硬盘的成本/容量曲线趋势继续遵守著名的摩尔定律，与此同时，我们也看到固态硬盘增长势头喜人，它因消除了机械硬盘固有的性能限制得到了厂商和消费者的重视，虚拟化也在改变存储架构设计，应用程序也开始向基于FC的HTTP存储协议转移。

　　存储容量几乎每年以40%的速度递增，现在市场上已经可以看到容量为2TB的机械硬盘，但它们的性能却没有按比例提高，固态硬盘的出现解决了传统机械硬盘的许多弊病，因此未来几年势必会引发一场存储革命，文件系统也需要为存储革命做好准备，未来的文件系统必需解决扩展，并行处理和满足新工作负载类型方面的问题。

　　POSIX API标准制约了创新

　　IDE和SCSI已经逐渐被SAS取代，终于超越了6Gbps的门槛，Infiniband和10GbE通过远程直接内容访问(Remote Direct Memory Access ，RDMA)和TCP卸载引擎提高了网络I/O，iSCSI大有取代FC SAN的趋势，和传统的使用NFS和CIFS协议应用程序不同，基于Internet的程序通常是使用HTTP/HTTPS访问地理分散的存储。

　　我们已经使用POSIX API访问文件系统的历史已经长达30年，它是一个标准，但它也是弱点，是它遏制了创新，应用程序开发人员需要新的API标准执行对象存储和key-value存储。

　　诸如卷管理，全局命名空间，压缩，加密，克隆/快照，重复数据删除，RAID和远程站点复制技术都应该由文件系统实现，由于历史原因，这些功能都是在文件系统之外实现的，因此效率低下，复杂程度较高。

　　文件系统不应局限于在内核空间实现

　　关于内核空间和用户空间性能问题的争论应该歇歇了，上下文切换不再是什么大问题，因为堆栈和网络中的其它部分造成的延迟才是真正的限制因素。在用户空间中实现的新兴文件系统应该受到重视。原来大家都认为底层组件，如磁盘设备驱动和磁盘文件系统应该驻留在内核中，但现在是时候让大部分代码在用户空间中实现了。例如，Hadoop和GlusterFS就是完全在用户空间中实现的。

　　变革和创新

　　1、适合于直接附加存储(Direct Attached Storag，DAS)的文件系统

　　Linux文件系统Ext3是迄今为止最稳定的Linux文件系统，但现在是时候考虑Ext4(内核2.6.31或更高才支持)了，因为它解决了诸如文件和目录大小限制的局限性，基于延伸区(extent)分配机制能够有效地存储大文件，更快地执行fsck(文件系统检查)和日志校验和检查，但Ext4只是一个暂时的解决方案。

　　Linux社区希望Linux支持ZFS和Btrfs(B-tree文件系统)，Btrfs将类似ZFS的功能引入到Linux内核中，Btrfs不仅仅是一个磁盘文件系统，它还具有软RAID管理，卷管理，克隆/快照和压缩功能，它支持跨多块磁盘动态增大或收缩卷。

　　Btrfs RAID可以从一个故障阵列快速重构，其速度比硬件RAID控制器还快，因为它只重新条带化使用了的数据块，执行快照需要的空间和时间也更少，Btrfs的目标是取代Linux默认文件系统Ext4，来自Oracle的Chris Mason是该项目的主要贡献者。

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本文来源：51CTO 作者：黄永兵