为什么pNFS现在比以往任何时候都更重要？NFS-SSD（以太网直连SSD）如何改变游戏规则

最新推荐文章于 2025-11-07 12:26:32 发布

原创最新推荐文章于 2025-11-07 12:26:32 发布 · 846 阅读

14 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#linux #服务器 #nfs #数据平台

全局数据平台专栏收录该内容

6 篇文章

订阅专栏

背景：

2017年发布Linux 7.4以来就包含了对NFSv4.2的支持，2019年8月，随着RHEL 7.7和其他标准Linux发⾏版引入带有Flex Files的pNFS v4.2

Linux已是世界上部署量最多的服务器操作系统，包括：麒麟，欧拉，TencentOS， Alibaba Cloud Linux等等

现状：

急需通过统一命名空间，跨多云、多数据中心或本地存储系统提供一致的文件访问体验
用户或应用无需关心数据的实际存储位置，可以无缝访问和管理
高性能需求已成为主流（AI/ML/渲染/量化）
世界正转向软件定义的商品化基础架构设施
Linux无处不在，其本身就是一个基于标准的开源高性能客户端（非私有第三方）

因此：

NFSv4.2使用pNFS和灵活文件布局已解决上述问题
NFSv4.2实现单一命名空间下跨存储孤岛、数据中心和云的文件访问
NFSv4.2无需安装私有客户端和管理工具即可实现并行文件系统架构
NFSv4.2实现避免重写应用程序即可使用对象存储

关于并行NFS和灵活文件布局类型（pNFS和Flex Files）

pNFS于2010年作为NFS v4.1中的可选功能引入，并在后来的RFC中进行了增强。pNFS定义了一种NFS架构，其中元数据和数据路径是分开的，一旦元数据服务器授予访问权限，客户端将获得并行直接与存储通信的能力。

为使pNFS更加开放，并为共享存储添加新功能，Hammerspace在2018年设计了Flex Files布局类型，如IETF RFC 8435所述。在Flex Files布局中，NFSv3或更高版本被用作存储协议。这意味着现在可以使用pNFS元数据服务器加上NFS存储或服务器的任意组合来创建高性能并行NAS系统。

NFS v4.2中的其他增强和修复包括：

使用复合操作（与序列化）以及缓存和委托（包括客户端时间戳生成）消除过多的协议聊天，消除了前往服务器的需要。这些增强功能消除了80%的NFSv3的GETATTR流量（用于获取文件或目录的属性信息）
客户端和服务器之间的多个并行网络连接，包括对RDMA的可选支持，以避免TCP堆栈性能限制
能够使用条带或镜像同步写入多个存储节点，从不可靠的存储节点构建高度可靠、高可用的系统，并在多个后端NFS v3存储节点之间分发单个文件访问权限
能够在访问数据时不间断地移动数据（类似vMotion）
文件粒度访问和性能预测报告
能够通过NFS提供SMB服务，通过NFS协议映射Active Directory主体和ACL。

还添加了早期NFS版本所不具备的一些常见本地文件系统功能：

服务器端克隆和复制
应用程序 I/O 建议
稀疏文件和空间预留
应用程序数据块支持
NFS标签
布局增强

这些增强功能都很棒，但要利用它们不仅需要元数据服务器，还需要了解 pNFS和NFS v4.2客户端。值得庆幸的是，只有一个客户端很重要，那就是Linux自带的NFS客户端！Hammerspace首席技术官Trond Myklebust担任NFS客户端的Linux内核维护者超过20年。他与社区合作，确保在NFS新功能出现时为它们提供强大的支持。例如，自2017年发布RHEL 7.4版本以来，就已包含对NFSv4.2的支持。