TFS是什么
TFS,Taobao File System,淘宝内部使用的分布式文件系统,主要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、商品描述等数据的存储。
TFS有什么特点
- 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
TFS在淘宝的应用规模
- 数百台PCServer
- PB级数据量
- 百亿数据级别
TFS的性能参数
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。我们主要的性能参数不是IO吞吐量,而是单台PCServer提供随机读写IOPS。由于大家硬件型号不同,当然也是因为一些技术保密的原因,我们很难给出一个参考值来说明性能。但基本上我们可以达到单块磁盘随机IOPS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
- TFS尚未对最终用户提供传统文件系统API,需要通过TFSClient进行接口访问,现有JAVA、JNI、C、PHP的客户端
- TFS的NameServer作为中心控制节点,监控所有数据节点的运行状况,负责读写调度的负载均衡,同时管理一级元数据用来帮助客户端定位需要访问的数据节点
- TFS的DataServer作为数据节点,负责数据实际发生的负载均衡和数据冗余,同时管理二级元数据帮助客户端获取真实的业务数据。