Úvod do Z systému souborů (ZFS) pro Linux

ZFS je běžně používán datovými hromaděči, milovníky NAS a jinými geeky, kteří dávají přednost důvěře do redundantního úložného systému vlastního spíše než do mraku. Je to skvělý souborový systém, který lze použít pro správu více disků dat a soupeřů s některými z největších nastavení RAID.

Foto od Kenny Louie.

Co je to ZFS a proč bych ho měl použít?

Souborový systém Z je správce volného a otevřeného logického svazku, který Sun Microsystems vytvořil pro použití v operačním systému Solaris. Mezi jeho nejzajímavější funkce patří:

Nekonečná škálovatelnost

No, to není technicky ale je to 128bitový souborový systém, který dokáže spravovat zettabyty (jedna miliarda terabajtů) dat. Nezáleží na tom, kolik místa na pevném disku máte, ZFS bude vhodné pro správu.

Maximální integrita

Všechno, co děláte uvnitř ZFS, používá kontrolní součet k zajištění integrity souboru. Můžete si být jisti, že vaše soubory a jejich redundantní kopie se nebudou setkat s poškozením tichých dat. Také, zatímco ZFS je zaneprázdněn tiše kontroluje vaše data pro integritu, bude provádět automatické opravy kdykoliv to může.

Sdílejte jednotky

Tvůrci ZFS chtějí, abyste na to mysleli jako na podobný způsob, jakým váš počítač používá paměť RAM. Potřebujete-li v počítači více paměti, vložte další hůl a skončíte. Podobně jako u ZFS, když potřebujete více místa na pevném disku, vložte další pevný disk a vy jste hotovi. Není třeba věnovat čas rozdělení, formátování, inicializaci nebo dělat cokoli jiného na discích - když potřebujete větší "pool" pro ukládání dat, stačí přidat disky.

NÁLET

ZFS je schopen mnoha různých úrovní RAID, a to při současném výkonu srovnatelném s výkonem hardwarových řadičů RAID. To vám umožní ušetřit peníze, usnadnit nastavení a mít přístup k nadřazeným úrovním RAID, které se ZFS zlepšil.

Instalace ZFS

Vzhledem k tomu, že pokrýváme pouze základní informace v této příručce, nezpracováváme systém souborů ZFS jako kořenový souborový systém. Tato část předpokládá, že používáte soubor ext4 nebo jiný souborový systém a chcete použít pro některé sekundární pevné disky ZFS. Zde jsou příkazy pro instalaci ZFS na některé z nejpopulárnějších distribucí Linuxu.

Solaris a FreeBSD by již měly být nainstalovány a připraveny k použití.

Ubuntu:

$ sudo add-apt-repository ppa: zfs-nativní / stabilní
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get nainstalovat ubuntu-zfs

Debian:

$ su -
# wget http://archive.zfsonlinux.org/debian/pool/main/z/zfsonlinux/zfsonlinux_2%7Ewheezy_all.deb
# dpkg -i zfsonlinux_2 ~ wheezy_all.deb
# apt-get update
# apt-get nainstalovat debian-zfs

RHEL / CentOS:

$ sudo yum localinstall --nogpgcheck http://archive.zfsonlinux.org/epel/zfs-release-1-3.el6.noarch.rpm
$ sudo yum nainstalovat zfs

Pokud máte jinou distribuci, podívejte se na zfsonlinux.org a klikněte na distribuci v seznamu "Packages" pro pokyny pro instalaci ZFS.

Jak budeme pokračovat v této příručce, budeme používat Ubuntu, protože to vypadá jako první volba pro Linuxové geeky. Měli byste být schopni pokračovat bez ohledu na to, protože příkazy ZFS se nebudou měnit v různých distribucích.

Instalace trvá poměrně dlouho, ale jakmile to skončí, spusťte $ sudo zfs seznam aby se ujistil, že je správně nainstalován. Měli byste získat výstup takhle:

V současné době používáme novou instalaci serveru Ubuntu, pouze s jedním pevným diskem.

Konfigurace ZFS

Řekněme, že jsme do počítače vložili dalších šest pevných disků.

