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WAFL 2----WAFL 的设计

上一篇 / 下一篇 2006-12-29 18:27:52 / 个人分类：原创/翻译

1.2 WAFL的设计

WAFL是一种为网络文件访问优化的一种兼容的文件系统。他具有独一无二的特性：他存储了足够多的信息，来让它和很多不同的客户环境系统兼容；同时在提供给多种类型的网络客户端时，也为最大化硬盘容量的读写操作做出优化。DOIT博客$E6x+n$?S-x^

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WAFL是一个为网络文件访问优化的一种独一无二的文件系统。在很多情况下WAFL相似于UNIX的文件系统，例如Berkeley Fast File System和TransArc的Episode File System。它是一个使用inode来描述文件的基于块的文件系统。它使用了4KB的块而没有分段。但他的独特之处在于它能够存储足够多的元数据，这使得它能跟任何其他的主流操作系统（UNIX，Linux和Windows）一起运行，正如跟像FCP和iSCSI这样的块级别的协议。它还包含了独特的优化功能，能有效地增加它在磁盘块和网络接口之间的传输数据的能力，这目前比市场上任何通用的操作系统都要好。

硬盘的可用空间的一小部分被用来存储文件系统有关的数据，这个可以被看作是一种消耗。一个文件系统会把剩余的空间分成小的而大小一致的段。在UNIX的世界里，这些段也是被称之为inode。

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每一个WAFL的inode都包含了指向它属于文件的那一个块的指针。不同于FFS的是，所有的在WAFL的inode的块的指针，都涉及到同一级别的块。因而，对于小文件的inode，使用在inode里的块的指针来指向数据的块。大的文件的指针的inode，指向了那些指向真实文件数据的指针的间接的块。对于大文件的inode，指向了双倍的间接的块并不断进行下去。对于非常小的文件，数据存在inode本身存放块指针的地方。通过这样存储数据和块，可以减少文件系统的I/O，因为inode的访问实际上能带来第一层的块指针和甚至是真正的文件目录。

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1.1.1 在文件中的元数据DOIT博客U'``G2J

像Episode文件系统，WAFL把元数据储存在文件中。WAFL的三种元数据是：inode文件，它包含了文件系统的inode；block-map文件，它能识别闲置的块；inode-map文件，它确定了空闲的inode。术语map是用来取代bit map的，因为这些文件对每一个条目（entry）使用了多于1 bit的空间。Block-map文件的格式如以下细节所描述。DOIT博客3[p.j@8Q.v/m

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因为元数据存放在真实的文件里（虽然完全被

隐藏起来），所以这些文件是被当作数据文件

一样看待。他们接受一样的保护和性能调优，DOIT博客 D2q&e _9z|/I/x1]I#Feq

因为他们被描述为用户数据文件。DOIT博客"`7KV*xM,o v5C

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把元数据保留在文件里，这样可以允许WAFL把元数据的块写在磁盘的任何地方。这是WAFL的名字的来源，代表了“写在任何地方的文件设计”。这种“写在任何地方”的设计允许WAFL，能有效的和RAID运行；通过时序安排多个的写到同样的RAID的stripe，因为WAFL只需要更新stripe里的一个block，所以尽可能避免了通常遇到RAID导致的4-to-1的写惩罚。

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把元数据保留在文件里，也使得在运行中增加文件系统的大小变得更加容易。当一个新的硬盘被增加的时候，N系列的村村系统会自动地增加元数据文件的大小。假如默认的文件系统里的inode的大小太小，系统管理员可以手动地增加它，但这一般来说并没有必要。最后地，“写在任何地方”设计能使用Snapshot使用的copy-on-write的技术。为了让snapshot能工作，WAFL必须能够写任何新的数据（包括了元数据）到硬盘的新的特定区域，而不是把以前的数据覆盖掉。如果WAFL把元数据储存在硬盘的固定的特定区域，这就会让snapshot无法工作了。