29、网络文件系统（NFS）的锁管理与性能分析

网络文件系统（NFS）的锁管理与性能分析

1. Linux内核锁仲裁方法与网络锁管理器

在Linux系统中，除了常见的锁仲裁方法外，还有至少三种额外的内核锁仲裁方法：全文件租约、共享模式（类似于Windows共享模式）和强制锁。如果应用程序依赖这些方法进行锁仲裁，则必须使用NFS版本4。

在单台服务器上，我们已经了解了现有的内核锁仲裁方法。接下来，我们探讨一种允许多台服务器共享锁信息的方法——网络锁管理器（Network Lock Manager，NLM）。

NFS最初旨在管理对单个数据存储设备的分布式访问，并通过添加单独的程序来提供协作式锁仲裁方法。由于文件系统及其锁方法是分开实现的，NFS的开发者认为他们提供了一种通用的网络锁仲裁手段，可与任何网络文件系统结合使用。然而，网络锁管理器（NLM）主要被NFSv3服务器和客户端广泛用作锁仲裁方法。NFSv4协议虽然不再使用单独的守护进程或协议进行锁定，但许多概念是相同的，因此我们将通过讨论NFSv3的NLM来介绍NFS的锁定机制。

NLM由两个守护进程statd和lockd组成。这两个守护进程需要在NFS服务器和所有NFS客户端上持续运行，以确保各方就哪些资源被锁定以及哪些程序或进程拥有这些锁达成一致。

2. statd守护进程

在集群环境中，statd（也称为rpc.statd）在每个集群节点上运行，以应对节点在持有NFS服务器上的锁时崩溃的情况。当节点崩溃后重启，rpc.statd程序会通知NFS服务器该节点已恢复正常运行。这是因为当集群节点上的进程首次尝试锁定NFS服务器上的文件时，NFS客户端上的statd会将每个NFS服务器的名称写入本地磁盘。当NFS服务器