$ sudo fdisk -l grep Chyba ukáže nám šest pevných disků, které jsme právě nainstalovali. V současné době jsou nepoužitelné, protože neobsahují žádnou tabulku oddílů.

Jak jsme již zmínili, jednou z hezkých věcí o ZFS je to, že se nepotřebujeme obtěžovat s oddíly (i když můžete, pokud chcete). Začneme tím, že vezmeme tři z našich pevných disků a umístíme je do úložiště pomocí následujícího příkazu:

$ sudo zpool vytvořit -f geek1 / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd

zpool create je příkaz použitý k vytvoření nového úložiště dat, -F přepíše veškeré chyby, které se vyskytnou (například pokud disky již mají informace o nich), geek1 je název fondu úložišť a / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd jsou pevné disky, které dáváme do bazénu.

Po vytvoření svého fondu byste ho měli vidět df příkaz nebo seznam sudo zfs:

Jak je vidět, / geek1 je již nainstalován a je připraven k použití.

Chcete-li zjistit, které tři disky jste vybrali pro svůj bazén, můžete spustit sudo zpool status:

Co jsme dosud dělali, je vytvoření dynamického pásma 9 TB (efektivně RAID 0). V případě, že nejste obeznámeni s tím, co to znamená, představte si, že jsme vytvořili soubor 3 KB na / geek1. 1 KB automaticky přechází na sdb, 1 KB na sdc a 1 KB na sdd. Pak, když půjdeme přečíst soubor 3 KB, každý pevný disk by nám představil 1 KB, což by spojilo rychlost tří disků. To umožňuje rychlé psaní a čtení dat, ale také znamená, že máme jediný bod selhání. Pokud selže pouze jeden pevný disk, ztratíme náš soubor o velikosti 3 KB.

Za předpokladu, že ochrana vašich dat je důležitější než přístup k nim rychle, podívejme se na další populární nastavení. Nejprve odstraníme zpool, který jsme vytvořili, abychom mohli tyto disky použít v redundantnějším nastavení:

$ sudo zpool zničit geek1

Bam, náš zpool je pryč. Tentokrát použijeme naše tři disky k vytvoření fondu RAID-Z. RAID-Z je v podstatě vylepšenou verzí RAID 5, protože zabraňuje "zapisování otvoru" pomocí kopírování v zápisu. RAID-Z vyžaduje minimálně tři pevné disky a je to jakýsi kompromis mezi RAID 0 a RAID 1. V bazénu RAID-Z stále získáte rychlost blokování na úrovni bloku, ale také distribuovanou paritu. Pokud jeden disk v bazénu umírá, jednoduše nahradit tento disk a ZFS automaticky obnoví data na základě informací o paritě z ostatních disků. Chcete-li ztratit všechny informace ve fondu úložišť, budou muset dva disky zemřít. Chcete-li dělat věci ještě více nadbytečné, můžete použít RAID 6 (RAID-Z2 v případě ZFS) a mít dvojí paritu.

Abychom toho dosáhli, můžeme použít stejné zpool create příkazy jako předtím, ale specifikujte raidz po názvu bazénu:

$ sudo zpool vytvořit -f geek1 raidz / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd

Jak můžete vidět, df -h ukazuje, že náš fond 9 TB byl nyní snížen na 6 TB, protože 3 TB jsou používány k udržování informací o paritě. S zpool status příkaz, vidíme, že náš bazén je většinou stejný jako předtím, ale nyní používá RAID-Z.

Abychom ukázali, jak snadné je přidání dalších disků do našeho úložiště dat, přidáme do našeho fondu pro ukládání dat geek1 další tři disky (další 9 TB) jako další konfiguraci RAID-Z:

$ sudo zpool přidat -f geek1 raidz / dev / sde / dev / sdf / dev / sdg

Skončíme s:

Saga pokračuje ...

Složky ZFS a jejich schopnosti jsme sotva oškrábali, ale pomocí toho, co jste se dozvěděli v tomto článku, byste nyní měli mít možnost vytvořit nadbytečné datové sady datových úložišť. Podívejte se s námi na další články o ZFS, podívejte se na stránky mana a prozkoumejte nekonečné výkresy výkresu a videa Youtube pokrývající funkce ZFS.