NFS(网络文件系统)是从SUN公司1984年为连接自己系统的设计基础上得来的，在此系统中的文件系统互连、创建通用文件查看方式都为存储行业带来了革命性的创新。

    回溯到1984年，那时的高速主干网络仅为10 BaseT以太网、磁盘的大小也是用MB来衡量，压根没有什么GB的概念。而在此时运势而生的NFS，很快就成为了整个行业的标准。

    从那时候开始，NFS就有了一些为数不多的更新，有的是针对性能，但是大多数效果都微乎其微，更多的是面向安全方面的升级，从而跟上UNIX标准的发展。大家都很熟悉NFSv1、 v2、 v3以及现在的v4，同时也对NFS的性能存在很多的不满，网络与存储性能在日新月异，唯有NFS好像还在原地踏步。

    自NFS技术诞生之后，网络方面从10 BaseT快速发展到10 GbE(3个数量级的性能提高)，存储方面也从3 MB/sec磁盘发展400 MB/sec 光纤通道RAID，性能提高了足足133倍。然而，在此期间，NFS仅仅从4KB包发展到64KB，超大的文件包好会造成网络混乱，但是在高速网络中传输大量数据NFS还是游刃有余的。纵然如此，NFS未来的发展趋势还是为我们带来了鼓舞人心的消息。

    拨开迷雾，NFSv4.1应运而生

    了解NFSv4.1以及pNFS的最好方式是多读。pNFS(并行NFS)是NFSv4.1协议中允许设备间高速数据传递的单元。它最初是一个独立的团体，pNFS.com提供了一些背景信息，解释pNFS的重要性。(点击此处阅读问题申明，文中详述了与现有NFS协议的关系)

    下图是pNFS系统框图(pNFS.com提供)：

    图：pNFS系统框图

    上图中最有意思的是IEFT(Internet工程任务组)支持的T10 OSD 协议也成了NFSv4.1的一部分。这就意味着使用NFSv4.1，你就可以通过block、T10 OSD项目或者文件从NFS服务器传递数据。需要强调的是NFSv4.1已经开始了高速发展，因为大多数厂商针对其中某一方面已经开始展开了部署，所以很容易发现锲机。

    另外一个重要的方面是数据与元数据作为传输机制中一部分已经被分离开来，所以基于block的存储通常将节点和间接聚集起来通过网络DMA直接读取block地址。与NFSv4相比，新版本能够夜以继日的工作并且早期版本已经能够通过网络阅读文件。尽管你看见了一些改变，实际上读取100 BaseT行或者1 Gbit以太网之间的差距并不是很多。现在，如果你有10 Gbit以太网，或者说DDR(双倍数据速率)IB(InfiniBand)，抑或是未来速度更高的，现有的NFS协议都可以使这些高速网络像1 Gbit以太网一样运行。

    记得1991年，当时我还是某家企业的电话技术支持。他们有两个通过HiPPI(高性能800 Mbit并行接口)连接的Cray机器以及FDDI(光纤分布式100 Mbit数据接口)。你可能已经猜到HiPPI的运行速度并不能比FDDI快8倍，实际上只能提升10%左右。他们就问了：为什么我们花了那么多钱购买HiPPI，结果速度只提升了10%?我给他们想不出什么很好的理由，当然，FTP和RCP的速度都比HiPPI快很多。由于给不了顾客完美的答案，之后我去了德国。NFS还能用在非快速的高速网络，通过一些微小的调整，它还能勉强运用于1 Gbit以太网上，但是依然不能以通道的速度运行。随着技术的飞速发展，15年后的今天我们进入了10 Gbit以太网的全球商品互联网时代，现有的NFS版本显然已经不能胜任用户的需求，这就为新版本的发展提供的前提。

    “客户需求的储存I / O带宽正在迅速增长，已经大大超乎了网络文件服务器能够提供的范围。不过，这个难题通过安装、运行NFS协议提高服务器带宽就能解决。这项协议通过努力衡量、控制众多用户保证NFS文档服务器正常运行。建议的方法是增加总带宽通过并行文档服务器尽可能的满足单个文件系统运行，最终使得多个服务器端点通过多网络传输待传数据。这些都能在NFS构架下完成，或者是在NFSv4协议中的一个小版本下。”

    很明显，IETF理解到了目前NFS的局限性并在积极的解决他们。几乎每家大型厂商都有相应的NFSv4.1 (pNFS)业务，其中包括EMC、IBM、 NetApp、Sun、当然还有Linux社团。互联网上甚至有传闻说微软也在为未来的Windows版本研发NFSv4.1技术。不过对此我表示怀疑。

    NFSv4.1不能做什么?

    与有些人的想法相反，NFS并不是文件系统而是一种协议。NFS在文件系统中支持通用对外接口。但他并不是一个文件系统，尽管名字很像。这就意味着你会受到潜在文件系统性能的约束。例如，如果微软在未来的Windows系统上提供NFSv4.0端口，你把相机利用10 Gbit以太网与之相连，这并不意味着FAT32系统文件就能够以数据流形式从你1GB/sec硬盘驱动的旧电脑上读取数据。在实际使用中还存在很多限制。

    让我们从媒介不能以1 GB/sec速率传输数据的事实谈起，更重要的是，你还会受到文件系统性能的制约。即使你拥有一种以1 GB/sec速率传输数据的媒介，FAT32文件系统也不能让数据按照预期的速率传输。

    我相信NFSv4.1将会使得许多文件系统看起来非常糟糕，现在NFS文件系统还能利用受限于当前NFS性能的借口，不过这也是事实。但是未来就大不相同了，我经常在本地NFS文件系统服务器上进行性能测试，探寻我能读写的最快速度，接着我会检查底层硬件并且估计是文件系统还是硬盘造成了这种性能受限?不过在当前看来，不止一次，不是硬件造成的受限而是文件系统。由于目前NFS协议的限制以及10 Gbit以太网不能真正实现，文件系统与运行NFS的服务器通讯还是与协议存在一定出入，不过这些问题很快就会迎刃而解。

    作为一个悲观主义者，我打赌还是会有一些厂商不支持NFSv4.1与10 Gbit以太网，除非让他们的文件系统数据流与通道传输速率接近，没有厂商会主动将自己置于水深火热当中。那些拥有高性能文件系统(具体厂商不言而喻)的厂商可能会成为NFSv4.1的首批支持者，与此同时，那些不具备高性能数据传输的厂家则会静观其变，因为你永远会受到数据路径中最慢因素的制约。未来数年留心NFSv4.1技术发展将会变得非常有趣，特别是在你弄懂一些厂商发展处事的原因之后。
 

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