为什么 NFS 不适合作为 TDengine 的数据存储

news2025/3/14 0:40:41

NFS

NFS 是一种分布式文件系统,允许多台计算机通过网络共享文件。其具有以下优点:

  1. 共享存储:
    多个数据库实例可以共享同一个 NFS 目录,适合分布式数据库或集群环境。
  2. 灵活性:
    数据存储可以集中管理,便于备份和迁移。
  3. 成本低:
    利用现有的网络基础设施,无需专用存储设备(如 SAN)

但其网络文件系统的特性,也存在如下限制:

  1. 缓存机制
  • NFS 客户端会缓存文件的元数据和数据,以减少网络请求,提高性能。客户端读取的文件数据可能会缓存在本地 RAM 中。如果其他客户端修改了文件,当前客户端可能仍然读取旧数据(缓存一致性问题)。
  • NFS 服务器也会缓存数据,提高性能。默认情况下,NFS 服务器不会立即写入磁盘,而是异步写入,以提高写入性能。如果服务器宕机,可能导致数据丢失或写入失败。
  1. 文件锁
    NFS 的文件锁主要分为 fcntl() 的锁 和 flock() 文件锁,以及 NFS 的独立锁管理机制 Network Lock Manager(NFSv3之前版本)。
    在本地文件系统(如 ext4、XFS)上,文件锁是内核管理的,进程锁不会丢失。但在 NFS 上,锁的管理是基于 RPC 远程调用的,容易受网络抖动和服务器宕机的影响。
  • flock() 文件锁
    • 适用于进程间锁定,类似 POSIX flock()。
    • 在 NFSv3 上,flock() 可能不可靠,不同客户端可能无法正确检测到锁。
  • fcntl() 文件锁(POSIX 记录锁)
    • 适用于 NFS 共享存储的多进程并发控制。
    • NFSv4 允许 fcntl() 锁跨客户端生效,但如果 NFS 服务器重启,锁可能丢失。

TDengine

TDengine 作为时序数据库,通常处理是海量的时序数据,对存储的 I/O 有较高的要求。如果使用 NFS 存储数据,可能造成如下问题:

  1. TDengine 使用 fsync() 确保 WAL 落盘,而 NFS 的缓冲机制会导致落盘延迟,无法实现数据持久化,当出现故障时,无法使用 WAL 恢复数据。
  2. 由于 NFS 的缓冲机制,可能会造成 WAL 数据写入乱序,影响数据一致性。
  3. 当多个客户端访问文件时,NFS 文件锁无法保证数据的一致性性。
  4. 网络抖动或延时,造成读写数据文件失败。

综上所述,应避免使用 NFS 作为 TDengine 的数据目录。

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