据,他可能不管以前的数据的位置,直接把新数据与新校验写到新的位置,之后更改指针,告诉文件系统说,新的数据在这里,而不是原来那里了。这么做还有一个最大的好处就是,新的数据可能等到足够多以后,可以凑齐raid的一个条带以后,一起写进去,就可以大大的提高写的速度。

    raid4+就在WAFL的配合下诞生了,传统的raid4是把所有的校验写在一块单独的硬盘上的,如果数据修改量很大,那么这个单独的硬盘就变成了性能瓶颈,而raid4+可以最大可能的把一个条带的数据,一次性的写入,所以,使得校验盘与其它的盘基本相当的写入量,而没有瓶颈出现。而且,当这个raid组想增加硬盘的时候,只是简单的放入新的硬盘即可,任意位置写的规则可以保证新的硬盘马上就被使用起来。

    WAFL与raid4+为了尽量保证把数据合并后一次性写入,就必须依赖cache,在cache中才可以等到一定数量的数据之后再一起分批写入,而且,本身WAFL的日志也是记录在cache中的,也包括WAFL的inode的指针操作,也都是在cache中完成。所以,netapp也必须依赖电池或者ups对cache实施保护。

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