集群文件系统

集群文件系统是通过同时挂载在多台服务器上来实现共享的文件系统。 有几种集群方法，其中大多数不使用集群文件系统（每个节点仅直接附加存储）。 集群文件系统可以提供与位置无关的寻址和冗余等功能，从而提高可靠性或降低集群其他部分的复杂性。 并行文件系统是一种集群文件系统，将数据分布在多个存储节点上，通常用于冗余或性能。

共享磁盘文件系统使用存储区域网络 (SAN) 来允许多台计算机在块级别获得直接磁盘访问。 从应用程序使用的文件级操作到 SAN 使用的块级操作的访问控制和转换必须在客户端节点上进行。 最常见的集群文件系统类型，共享磁盘文件系统——通过添加并发控制机制——提供文件系统的一致和可序列化视图，即使在多个客户端尝试访问相同文件时也能避免损坏和意外数据丢失 同时。 共享磁盘文件系统通常采用某种防护机制来防止节点故障时的数据损坏，因为未防护的设备如果失去与其姐妹节点的通信并试图访问其他节点正在访问的相同信息，可能会导致数据损坏 .

底层存储区域网络可以使用多种块级协议中的任何一种，包括 SCSI、iSCSI、HyperSCSI、以太网 ATA (AoE)、光纤通道、网络块设备和 InfiniBand。

共享磁盘文件系统有不同的架构方法。 有些在集群中的所有服务器上分发文件信息（完全分布式）。

• Blue Whale 集合文件系统 (BWFS)
• Silicon Graphics (SGI) 集群文件系统 (CXFS)
• Veritas 集群文件系统
• Microsoft 集群共享卷 (CSV)
• DataPlow Nasan 文件系统
• IBM 通用并行文件系统 (GPFS)
• Oracle 集群文件系统 (OCFS)
• OpenVMS Files-11 文件系统
• PolyServe 存储解决方案
• Quantum StorNext 文件系统 (SNFS)，来自 ADIC，来自 CentraVision 文件系统 (CVFS)
• 红帽全局文件系统 (GFS2)
• 孙庆福
• TerraScale Technologies TerraFS
• Veritas CFS（集群 FS：集群 VxFS）
• Versity VSM（SAM-QFS 移植到 Linux）、ScoutFS
• VMware VMFS
• WekaFS
• 苹果 Xsan
• DragonFly BSD HAMMER2

分布式文件系统不共享对同一存储的块级访问，而是使用网络协议。 这些通常称为网络文件系统，尽管它们不是xxx使用网络发送数据的文件系统。 分布式文件系统可以根据访问列表或服务器和客户端上的功能限制对文件系统的访问，具体取决于协议的设计方式。

分布式文件系统和分布式数据存储之间的区别在于，分布式文件系统允许使用与本地文件相同的接口和语义来访问文件——例如，挂载/卸载、列出目录、在字节边界读/写、 系统的本机权限模型。 相比之下，分布式数据存储需要使用不同的 API 或库，并且具有不同的语义（通常是数据库的语义）。

分布式文件系统的目标可能是在多个方面实现透明。 也就是说，它们的目标是对客户端程序不可见，客户端程序看到的系统类似于本地文件系统。 在幕后，分布式文件系统处理定位文件、传输数据，并可能提供下面列出的其他功能。

• 访问透明：客户端不知道文件是分布式的，并且可以像访问本地文件一样访问它们。
• 位置透明度：存在一个包含本地和远程文件的一致命名空间。 文件名未给出其位置。

• 并发透明性：所有客户端对文件系统的状态都有相同的看法。 这意味着，如果一个进程正在修改文件，则同一系统或正在访问该文件的远程系统上的任何其他进程都将以一致的方式看到修改。
• 故障透明性：客户端和客户端程序应在服务器故障后正常运行。
• 异构性：应跨不同的硬件和操作系统平台提供文件服务。
• 可扩展性：文件系统应该在小型环境（一台机器，十几台机器）中运行良好，并且可以优雅地扩展到更大的环境