Úvod do súborového systému Z (ZFS) pre Linux

ZFS sa bežne používajú nahlasovače dát, milenci NAS a iní skokani, ktorí dávajú dôveru svojmu vlastnému redundantnému úložnému systému a nie mraku. Je to skvelý súborový systém, ktorý môžete použiť na správu viacerých diskov dát a súperov s niektorými z najväčších nastavení RAID.

Foto od Kenny Louie.

Čo je ZFS a prečo by som ho mal používať?

Systém súborov Z je bezplatný a otvorený zdrojový logický správca objemov, ktorý spoločnosť Sun Microsystems vytvorila na použitie v ich operačnom systéme Solaris. Niektoré z jeho najatraktívnejších funkcií zahŕňajú:

Nekonečná škálovateľnosť

No, to nie je technicky ale je to 128-bitový súborový systém, ktorý dokáže spravovať zettabyty (jedna miliarda terabajtov) dát. Nezáleží na tom, koľko priestoru na pevnom disku máte, ZFS bude vhodný na správu.

Maximálna integrita

Všetko, čo robíte vo vnútri ZFS, využíva kontrolný súčet na zabezpečenie integrity súboru. Môžete si byť istí, že vaše súbory a ich redundantné kópie sa nebudú stretávať s poškodením tichých dát. Tiež, zatiaľ čo ZFS je zaneprázdnený ticho kontrolovať vaše dáta pre integritu, bude robiť automatické opravy kedykoľvek môže.

Združovanie jednotiek

Tvorcovia ZFS chcú, aby ste si to mysleli ako na podobný spôsob, akým váš počítač používa pamäť RAM. Keď potrebujete viac pamäte v počítači, vložíte inú palicu a skončíte. Podobne ako v systéme ZFS, keď potrebujete viac priestoru na pevnom disku, vložíte iný pevný disk a skončíte. Nie je potrebné stráviť čas rozdeľovaním, formátovaním, inicializáciou alebo vykonaním čokoľvek iného na diskoch - keď potrebujete väčší úložný priestor "pool", stačí pridať disky.

RAID

ZFS je schopný mať mnoho rôznych úrovní RAID, pričom všetko poskytuje výkon, ktorý je porovnateľný s výkonom hardvérových RAID radičov. To vám umožňuje ušetriť peniaze, uľahčiť nastavenie a mať prístup k vyšším úrovňam RAID, ktoré ZFS zlepšil.

Inštalácia ZFS

Keďže pokrývajú základy tejto príručky, neinštalujeme ZFS ako koreňový systém súborov. Táto časť predpokladá, že používate ext4 alebo iný súborový systém a chcete používať ZFS pre niektoré sekundárne pevné disky. Tu sú príkazy na inštaláciu ZFS na niektoré z najpopulárnejších linuxových distribúcií.

Solaris a FreeBSD by už mali byť vybavené systémom ZFS, ktorý je nainštalovaný a pripravený na použitie.

ubuntu:

$ sudo add-apt-repository ppa: zfs-natívne / stabilné
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get nainštalovať 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 nainštalujte debian-zfs

RHEL / CentOS:

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

Ak máte nejakú inú distribúciu, pozrite si zfsonlinux.org a kliknutím na distribúciu v zozname balíkov nájdete pokyny na inštaláciu ZFS.

Keď budeme pokračovať s touto príručkou, budeme používať Ubuntu, pretože to sa zdá byť prvou voľbou pre Linuxových geekov. Mali by ste byť stále schopní sledovať bez ohľadu na to čo, pretože príkazy ZFS sa nebudú meniť medzi rôznymi distribúciami.

Inštalácia trvá pomerne dlho, ale akonáhle to skončí, spustite Zoznam sudo zfs aby ste sa uistili, že je nainštalovaný správne. Takýto výstup by ste mali dostať takto:

Používame novú inštaláciu servera Ubuntu práve teraz, iba s jedným pevným diskom.

Konfigurácia ZFS

Povedzme, že sme do počítača vložili ďalších šesť pevných diskov.

