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深度揭秘淘宝自主研发文件系统——TFS

  【IT168 技术】目前,国内自主研发的文件系统可谓凤毛麟角。淘宝在这一领域做了有效的探索和实践,Taobao File System(TFS)作为淘宝内部使用的分布式文件系统,针对海量小文件的随机读写访问性能做了特殊优化,承载着淘宝主站所有图片、商品描述等数据存储。

  最近,淘宝核心系统团队工程师楚材(李震)在其官方博客上撰文(《TFS 简介》,以下简称文章)简要介绍了TFS系统的基本情况,引起了社区的关注。

  文章首先概括了TFS的特点:

  完全扁平化的数据组织结构,抛弃了传统文件系统的目录结构。

  在块设备基础上建立自有的文件系统,减少EXT3等文件系统数据碎片带来的性能损耗。

  单进程管理单块磁盘的方式,摒除RAID5机制。

  带有HA机制的中央控制节点,在安全稳定和性能复杂度之间取得平衡。

  尽量缩减元数据大小,将元数据全部加载入内存,提升访问速度。

  跨机架和IDC的负载均衡和冗余安全策略。

  完全平滑扩容。

  当前,TFS在淘宝的应用规模达到"数百台PCServer,PB级数据量,百亿数据级别",对于其性能参数,楚材透漏:

  TFS在淘宝的部署环境中前端有两层缓冲,到达TFS系统的请求非常离散,所以TFS内部是没有任何数据的内存缓冲的,包括传统 文件系统的内存缓冲也不存在......基本上我们可以达到单块磁盘随机IOPS(即I/O per second)理论最大值的60%左右,整机的输出随盘数增加而线性增加。

  TFS的逻辑架构图1如下所示(点击查看大图):

 揭秘淘宝自主研发文件系统TFS(一)

  图1. TFS逻辑架构图(来源:淘宝核心系统团队博客)

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