目前，国内自主研发的文件系统可谓凤毛麟角。淘宝在这一领域做了有效的探索和实践，Taobao File System（TFS）作为淘宝内部使用的分布式文件系统，针对海量小文件的随机读写访问性能做了特殊优化，承载着淘宝主站所有图片、商品描述等数据存储。
最近，淘宝核心系统团队工程师楚材（李震）在其官方博客上撰文（《TFS简介》，以下简称文章）简要介绍了TFS系统的基本情况，引起了社区的关注。
文章首先概括了TFS的特点：
完全扁平化的数据组织结构，抛弃了传统文件系统的目录结构。
在块设备基础上建立自有的文件系统，减少EXT3等文件系统数据碎片带来的性能损耗。
单进程管理单块磁盘的方式，摒除RAID5机制。
带有HA机制的中间控制节点，在安全稳定和性能复杂度之间取得平衡。
尽量缩减元数据大小，将元数据全部加载入内存，提升访问速度。
跨机架和IDC的负载均衡和冗余安全策略。
完全平滑扩容。
当前，TFS在淘宝的应用规模达到“数百台PCServer，PB级数据量，百亿数据级别”，对于其性能参数，楚材透漏：
TFS在淘宝的部署环境中前端有两层缓冲，到达TFS系统的请求非常离散，所以TFS内部是没有任何数据的内存缓冲的，包括传统文件系统的内存缓冲也不存在......基本上我们可以达到单块磁盘随机IOPS（即I/O per second）理论最大值的60%左右，整机的输出随盘数增加而线性增加。TFS的逻辑架构图1如下所示：
图1. TFS逻辑架构图（来源：淘宝核心系统团队博客）
楚材结合架构图做了进一步说明：
TFS尚未对最终用户提供传统文件系统API，需要通过TFSClient进行接口访问，现有JAVA、JNI、C、PHP的客户端
TFS的NameServer作为中心控制节点，监控所有数据节点的运行状况，负责读写调度的负载均衡，同时管理一级元数据用来帮助客户端定位需要访问的数据节点
TFS的DataServer作为数据节点，负责数据实际发生的负载均衡和数据冗余，同时管理二级元数据帮助客户端获取真实的业务数据。
文章发表以后，读者反响热烈，在中提出了各种问题与作者楚材进行技术交流，由此可见国内社区对自主研发文件系统的关注程度。
为了让读者更深入地了解TFS的奥秘，InfoQ中文站针对TFS的来由、运行环境、扩展性、架构、发展规划及开源事宜等问题对楚材（李震）进行了专访。
InfoQ：淘宝为何会选择自主研发文件系统？
TFS(Taobao File System)，是淘宝自主研发的一套分布式文件系统，用于存储淘宝网主站的数据，例如商品图片、商品描述、交易快照、社区图片等等等等。这些数据的一个突出特点是单个文件尺寸较小，通常不大于1MB，但是数量巨大，传统的文件系统或者网络存储设备很难解决类似的问题。
淘宝网最早采用NetApp提供的网络存储设备，但是在2006～2007年期间，由于数据量的急剧膨胀，我们面临着系统更新换代的压力，而由于应用连接数量和文件数量的限制，实际上简单的升级已经变得非常昂贵且得不偿失了。
数据是淘宝应用的核心，在这方面我们需要提供更加安全、高效、廉价的解决方案，需要发展自己的技术，更加适应淘宝网自身的应用特性。经过评估，已有的一些开源分布式文件系统都无法完全满足我们需求。淘宝网也许是当时国内互联网最先遇到类似问题的公司，当然也可能是其他公司遇到但未进行相关的宣传，总之，当时并不像现在一样有一些相对可靠的开源系统可以选择。InfoQ：TFS系统的运行环境如何？
在做TFS选型的时候，我们依照当时淘宝网使用的主流操作系统使用了REHL，并构建在LINUX的EXT3文件系统上。选择REHL的理由是开源操作系统，我们有更多的***度，同时成本也更加节省。关于硬件平台，随着硬件的发展和我们认识的变化，经过了一个相对比较长的变迁。分布式文件系统对CPU的要求并不高，同时由于我们采用了一些特殊的手段，也使得系统元数据减少，那么对内存大小的要求也并不高了，所有的性能和成本瓶颈都集中在了磁盘IO上。我们所有硬件架构的演变也都体现在磁盘的使用方式上。
最早我们使用SAS146G×6的磁盘进行存储，后来换成了SAS300G×6的磁盘，使用了RAID5机制，这也是当时硬件平台的主流。当我们积累了一定的经验并逐步对系统稳定性有了信心之后，这种方式就逐步落后了。RAID5机制的备份和我们已经在应用层实现的数据冗余功能重复，磁盘空间被大量浪费，RAID卡的工作原理也无法优化TFS更加注重随机IO的特性，最终我们去除了RAID卡，并使用多进程，每个进程管理一块磁盘的方式，充分发挥磁盘的随机读写性能。