Tachyon（/'tæki:ˌɒn/意为超光速粒子）是一个以内存为中心的分布式文件系统，具备高性能和容错性，能够为集群框架（如Spark、MapReduce）提供内存级别的速度和文件共享服务。在软件栈层面，Tachyon（现称为Alluxio）位于大数据计算框架与大数据存储系统之间。它使用底层文件系统作为数据备份，从上层应用来看，Alluxio即是一个分布式文件系统。Apache Hadoop集成的Alluxio提升大数据分析速度，解决磁盘系统的性能瓶颈。

Alluxio在软件栈中的位置

Alluxio设计初衷在于通过内存提升速度，特别适用于Spark和MapReduce等集群计算框架。在架构上，Alluxio位于计算框架和存储系统之间，作为中间层为上层应用提供文件系统接口，同时利用底层文件系统（如HDFS）持久存储数据。

Master-Worker模型架构

Alluxio采用Master-Worker模型：

- Master节点：负责管理文件元数据，并通过ZooKeeper实现高可用性。Master利用Journal（Editlog和Image）记录元数据容错。

- Worker节点：本地Ramdisk用于数据存储，定期向Master心跳同步状态。文件按块管理，每个块可在多个Worker缓存，提升并发访问效率。底层文件系统（UFS）用于文件备份，防止内存数据丢失。

Alluxio的API与容错机制

Alluxio API提供多种读写类型，支持不同缓存和写入策略（如CACHE、NO_CACHE、CACHE_THROUGH等）适应多种场景需求。此外，容错机制包括Master和元数据容错，以及Worker节点的自动重启。通过文件血统关系（Lineage）追溯文件依赖关系，丢失文件可重计算恢复。心跳机制则确保内存利用的实时同步。