Linux日志文件系統(tǒng)及性能分析(組圖)

6) 鍵分配(key Assignment)接口 當(dāng)把一個(gè)鍵分配給一個(gè)項(xiàng)時(shí)，鍵分配接口就會(huì)被觸發(fā)。每一種項(xiàng)都有一個(gè)與其對(duì)應(yīng)的鍵分配方法。

3.2 存儲(chǔ)層

ReiserFS是以B+樹(shù)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的,其結(jié)構(gòu)如圖：

圖1：ReiserFS B+ 樹(shù)

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在B+樹(shù)中的各個(gè)結(jié)點(diǎn)中有一個(gè)稱為項(xiàng)(Item)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。項(xiàng)是一個(gè)數(shù)據(jù)容器，一個(gè)項(xiàng)只屬于一個(gè)結(jié)點(diǎn)，是結(jié)點(diǎn)管理空間的基本單位。如圖所示，一個(gè)項(xiàng)包括以下內(nèi)容：

1) Item_body：項(xiàng)的數(shù)據(jù)域

2) Item_key： 項(xiàng)的鍵值

3) Item_offset：數(shù)據(jù)域的起點(diǎn)在結(jié)點(diǎn)中的偏移量

4) Item_length： 數(shù)據(jù)域的長(zhǎng)度

5) Item_Plugin_id：項(xiàng)接口ID。

圖2： ReiserFS 項(xiàng)結(jié)構(gòu)

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ReiserFS設(shè)計(jì)了多種不同的項(xiàng)以存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)，主要有以下幾種：

1) static_stat_data： 靜態(tài)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括文件的所有者，訪問(wèn)權(quán)限，創(chuàng)建時(shí)間，最近修改時(shí)間，鏈接數(shù)等

2) cmpnd_dir_item： 包含各個(gè)目錄項(xiàng)

3) extend_pointers： 指向一個(gè)盤(pán)區(qū)(extend)

4) node_pointers： 指向一個(gè)結(jié)點(diǎn)

5) bodies： 包含的是文件的小部分?jǐn)?shù)據(jù)

3.3 ReiserFS日志

與ext3 一樣，ReiserFS也有三種日志模式，即journal,ordered,writeback。同時(shí)，ReiserFS引入了兩種日志優(yōu)化方法： copy-on-capture和steal-on-capture。copy-on-capture:當(dāng)一個(gè)事務(wù)要修改的塊在另一個(gè)未提交的事務(wù)中時(shí)，就把這個(gè)塊復(fù)制一份，這樣這兩個(gè)事務(wù)就可以并發(fā)進(jìn)行了。steal-on-capture：當(dāng)一個(gè)塊被多個(gè)事務(wù)修改時(shí)，只有最晚提交的那個(gè)事務(wù)才把這個(gè)塊實(shí)際寫(xiě)入文件系統(tǒng)，其他事務(wù)都不寫(xiě)這個(gè)塊。

四、XFS

XFS 是一種高性能的64 位文件系統(tǒng)，由SGI 公司為了替代原有的EFS 文件系統(tǒng)而開(kāi)發(fā)的。XFS 通過(guò)保持cache 的一致性、定位數(shù)據(jù)和分布處理磁盤(pán)請(qǐng)求來(lái)提供對(duì)文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的低延遲、高帶寬的訪問(wèn)。目前SGI已經(jīng)將XFS文件系統(tǒng)從IRIX移植到Linux。

4.1 分配組(allocation groups)

當(dāng)創(chuàng)建 XFS 文件系統(tǒng)時(shí)，底層塊設(shè)備被分割成八個(gè)或更多個(gè)大小相等的線性區(qū)域(region)，用戶可以將它們想象成塊(chunk)或者線性范圍(range)，在 XFS 中，每個(gè)區(qū)域稱為一個(gè)分配組。分配組是唯一的，因?yàn)槊總€(gè)分配組管理自己的索引節(jié)點(diǎn)(inode)和空閑空間，實(shí)際上是將這些分配組轉(zhuǎn)化為一種文件子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)透明地存在于 XFS 文件系統(tǒng)內(nèi)。有了分配組，XFS 代碼將允許多個(gè)線程和進(jìn)程持續(xù)以并行方式運(yùn)行，即使它們中的許多線程和進(jìn)程正在同一文件系統(tǒng)上執(zhí)行大規(guī)模 IO 操作。因此，將 XFS 與某些高端硬件相結(jié)合，將獲得高性能而不會(huì)使文件系統(tǒng)成為瓶頸。分配組在內(nèi)部使用高效的 B+樹(shù)來(lái)跟蹤主要數(shù)據(jù)，具有優(yōu)越性能和極大的可擴(kuò)展性。

4.2 日志記錄

XFS 也是一種日志記錄文件系統(tǒng)，它允許意外重新引導(dǎo)后的快速恢復(fù)。象 ReiserFS 一樣，XFS 使用邏輯日志;它不象 ext3 那樣將文字文件系統(tǒng)塊記錄到日志，而是使用一種高效的磁盤(pán)格式來(lái)記錄元數(shù)據(jù)的變動(dòng)。就 XFS 而言，邏輯日志記錄是很適合的;在高端硬件上，日志經(jīng)常是整個(gè)文件系統(tǒng)中爭(zhēng)用