为什么都说NFS读写性能差 如何启动优化

经常使用基于NFS协定存储系统的同窗经常遇到的疑问是在小文件比拟多的状况下性能会比拟差。小文件访问性能差自身是可以了解的，然而NFS确实是太差了。不知大家能否深档次剖析过，为什么NFS访问小文件性能会这么差？

NFS文件系统与本地文件系统的差异在于多了一个网络传输的环节。因此，咱们从网络传输方面下手，看看能不能失掉一些线索。为了能够捕捉协定的数据，咱们向共享目录写入一个文件(本例为tgt.c，可以依据状况扭转文件称号)，详细命令如下所示。

dd tgtc mnttestsub1sub2sub3sub4sub5test bs count

如下图是经过Wireshark抓取的网络通讯的数据包，可以看出，NFS在访问文件的时刻客户端与服务端有的交互除了WRITE之外，还有很多其它的交互，包含ACCESS、LOOKUP和SETATTR等。并且可以看出，这些恳求的数量跟目录的深度是有相关，每一级目录都会启动LOOKUP和ACCESS操作，这就是NFS在访问小文件的时刻性能差的一个关键要素。

咱们详细剖析一下这个环节，稍微简化一下，如图所示。可以看出，关于每一级组件（component），客户端都会发送一个LOOKUP指令和一个ACCESS指令。这两个指令是干什么的呢？

咱们可以看一下协定文档，以NFSv3为例，其文档为RFC1813。如下图是LOOPUP例程的性能形容，经过该形容可以看出LOOKUP的性能是依照称号搜查目录中的名目，成功的状况下前往一个句柄。从性能形容来看，这个指令也是很必要的，咱们在访问一个文件的时刻，显然必定要确保门路是真是存在的。所以，客户端要针对每一个组件发送一条LOOKUP指令来确保整条门路的存在性。

另外一个指令是ACCESS，该指令的形容如下图所示，其关键作用时确认访问的权限。也就是当咱们访问文件的时刻，客户端要求向服务端逐组件确实认该用户能否有权限访问目录。假设没有相应的权限，当然不准许访问了。

详细的权限很多，如协定中的定义，包含读、查问、修正、裁减、删除和口头等操作。服务端会启动权限确实认操作，假设确认失败则客户端会制止运行的访问恳求。所以，关于一个长门路启动逐级确实认也是必定的。

由上述剖析可以看出，关于一次性写操作，客户端文件系统要求经过与服务端10屡次的通讯交互，访问性能人造会差很多。基于上述剖析，假设向优化性能，显然应该缩小客户端与服务端交互的次数。假设能够相对信赖服务端的文件门路，一个最间接的方法是修正客户端的逻辑，防止多级查问。然而这种方法门槛有点高，而且有一点的隐患。在不修正代码的状况下，咱们可以遵照如下准则来必定水平上优化性能。

外围准则是缩小客户端与服务端的交互次数，因此咱们在访问文件的时刻应该尽量坚持文件的关上形态，防止重复关上封锁文件，这样NFS全门路的逐级审核。这种方法对NFSv4的版本实用，但关于NFSv3及以前的版本并不实用，由于他们是有形态的。即使你在客户端不封锁文件，在服务端访问完数据后也是封锁的。

缩小目录层级，前面形容曾经很分明了。NFS会审核每一级目录，而且每一级目录的审核要求客户端与服务端交互至少2次。假设咱们尽量缩小目录层级，那么可以最大化的降落客户端与服务端交互的次数。

防止超大目录，也就是一个目录中文件的数量不要太多。服务端的有些文件系统变量目录像的效率并不高，当目录项太多时，查找将十分耗时。

尽量经常使用大文件，而非小文件。仿佛这个并不好成功，由于文件的大小是业务选择的，咱们仿佛很难控制文件的大小。然而，假设是自己开发的运行程序， 在保留数据的时刻尽量以大文件的方式，而非小文件的方式，这对性能是有益的。

回头想一下，NFS的性能疑问很早就泄露了，难道NFSv4、NFSv4.1和NFSv4.2开展这么多年就没有处置吗？咱们后续会剖析降级版本NFS协定，看看他们在性能方面做了哪些优化。