面向雲數據庫，超低延遲文件系統PolarFS誕生了

隨着國內首款Cloud Native自研數據庫POLARDB精彩亮相ICDE 2018的同時，做爲其核心支撐和使能平臺的PolarFS文件系統的相關論文"PolarFS: An Ultra-low Latency and Failure Resilient Distributed File System for Shared Storage Cloud Database"也被數據庫頂級會議VLDB 2018錄用。8月，阿里雲數據庫團隊亮相於巴西里約召開的VLDB 2018，對整個業界起到了很是積極的影響。

VLDB(Very Large Data Base)和另外兩大數據庫會議SIGMOD、ICDE構成了數據庫領域的三個頂級會議。VLDB國際會議於1975在美國的弗雷明漢馬 (Framingham MA) 成立，是數據庫研究人員，供應商，參與者，應用開發者，以及用戶一年一度的頂級國際論壇。

VLDB主要由四個主題構成，分別爲：Core Database Technology (核心數據庫技術)，Infrastructure for Information Systems (基礎設施信息系統)，Industrial Applications and Experience (工業應用與經驗) 以及 Experiments and Analyses（實驗和分析）。

從09年至今的數據分析來看，VLDB的論文接受率整體是比較低，其中，核心數據庫主題中的論文接受率大概爲16.7%；基礎設施信息系統方面的論文接受率大約爲17.9%；工業應用與經驗的論文接收比例近視爲18%；而實驗和分析部分的爲19%左右。因而可知，論文被VLDB接收不是件容易的事情，必須是創新性很高，貢獻很大的論文才有機會被錄用。

本文着重介紹PolarFS的系統設計與實現。

背景

如同Oracle存在與之匹配的OCFS2，POLARDB做爲存儲與計算分離結構的一款數據庫，PolarFS承擔着發揮POLARDB特性相當重要的角色。PolarFS是一款具備超低延遲和高可用能力的分佈式文件系統，其採用了輕量的用戶空間網絡和I／O棧構建，而棄用了對應的內核棧，目的是充分發揮RDMA和NVMe SSD等新興硬件的潛力，極大地下降分佈式非易失數據訪問的端到端延遲。目前，PolarFS的3副本跨節點寫入的訪問總延遲已經很是接近單機本地PCIe SSD的延遲水平，成功地使得POLARDB在分佈式多副本架構下仍然可以發揮出極致的性能。

設計初衷

針對數據庫設計分佈式文件系統會帶來如下幾點好處：

計算節點和存儲節點能夠使用不一樣的服務器硬件，並能獨立地進行定製。例如，計算節點不須要考慮存儲容量和內存容量的比例，其嚴重依賴於應用場景而且難以預測。

多個節點上的存儲資源可以造成單一的存儲池，這能下降存儲空間碎化、節點間負載不均衡和空間浪費的風險，存儲容量和系統吞吐量也能容易地進行水平擴展。