nameserver(ns)是tfs的總控節，ns的主要職責包括為寫分配block、為讀查詢block、管理block與dataserver對應關係、管理dataserver、備ns狀態，執行後台複製、均衡、壓縮任務，以保證整個集群良好的工作。
block分配
ns接收到客戶端的寫請求，會分配乙個可寫的block，如果沒有可寫block，則會建立乙個新的block，每個block由乙個id標識（uint32_t，後續會將該值提公升至uint64_t），blockid不能重複，且不復用，新建立的block，在當前id的基礎上遞增，產生新的blockid。
為了保證產生不重複的blockid，必須將blockid當前的值進行持久化，ns在啟動時載入這個值，才能知道下乙個block id如何分配；唯一能保證完全不重複的方式是，每次blockid增加的時候，都進行持久化操作，但由於ns上的併發請求較多，並且ns上的其他元資料都是全記憶體化的，在每次建立block時都持久化blockid，對正常服務的影響較大。
目前採取的解決方法是，記錄blockid遞增的次數，當次數達到某個閾值（比如100）時，對blockid進行持久化。這樣做的問題時，下次再啟動，如果上次結束時最新的blockid還未持久化，則會出現重複的blockid，解決的方法是在啟動載入blockid後，直接往後跳100，這樣就能保證每次生成的blockid不重複，同時不會對ns的服務效能產生大的影響。
block與dataserver關係的管理
每個dataserver(ds)上可以擁有很多個block，每個block可以存在於多個ds（決定於配置的副本數），當新建立乙個block時，ns會選擇多個位置安全的ds，並在這些ds上建立block， block建立成功後，建立block到這多個ds的對應關係。
每個ds包含三個block列表
每個block包含乙個server列表
每次寫請求到達時，ns會從hold master列表中選擇乙個目標block，返回給客戶端用於寫，hold master列表中block個數會維持在乙個數值內，這樣做的好處是，每次先把一批block寫滿，再寫下一批，而不是把資料分配到所有的block上，減少了維護block的元資料。當hold master中的block個數不足時，會從writable中提公升一批到hold master，如果writable裡沒有可用的，則需新建立一批，以保證能隨時滿足寫請求服務。
ds及備ns管理
ns需要管理所有ds的狀態，同時ns為了主備容災，還需要維護備ns的狀態。
ds啟動後，會週期性的給主備ns（在配置檔案中指定）傳送心跳資訊，ns超過閾值時間（沒有收到ds的心跳就認為ds掛掉，將ds新增到dead server列表，當有新的ds心跳時，ns會先檢查新的ds在不在dead server列表中，如果在則從該列表中移除。dead server中的ds存在超過一段時間如240s，則認為這個server已經徹底死掉，這個server上的block的副本數需要增加，將這些block加入到複製任務中。google的研究表明，90%以上的機器故障在15min鐘內能恢復，故在故障時不必立即對block進行複製，可以等一段時間，具體等多久可根據系統的副本數確定。
ns在啟動時，會根據自己是否擁有vip來判斷自己的身份，備ns在啟動時，會主動向主ns傳送login資訊，ns為其分配乙個租約，隨後備ns會一直續約，只要備ns的租約有效，主ns會將一些操作同步個備ns，這些操作主要包括建立block、刪除block、block複製及遷移等。
主備ns間同步主要是考慮到，當主ns掛掉時，ns服務會通過ha切換到備ns，備ns只包含各個ds剛啟動時的block資訊，而隨著系統的執行，各個ds都相應發生了block建立、刪除、複製、遷移等操作，也就是說，備ns上的block資訊是過期的、不完整的。一種處理方式是在服務切到備ns時，讓所有的ds重新匯報一次block，但匯報block是個漫長的過程，在block匯報完前，備ns服務是不可用的。通過將主ns的block建立等操作同步到備ns，備ns的block資訊就基本接近主ns（可能有些操作未來得及同步），備ns接管後，能立即正常服務。
任務管理
nameserver還負責協調整個集群的工作，執行一些後台任務，以保證整個集群良好的工作，主要包括以下幾種型別。
複製任務：當有ds掛掉時，該ds上的block都會丟失，導致這些block的副本數下降，如果不及時增加副本，則再出現其他ds故障時，可能導致某些block永久丟失；複製任務及時發現這些副本數少於配置值的block，將其複製到合適的ds，保證資料的可靠性。當有ds宕機時，會觸發複製任務，複製任務在4個任務中優先順序最高，另外2個副本的block比丟失乙個副本的block優先順序更高，ds收到ns的任務請求時，應盡快處理優先順序高的任務。
均衡任務：當某些ds負載較高時，如磁碟空間使用率太高，或整體工作負載較高等，這時就需要將該ds上的部分block轉移到負載較輕的ds上。均衡任務將ds按照所有ds負載的平均值分成兩堆，對超過平均值一定範圍（可配置）的ds中選擇遷移源，從低於平均值一定範圍的的ds中選擇遷移目標。當建立均衡時，沒有限制每個ds上均衡任務數，這樣可能導致在一次建立過程中，很多ds的均衡任務並沒有被建立。另外在ds上選擇block時，應該盡量選擇儲存資料較多的block（最近出現空block被遷移的情況）。
壓縮任務：當某些block上檔案刪除很多時，block上就會出現很多空洞，但這些空間在沒有**前是不能被使用的，壓縮任務用於**這些block上已刪除檔案占用的空間。壓縮任務目前由ns發起，後期考慮把壓縮任務都移到ds上。
刪除任務：當某些block的副本數超出配置值時，需要刪除掉多餘的副本，以節省儲存空間。
nameserver在啟動時，會啟動任務建立執行緒和任務執行執行緒。前者週期性的檢查server、block的狀態，並依次建立上述4種任務，並將建立的任務新增到任務佇列中；後者則從任務佇列中取去任務，並將任務傳送到相應的ds並執行。
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