Netapp传奇之WAFL文件系统以及RAID4+

    上次有朋友谈到这个话题，关于netapp与其改良型raid4，希望我能介绍这个东西，估计知道的人也不太多，我这里尽量用简单的语言来介绍一下他的特点，希望大家能看明白。

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    Netapp公司创建时间不算长，1992年才创建，但是netapp还是写下了一系列的神话，包括现在IBM的nas系统，都是OEM的netapp的产品。那么，netapp的优势在哪里呢？我在这里分析一下它的特点，WAFL与RAID4+.

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    双剑合璧的WAFL和RAID4+

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    WAFL文件系统是netapp自己设计的，运行在netapp专用操作系统DATA ONTAP上的一个文件系统，WAFL是“Write Anywhere File Layout”的意思，即“任意位置写入文件布局”的缩写。正因为有WAFL的这个特点，所以才有了RAID4+，一个改进型的raid4，使得没有校验瓶颈存在，而且能随意扩充硬盘的raid方式。 中国网管联盟bitsCN.com

    如果说传统的存储方式中，如果修改一个数据块，我们必须先定位到那个数据块，然后再修改，在我的前面写的raid5内部分析中，我们也看到了，如果修改一个单独的数据，我们必须先读出这个数据与校验，然后修改数据，计算校验，最后写入到同样的位置，这些特点，不仅仅是raid决定的，而且也是运行在raid之上的文件系统决定的。

    在WAFL中，如果它也修改一个数据，他可能不管以前的数据的位置，直接把新数据与新校验写到新的位置，之后更改指针，告诉文件系统说，新的数据在这里，而不是原来那里了。这么做还有一个最大的好处就是，新的数据可能等到足够多以后，可以凑齐raid的一个条带以后，一起写进去，就可以大大的提高写的速度。 网管网www_bitscn_com

    raid4+就在WAFL的配合下诞生了，传统的raid4是把所有的校验写在一块单独的硬盘上的，如果数据修改量很大，那么这个单独的硬盘就变成了性能瓶颈，而raid4+可以最大可能的把一个条带的数据，一次性的写入，所以，使得校验盘与其它的盘基本相当的写入量，而没有瓶颈出现。而且，当这个raid组想增加硬盘的时候，只是简单的放入新的硬盘即可，任意位置写的规则可以保证新的硬盘马上就被使用起来。 网管下载dl.bitscn.com

    WAFL与raid4+为了尽量保证把数据合并后一次性写入，就必须依赖cache，在cache中才可以等到一定数量的数据之后再一起分批写入，而且，本身WAFL的日志也是记录在cache中的，也包括WAFL的inode的指针操作，也都是在cache中完成。所以，netapp也必须依赖电池或者ups对cache实施保护。

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    RAID4与改良型RAID4 网管联盟bitsCN@com

    我们先看一个传统的raid4与改良型的raid4之间写的差别，如图，在传统型的raid4中，如果改写我如图的数据，每个数据需要读一次，校验盘可能会写6次，每个数据写一个，涉及到6个条带。但是，在改良型的raid4中，读已经不存在了，而且写的话，最小的可能性，只需要写2个条带，8个写io，一次性写入即可，至于指针，则由WAFL文件系统在cache中完成。