SSD部署之企业应用和系统文件难题

闪存的文件系统难题

另外一个新出现可利用闪存的潜在领域就是文件系统元数据。现在有很多文件系统是将数据与元数据分离开来的，这样我们就可以把元数据保存在固态盘上。这种类型的文件系统将变得越来越普遍。顺便说一下，当我与文件系统设计者交流，或者我自己设计文件系统的时候，我个人比较推崇这种文件系统。这种方法很有意义，因为元数据通常有不同的访问模式。除了文件系统元数据以外，与数据库一样，对于那些有日志的文件系统来说，这些文件系统的日志也适合保存在固态盘中。

对于大多数闪存固态盘来说，最大的问题之一就是它们的读写限制在4096字节范围内。你可能会认为这并不算是个问题，因为索引节点大多数是512字节的，而且就我所知文件系统元数据的分配通常是成对的。这时候出现的问题我们通常称之为文件系统超级块（superblock）。超级块包括关于文件系统的基本信息：用于文件系统的卷和位置，配置和可调节的大小，分配映射表和其他关键数据的不同种类。一些文件系统不会将超级块设定在4096字节。这对于缓存大小固定的RAID控制器来说显然是一个问题，而且对于闪存设备也是一样的。这并不是说性能十分糟糕，但是对于大多数企业级闪存设备来说，在4096字节的限制基础上进行调整和读写性能降低达50%已经是很不错的了。这要比磁盘好多了，但是对于一种高成本设备来说，为什么要浪费那50%的性能呢？

对于我们这些有幸拥有足够预算为文件系统购买固态盘的人们来说，你需要考虑文件系统调节参数。有些文件系统的配置是允许超过64KB的，那么使用大型配置对于基于磁盘的文件系统来说是有利的，而且你可以为浪费空间买单。因此，如果你的配置是1MB，在磁盘上保存了很多大容量文件和一些小容量文件，每个文件的大小都在几MB，那么牺牲小型文件的空间但是有效地配置大型文件，这样你就不需要遵循以往针对大型文件的常规配置。固态盘能够起到帮助作用，因为元数据的分配开销很小，因此遵循常规分配方式往往不会影响到性能。尽管固态盘空间的成本很高，但是当你既有大型文件又有小型文件的时候使用大型分配方式并没有太大意义。按照最小的文件那样进行分配，这样就不会浪费宝贵的固态盘空间。例如，我的笔记本电脑使用了固态盘，我设置NTFS为1024字节，而不是默认的4096字节，因为我知道我有很多小型文件。