淘宝自主研发的文件系统—TFS全揭秘

　　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

1. 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。

2. 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
3. 单进程管理单块磁盘的方式，摒除RAID5机制
4. 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。
5. 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。
6. 跨机架和IDC的负载均衡和冗余安全策略。
7. 完全平滑扩容

　　TFS在淘宝的应用规模

1. 数百台PCServer
2. PB级数据量
3. 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

1. 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
2. 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
3. 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。

　　总结

　　以上是TFS的一个简要的应用情况和架构介绍，后续将逐步丰富，欢迎大家拍砖。并再次做个广告，TFS计划在今年9月份建立开源社区，请大家支持。　

　　文章发表以后，读者反响热烈，在评论中提出了各种问题与作者楚材进行技术交流，由此可见国内社区对自主研发文件系统的关注程度。