本文主要是介绍技术解析Google文件系统GFS，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
Google文件系统（Google File System，GFS）是一个大型的分布式文件系统。它为Google云计算提供海量存储，并且与Chubby、MapReduce以及Bigtable等技术结合十分紧密，处于所有核心技术的底层。系统架构
GFS的系统架构如图所示。GFS将整个系统的节点分为三类角色：Client（客户端）、Master（主服务器）和Chunk Server（数据块服务器）。Client是GFS提供给应用程序的访问接口，它是一组专用接口，不遵守POSIX规范，以库文件的形式提供。应用程序直接调用这些库函数，并与该库链接在一起。Master是GFS的管理节点，在逻辑上只有一个，它保存系统的元数据，负责整个文件系统的管理，是GFS文件系统中的“大脑”。Chunk Server负责具体的存储工作。数据以文件的形式存储在Chunk Server上，Chunk Server的个数可以有多个，它的数目直接决定了GFS的规模。GFS将文件按照固定大小进行分块，默认是64MB，每一块称为一个Chunk（数据块），每个Chunk都有一个对应的索引号（Index）。
GFS实现了控制流和数据流的分离。Client和Master之间只有控制流，没有数据流，极大地降低了Master的负载。Client和Chunk Server之间直接传输数据流，同时由于文件被分为多个Chunk进行分布式存储，Client可以同时访问多个Chunk Server，从而使整个系统的IO高度并行，整体性能得到提高
GFS的系统架构
刘鹏《云计算（第二版）》
①~⑤是控制流，⑥是数据流
Client： 应用程序的访问接口
Master（主服务器）：管理节点，在逻辑上只有一个，保存系统的元数据（Metadata，描述数据的数据），负责整个文件系统的管理。
Chunk Server（数据库服务器）：负责具体的存储工作。数据以文件的形式存储在Chunk Server上。
架构设计成这样的好处是：
1、Client和Master之间只有控制流（①~⑤），没有数据流，因此降低了Master的负载 （因为控制流只需传送指令和状态，数据量小）
2、Client与Chunk Server之间直接传输数据流，同时由于文件被分成多个chunk进行分布式存储，因此Client可以同时并行访问多个Chunk Server，从而让系统的I/O并行度提高
GFS的特点：
1、采用中心服务器模式
好处是：（1）可以方便的增加Chunk Server
（2）Master可以掌握系统内所有Chunk Server的情况，方便进行负载均衡
（3）不存在元数据的一致性问题（因为只有一个中心server，所以云数据也只有一份）
2、不缓存数据（没有系统cache）
好处是：（1）文件操作大部分是流式读写，不存在大量重复的读写，因此即使使用cache对系统性能的提高也不大
（2）Chunk Server上的数据存储在本地文件系统上（Linux File System），若真的出现频繁存取，那么本地文件系统的cache也可以支持
（3）若建立系统cache，那么cache中的数据与Chunk Server中的数据的一致性很难保证
思考：
GFS采用中心服务器的模式，该模式的最大优点是便于管理，因为中心服务器可以获知所有子服务器的状态，因而可以很方便的得知各个子服务器的负载状况等。但是这一模式也有一个比较致命的缺点，那就是单点故障。当单点故障发生在中心服务器时，将导致整个系统的不可用。
不过，按照上述描述，GFS的中心服务器只是逻辑上是一个，因此可以想象，其实GFS的Manster还是有后备机制的，因此GFS比较像伪集中式管理。
这篇关于技术解析Google文件系统GFS的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
