转ReiserFS 对小文件的性能

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/filesystem/l-fs/index.html

ReiserFS 技术

那么 ReiserFS 是怎样提供如此出色的小文件性能的呢？ReiserFS 使用了特殊的优化 b* 平衡树（每个文件系统一个）来组织所有的文件系统数据。这为其自身提供了非常不错的性能改进，也能够减轻文件系统设计上的人为约束。例如，现在一个目录下可以容纳 100,000 个子目录。另一个使用 b* 树的好处就是 ReiserFS 能够像大多其它的下一代文件系统一样，根据需要动态地分配索引节，而不必在文件系统创建时建立固定的索引节。这有助于文件系统更灵活地适应其面临的各种存储需要，同时提供附加的空间有效率。

ReiserFS 有许多特征是特别针对提高小文件的性能的。和 ext2 不同，ReiserFS 并不固定地以 1k 或者 4k 的块分配存储空间，而是分配所需要的精确尺寸。而且 ReiserFS 也包括了以尾文件为中心的特殊优化 ― 尾文件是指那些比文件系统块小的文件及文件结尾部分。为了提高性能，ReiserFS 能够在 b* 树的叶子节点存储文件，而不是把数据存储在磁盘的其它地方再指向它。

这做了两件事。第一，它显著地提高了小文件的性能。由于文件数据和 stat_data（索引节）信息是紧挨着存储的，它们通常能被同一次磁盘 IO 操作所读取。第二，ReiserFS 能够压缩尾文件，节省大量磁盘空间。实际上，带有尾文件压缩功能（默认）的 ReiserFS 文件系统可以比同等的 ext2 文件系统多存储 6 个百分点的数据，这就其自身来说是令人惊叹的。

然而，由于在文件被修改时，尾文件压缩迫使 ReiserFS 重装数据，这就导致了性能上的轻微折损。鉴于这个原因，ReiserFS 尾文件压缩可以被关掉，允许系统管理员在速度与空间有效率上做出选择，或者牺牲一些存储能力来换取更高的速度。

ReiserFS 确实是一个非常出色的文件系统。在我的下一篇文章中，我将会指导您在 Linux 2.4 下完成 ReiserFS 安装的全过程。我们还将仔细地看一看性能调整，应用程序交互作用（和怎么围绕他们工作）以及使用的最佳内核等等。

小文件的性能

那么，如何能使文件系统更加适应环境呢？Namesys 已经决定着眼于文件系统的一个方面，至少最初是 ― 小文件的性能。通常，像 ext2 和 ufs 这样的文件系统在这一方面做的并不是很好，经常迫使开发人员转向数据库或者特别组织的处理来获取他们所需要的某种性能。随着时间的推移，这种“围绕问题进行编码”的方法怂恿了代码的膨胀和许多不兼容的特殊目的 API，这并不是好事情。

这儿有一个 ext2 如何鼓励这种编程的例子。ext2 很擅长存储大量大小在 20k 以上的文件，但是对于存储 2,000 个 50 字节的文件来说，它就不是一种很理想的技术了。当 ext2 必须处理非常小的文件时，不只是性能显著地下降，而且存储效率也同样下降，因为 ext2 是按 1k 或者 4k 的块来分配空间的（可在文件系统创建时设定）。

现在，常规的明智做法会提示您 不应该在文件系统上储存这么多小的文件。而是应该存储在某种运行在文件系统之上的数据库里。作为对这种说法的回应，Hans Reiser 指出无论何时您需要在文件系统的顶上建立一层，那就意味着文件系统不满足您的需要。如果文件系统满足您的需要，那么您首先就要避免使用特殊目的的解决方案。这样就可以节省开发的时间，并消除代码膨胀。这些代码可能是在您手动处理自己的个人存储器或者缓冲机制时，或者与数据库的某个库交互作用过程时所产生的。

理论上是这样。但是在实际运用中，ReiserFS 的小文件性能会是如何的好呢？好得让人吃惊。实际上，当处理小于 1k 的文件时，ReiserFS 大概要比 ext2 快 8 到 15 倍！更妙的是，这些性能提高并不以其它文件类型的性能损失为代价。通常，ReiserFS 几乎在各个方面都优于 ext2，但是在处理小文件时才真正体现出了其闪光点。