技术解析Google文件系统GFS

刘鹏《云计算（第二版）》

 

①~⑤是控制流，⑥是数据流

Client： 应用程序的访问接口

Master（主服务器）：管理节点，在逻辑上只有一个，保存系统的元数据（Metadata，描述数据的数据），负责整个文件系统的管理。

Chunk Server（数据库服务器）：负责具体的存储工作。数据以文件的形式存储在Chunk Server上。

 

架构设计成这样的好处是：

1、Client和Master之间只有控制流（①~⑤），没有数据流，因此降低了Master的负载 （因为控制流只需传送指令和状态，数据量小）

2、Client与Chunk Server之间直接传输数据流，同时由于文件被分成多个chunk进行分布式存储，因此Client可以同时并行访问多个Chunk Server，从而让系统的I/O并行度提高

 

GFS的特点：

1、采用中心服务器模式

好处是：（1）可以方便的增加Chunk Server

　　　　（2）Master可以掌握系统内所有Chunk Server的情况，方便进行负载均衡

　　　　（3）不存在元数据的一致性问题（因为只有一个中心server，所以云数据也只有一份）

2、不缓存数据（没有系统cache）

好处是：（1）文件操作大部分是流式读写，不存在大量重复的读写，因此即使使用cache对系统性能的提高也不大

　　　　（2）Chunk Server上的数据存储在本地文件系统上（Linux File System），若真的出现频繁存取，那么本地文件系统的cache也可以支持

　　　　（3）若建立系统cache，那么cache中的数据与Chunk Server中的数据的一致性很难保证

 

思考：

GFS采用中心服务器的模式，该模式的最大优点是便于管理，因为中心服务器可以获知所有子服务器的状态，因而可以很方便的得知各个子服务器的负载状况等。但是这一模式也有一个比较致命的缺点，那就是单点故障。当单点故障发生在中心服务器时，将导致整个系统的不可用。

不过，按照上述描述，GFS的中心服务器只是逻辑上是一个，因此可以想象，其实GFS的Manster还是有后备机制的，因此GFS比较像伪集中式管理。