文件系統(tǒng)專(zhuān)用設(shè)備Filer 除了軟硬件本身具有99.99%的高可靠性以外，為了消除一些單點(diǎn)故障（如系統(tǒng)主板出錯(cuò)，等），在以低成本、低性能開(kāi)銷(xiāo)、不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的前提下，將兩臺(tái)獨(dú)立的Filer 耦合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)一旦一臺(tái)Filer 因故障而停止運(yùn)行并且不能重新啟動(dòng)，另一臺(tái)Filer 立即就可接管這一臺(tái)Filer 的全部工作，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

    兩臺(tái)Filer 都與磁盤(pán)陣列相連，并處于同一網(wǎng)中，兩臺(tái)Filer 之間用高速、冗余的光纖互連。光纖通道（FC-AL）的硬盤(pán)有兩個(gè)端口，分別與兩臺(tái)Filer 相連。

    每個(gè)Filer 有自己主管的一組硬盤(pán)。正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)Filer 各自獨(dú)立工作，硬盤(pán)、風(fēng)扇或電源出錯(cuò)不影響另一臺(tái)Filer 的工作。同樣，若一臺(tái)Filer 的軟件出錯(cuò)，這也僅僅引起這臺(tái)Filer 重新啟動(dòng)，不會(huì)影響到另一臺(tái)Filer 的工作。如果一臺(tái)Filer 發(fā)生災(zāi)難性故障，即不能重新啟動(dòng)，則另一臺(tái)Filer 會(huì)自動(dòng)接管原屬于有故障的Filer 的硬盤(pán)、文件系統(tǒng)、同時(shí)將其IP 地址也歸為己有。

    在整個(gè)接管過(guò)程中，客戶(hù)端僅簡(jiǎn)單地感覺(jué)到系統(tǒng)像是在重新啟動(dòng)。所有在系統(tǒng)本身重起過(guò)程中，能夠保留的狀態(tài)，另一臺(tái)Filer 也同樣通過(guò)接管保留。當(dāng)然，如果一臺(tái)Filer 在其重新啟動(dòng)過(guò)程中丟失一些狀態(tài)，如CIFS 鎖（LOCK）狀態(tài)和文件狀態(tài)等，則在接管后，另一臺(tái)Filer 也不能保留這些狀態(tài)。

    一旦有故障的Filer 恢復(fù)正常運(yùn)行后，它不會(huì)自動(dòng)地再接管自己的文件系統(tǒng)，這需要系統(tǒng)管理員干預(yù)才能實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)管理員也可強(qiáng)制一臺(tái)Filer 交出自己的文件系統(tǒng)，從而可實(shí)行計(jì)劃中的Filer 和硬盤(pán)維護(hù)工作。

    Cluster Failover 主要依靠以下兩個(gè)方面工作：

    其一是WAFL 的特性，特別是WAFL 文件系統(tǒng)的盤(pán)上狀態(tài)（ON-DISK STATE）永遠(yuǎn)是一致的。這個(gè)盤(pán)上狀態(tài)從一個(gè)一致點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)一致點(diǎn)的過(guò)程為一個(gè)交易，也就是說(shuō)，要么完成一個(gè)狀態(tài)遷移，要么無(wú)狀態(tài)遷移，因此它永遠(yuǎn)保持一致。另外，WAFL 在日志文件中記錄所有被服務(wù)過(guò)的、能夠轉(zhuǎn)移到非易先性RAM（NVRAM）中的客戶(hù)請(qǐng)求。日志文件中那些已被轉(zhuǎn)移到硬盤(pán)上的客戶(hù)請(qǐng)求只有在一個(gè)盤(pán)上狀態(tài)遷移完成后，才被丟棄。Filer 通常利用這些特征將盤(pán)上數(shù)據(jù)從故障中恢復(fù)。當(dāng)Filer 重新啟動(dòng)時(shí)，它只是簡(jiǎn)單地重新執(zhí)行在最近（一致性）盤(pán)上狀態(tài)未反映的NVRAM 中的客戶(hù)請(qǐng)求。

    NVRAM 在CLUSTER 中的鏡像

    其次是互連的特性，特別是互連具有遠(yuǎn)程內(nèi)存存取能力（有時(shí)也稱(chēng)作非一致性?xún)?nèi)存存取，或者簡(jiǎn)稱(chēng)NUMA）。當(dāng)一個(gè)客戶(hù)請(qǐng)求到來(lái)時(shí)，F(xiàn)iler 將其記錄在它本地的NVRAM 中。

    在Cluster 的配置中，F(xiàn)iler 利用遠(yuǎn)程內(nèi)存存取特性將日志文件中的記錄項(xiàng)拷貝到另一臺(tái)Filer的NVRAM 中。這個(gè)技術(shù)的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是發(fā)送方發(fā)送的拷貝極快，幾乎不影響到接收方的操作（如，沒(méi)有包處理過(guò)程）。同樣，另一臺(tái)Filer 也會(huì)將自己的NVRAM 中的日志記錄項(xiàng)拷貝到這臺(tái)Filer 的NURAM 中。

    當(dāng)一臺(tái)Filer 不能從互連的光纖通道、網(wǎng)絡(luò)或硬盤(pán)上探測(cè)到另一臺(tái)Filer 的心跳（HEARTBEAT）或I/O 活動(dòng)，他即認(rèn)為這臺(tái)Filer 已出故障，接管過(guò)程開(kāi)始。主要是接管出故障的Filer 的IP 和MAC 地址、文件系統(tǒng)和硬盤(pán)，以及后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)程(daemon)，并將其使用的NVRAM 中的日志記錄項(xiàng)回現(xiàn)。這個(gè)技術(shù)與Filer 重新啟動(dòng)時(shí)所使用到的技術(shù)類(lèi)似。接管后，正常工作的Filer 中的每個(gè)后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)程(daemon)具有兩個(gè)標(biāo)識(shí)符，一個(gè)用于本地Filer，另一個(gè)用于另一臺(tái)Filer。

多易