1.8. Sistemas de arquivos de armazenamento compartilhado

Sistemas de arquivo de armazenamento compartilhado, às vezes chamados de sistemas de arquivo de cluster, dão a cada servidor do cluster acesso direto a um dispositivo de bloco compartilhado através de uma rede de área de armazenamento local (SAN).

Comparação com sistemas de arquivos em rede

Como os sistemas de arquivo cliente/servidor, os sistemas de arquivo de armazenamento compartilhado funcionam em um conjunto de servidores que são todos membros de um cluster. Ao contrário do NFS, no entanto, nenhum servidor único fornece acesso a dados ou metadados a outros membros: cada membro do cluster tem acesso direto ao mesmo dispositivo de armazenamento (o shared storage), e todos os nós de membros do cluster acessam o mesmo conjunto de arquivos.

Concorrência

A coerência do cache é fundamental em um sistema de arquivo agrupado para garantir a consistência e integridade dos dados. Deve haver uma única versão de todos os arquivos em um cluster visível a todos os nós dentro de um cluster. O sistema de arquivo deve impedir que os membros do cluster atualizem o mesmo bloco de armazenamento ao mesmo tempo e causem corrupção de dados. Para fazer isso, os sistemas de arquivos de armazenamento compartilhado usam um mecanismo de amplo bloqueio de cluster para arbitrar o acesso ao armazenamento como um mecanismo de controle de simultaneidade. Por exemplo, antes de criar um novo arquivo ou escrever em um arquivo que é aberto em vários servidores, o componente do sistema de arquivo no servidor deve obter o bloqueio correto.

A exigência dos sistemas de arquivos de cluster é fornecer um serviço altamente disponível como um servidor web Apache. Qualquer membro do cluster terá uma visão totalmente coerente dos dados armazenados em seu sistema de arquivos em disco compartilhado, e todas as atualizações serão arbitradas corretamente pelos mecanismos de travamento.

Características de desempenho

Os sistemas de arquivo em disco compartilhado nem sempre funcionam tão bem quanto os sistemas de arquivo locais rodando no mesmo sistema, devido ao custo computacional da sobrecarga de travamento. Sistemas de arquivos em disco compartilhado funcionam bem com cargas de trabalho onde cada nó escreve quase exclusivamente em um conjunto particular de arquivos que não são compartilhados com outros nós ou onde um conjunto de arquivos é compartilhado de forma quase exclusivamente de leitura através de um conjunto de nós. Isto resulta em um mínimo de invalidação de cache entre nós e pode maximizar o desempenho.

A configuração de um sistema de arquivo em disco compartilhado é complexa, e ajustar uma aplicação para ter um bom desempenho em um sistema de arquivo em disco compartilhado pode ser um desafio.

Sistemas de arquivos de armazenamento compartilhado disponíveis