openEuler NFS+協(xié)議發(fā)布 實(shí)現(xiàn)NAS存儲(chǔ)性能提升6倍 可靠性3倍

4月21日，在openEuler Developer Day 2023上，openEuler發(fā)布NFS+協(xié)議，實(shí)現(xiàn)單客戶端訪問NAS存儲(chǔ)可靠性提升3倍、性能提升6倍，助力NAS存儲(chǔ)全面滿足新型生產(chǎn)核心場(chǎng)景下苛刻要求。

傳統(tǒng)NFS面臨挑戰(zhàn)

網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）是一種分布式文件系統(tǒng)協(xié)議，最初由Sun公司于1984年開發(fā)，它允許客戶端上的用戶通過網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)端文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。由于其配置簡(jiǎn)單，使用方便，已廣泛應(yīng)用于金融數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，EDA仿真，話單，票據(jù)影像等行業(yè)。隨著應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)張，數(shù)據(jù)重要性不斷提高，各行業(yè)對(duì)NAS存儲(chǔ)的可靠性和性能提出了更高的訴求。傳統(tǒng)NFS單個(gè)掛載點(diǎn)僅指定一個(gè)服務(wù)端IP地址，在使用過程中面臨以下挑戰(zhàn)：

首先，在網(wǎng)口故障或者鏈路故障場(chǎng)景下，掛載點(diǎn)無法訪問，導(dǎo)致業(yè)務(wù)IO掛死，可靠性不足；

其次，NAS存儲(chǔ)部署于公共區(qū)，主機(jī)訪問需要跨三層組網(wǎng)，一端故障時(shí)IP無法感知，當(dāng)前依靠應(yīng)用層手動(dòng)掛載文件系統(tǒng)，雙活鏈路無法自動(dòng)切換。

再次，單個(gè)掛載點(diǎn)性能受限于單個(gè)物理鏈路性能，重要業(yè)務(wù)存在性能瓶頸。

基于openEuler操作系統(tǒng)的NFS多路徑技術(shù)原理

生產(chǎn)NAS存儲(chǔ)使用NFS協(xié)議，要求Client及Server端到端提供故障解決方案，以及超越本地文件系統(tǒng)的高性能數(shù)據(jù)共享能力。例如，在Client側(cè)，要求鏈路高可靠、并發(fā)高性能；在Server側(cè)，要求具備權(quán)限/資源管控/災(zāi)備/安全等能力。

面對(duì)以上關(guān)鍵挑戰(zhàn)，openEuler推出全新NFS+協(xié)議。NFS+協(xié)議是運(yùn)行在openEuler操作系統(tǒng)內(nèi)核中的驅(qū)動(dòng)模塊，包含NFS協(xié)議層的掛載參數(shù)管理模塊和傳輸層多路徑管理模塊。NFS+通過指定多個(gè)本地IP地址和多個(gè)服務(wù)端IP地址，實(shí)現(xiàn)不同IP地址建立多條TCP/RDMA鏈路，實(shí)現(xiàn)多路徑建鏈、故障恢復(fù)和倒換、負(fù)載均衡等特性。

NFS+協(xié)議全面提升NAS性能與可靠性

NFS+協(xié)議未修改操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)面，對(duì)主機(jī)CPU資源無占用，僅在控制面新增多路徑功能，實(shí)現(xiàn)跨控、跨設(shè)備、跨站點(diǎn)故障秒級(jí)自動(dòng)切換，NAS存儲(chǔ)訪問性能提升6倍，可靠性提升3倍。

故障切換和恢復(fù)

NFS+協(xié)議自動(dòng)感知鏈路故障異常，對(duì)故障鏈路進(jìn)行降級(jí)隔離，通過業(yè)界首創(chuàng)三層網(wǎng)絡(luò)雙活路徑自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)下層存儲(chǔ)故障或主機(jī)側(cè)IO超時(shí)，跨站點(diǎn)AA雙活主動(dòng)切換，解決跨引擎失效、主機(jī)無感知問題。

故障切換：NFS+協(xié)議發(fā)現(xiàn)鏈路故障時(shí)會(huì)自動(dòng)將IO切換到其他可用鏈路上，實(shí)現(xiàn)鏈路故障IO無感知。

故障恢復(fù)：NFS+協(xié)議可自動(dòng)檢測(cè)鏈路狀態(tài)，在鏈路故障恢復(fù)后自動(dòng)將I/O重新下發(fā)到該路徑。

鏈路負(fù)載均衡

NFS+通過網(wǎng)卡端口/多網(wǎng)卡/多節(jié)點(diǎn)聚合，提升主機(jī)并發(fā)訪問能力。NFS+協(xié)議為NFSv3協(xié)議提供基本的Round Robin選路算法，實(shí)現(xiàn)單個(gè)掛載點(diǎn)在多條鏈路上均衡下發(fā)IO，充分利用多條物理鏈路能力，實(shí)現(xiàn)單個(gè)掛載點(diǎn)NFS性能提升。

最優(yōu)路徑算法自定義

NFS+協(xié)議提供廠商自定義選路算法接口，存儲(chǔ)服務(wù)端廠商可基于自身特點(diǎn)自定義最優(yōu)選路算法，實(shí)現(xiàn)性能最優(yōu)。

面對(duì)新場(chǎng)景、新業(yè)務(wù)、新需求，企業(yè)需要及時(shí)響應(yīng)快速變化的用戶需求，才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先。openEuler將聯(lián)合社區(qū)伙伴與開發(fā)者持續(xù)共建NAS生態(tài)，打造性能、可靠性倍增的NFS+協(xié)議，助力NAS存儲(chǔ)性能及可靠性全面提升，提供高可靠、高性能、易運(yùn)維的NAS存儲(chǔ)解決方案，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型。