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Les secrets des systèmes de fichiers en cluster : comment partager des fichiers sur plusieurs serveurs sans erreurs ?
Avec le développement rapide des technologies de l'information, la demande et la complexité de l'accès aux fichiers continuent d'augmenter. Le système de fichiers de cluster (CFS) est l'une des solutions permettant à plusieurs serveurs de monter et de partager des fichiers en même temps. Cela améliore non seulement l'efficacité de l'accès, mais améliore également la fiabilité et la tolérance aux pannes du système.
Les systèmes de fichiers de cluster peuvent fournir des capacités d'adressage et de redondance indépendantes de la position, ce qui peut contribuer à améliorer la fiabilité ou à simplifier la complexité d'autres parties du cluster.
Le système de fichiers sur disque partagé est l'un des systèmes de fichiers en cluster les plus courants. Il utilise un réseau de stockage (SAN) pour permettre à plusieurs ordinateurs d'accéder directement aux données du disque au niveau du bloc. Pour éviter la corruption des données, une technologie dite de contrôle de concurrence est ajoutée pour garantir que la cohérence et la sérialisabilité du système de fichiers peuvent être maintenues même si plusieurs clients accèdent aux fichiers en même temps. Une telle conception doit non seulement prendre en compte la communication entre les serveurs, mais doit également fournir une certaine forme de mécanisme de protection pour empêcher la corruption des données due à une panne de nœud.
Dans un tel système, différents protocoles au niveau bloc, notamment SCSI, iSCSI, etc., aident le réseau de stockage à fournir un support sous-jacent pour garantir que le transfert de données entre plusieurs serveurs se déroulera sans erreur.
Les systèmes de fichiers sur disque partagé utilisent souvent une forme de « garde-corps » pour empêcher la corruption des données.
Cependant, il existe une autre architecture appelée système de fichiers distribué, qui ne partage pas le même accès au niveau bloc, mais utilise des protocoles réseau pour le transfert de données. Le système de fichiers distribué peut fournir au client la même interface d'accès que les fichiers locaux. Le client peut toujours utiliser la syntaxe des fichiers locaux pour effectuer diverses opérations, telles que le montage, le démontage ou la lecture et l'écriture de données.
L'un des objectifs de la conception d'un système de fichiers distribué est la « transparence », ce qui signifie que le client n'a pas besoin de connaître l'emplacement réel du fichier ou le processus de sa distribution. Les utilisateurs peuvent utiliser librement le fichier comme s'ils le faisaient eux-mêmes ; utilisaient un disque local. Ces systèmes ont généralement un espace de noms unifié et tous les clients ont à tout moment un état d'archive cohérent.
Les objectifs de conception tels que la transparence de l'accès, la transparence de l'emplacement et la transparence de la concurrence rendent tous les systèmes de fichiers distribués plus efficaces et plus disponibles.
Avec les progrès de la technologie, de nombreuses architectures système du passé sont devenues la base des systèmes de fichiers distribués d'aujourd'hui. Dans les années 1980, la mise en œuvre de protocoles d'accès aux données a généralisé les systèmes de fichiers distribués, et les célèbres NFS et CIFS d'aujourd'hui en sont également issus.
Avec la demande croissante de stockage de fichiers, l'émergence des systèmes de stockage en réseau (NAS) a intégré davantage les fonctions de stockage de fichiers et de systèmes de fichiers, devenant ainsi une solution de fichiers pour de nombreuses entreprises aujourd'hui. De tels systèmes utilisent généralement des protocoles de communication basés sur des fichiers plutôt que des protocoles au niveau des blocs pour fournir un accès pratique.
Bien sûr, à mesure que la demande en informatique multi-serveurs augmente, éviter les points de défaillance uniques est devenu une considération importante dans la conception. Grâce au stockage de copies de données, il est garanti que les données ne deviendront pas invalides en raison de la panne d'un seul appareil. De telles considérations de conception améliorent non seulement la fiabilité du système, mais améliorent également considérablement l'efficacité de l'accès aux fichiers.
Pour les systèmes de fichiers en cluster, les performances constituent une mesure importante et dépendent du temps nécessaire pour satisfaire les demandes de service.
Dans un marché extrêmement concurrentiel, trouver un équilibre entre l'efficacité de l'accès aux données, la stabilité du système et les besoins des utilisateurs a toujours été un défi pour les professionnels de l'informatique. Grâce à l'application intégrée de systèmes de fichiers en cluster et de systèmes de fichiers distribués, ces problèmes peuvent être résolus efficacement.
Quand le big data et la technologie cloud deviendront progressivement courants à l'avenir, attendons de voir si le système de fichiers en cluster deviendra la meilleure solution pour résoudre les problèmes de gestion des données ?