$ sudo fdisk -l | grep Chyba ukáže nám šesť pevných diskov, ktoré sme práve nainštalovali. V súčasnosti sú nepoužiteľné, pretože neobsahujú žiadnu tabuľku oddielov.

Ako sme už spomenuli, jednou z pekných vecí týkajúcich sa ZFS je, že sa nemusíme obťažovať s oddielmi (aj keď môžete, ak chcete). Začneme tým, že zoberieme tri z našich pevných diskov a dáme ich do úložného priestoru spustením nasledujúceho príkazu:

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

vytvoriť je príkaz používaný na vytvorenie nového úložiska, -F prekrýva akékoľvek chyby, ktoré sa vyskytnú (napríklad ak disk (y) už majú informácie o nich), geek1 je názov úložiska a / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd sú pevné disky, ktoré vkladáme do bazéna.

Po vytvorení fondu by ste ho mali vidieť df príkaz alebo zoznam sudo zfs:

Ako vidíte, / geek1 je už pripojený a je pripravený na použitie.

Ak chcete vidieť, ktoré tri disky ste vybrali pre svoj bazén, môžete spustiť sudo zpool status:

To, čo sme doteraz urobili, je vytvorenie dynamického pásma 9 TB (efektívne RAID 0). V prípade, že nie ste oboznámení s tým, čo to znamená, predstavte si, že sme vytvorili 3 kB súbor na / geek1. 1 KB automaticky prejde na sdb, 1 KB na sdc a 1 KB na sdd. Potom, keď pôjdeme čítať súbor s veľkosťou 3 KB, každý pevný disk by nám predstavil 1 KB, kombinujúci rýchlosť troch diskov. To umožňuje rýchle písanie a čítanie údajov, ale tiež znamená, že máme jediný bod zlyhania. Ak zlyhá iba jeden pevný disk, stratíme náš 3 KB súbor.

Za predpokladu, že ochrana vašich údajov je dôležitejšia ako rýchla dostupnosť, pozrite sa na ďalšie populárne nastavenia. Najprv vymažeme vytvorenú stránku, ktorú sme vytvorili, aby sme mohli tieto disky používať v redundantnejšom nastavení:

$ sudo zpool zničiť geek1

Bam, naša spool je preč. Tentokrát použite naše tri disky na vytvorenie fondu RAID-Z. RAID-Z je v podstate vylepšená verzia RAID 5, pretože sa vyhýba "zápisu otvoru" použitím funkcie copy-on-write. Zariadenie RAID-Z vyžaduje minimálne tri pevné disky a je nejakým kompromisom medzi RAID 0 a RAID 1. V súbore RAID-Z budete stále dosahovať rýchlosť blokovania na úrovni bloku, ale bude mať aj distribuovanú paritu. Ak zomrie jeden disk vo vašom bazéne, jednoducho nahraďte tento disk a ZFS automaticky obnoví údaje založené na informáciách o parite z ostatných diskov. Ak by ste stratili všetky informácie vo vašom oddelení úložiska, dva disky by museli zomrieť. Ak chcete robiť veci ešte viac, môžete použiť RAID 6 (RAID-Z2 v prípade ZFS) a mať dvojitú paritu.

Aby sme to dosiahli, môžeme použiť to isté vytvoriť ako predtým, ale zadajte raidz po názve bazénu:

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

Ako môžeš vidieť, df -h ukazuje, že náš fond 9 TB sa teraz znížil na 6 TB, pretože 3 TB sa používajú na udržiavanie informácií o parite. S stav spool príkaz, vidíme, že náš bazén je väčšinou rovnaký ako predtým, ale teraz používa RAID-Z.

Aby sme ukázali, aké ľahké je pridanie ďalších diskov do nášho úložiska, pridajme do nášho úložiska geek1 ďalšie tri disky (ďalších 9 TB) ako ďalšiu konfiguráciu RAID-Z:

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

Nakoniec sme:

Sága pokračuje ...

Objavili sme povrch ZFS a jeho schopnosti, ale pomocou toho, čo ste sa dozvedeli v tomto článku, teraz by ste mali byť schopní vytvoriť nadbytočné zásobníky dátových súborov. Skontrolujte nás s nami o budúcich článkoch o ZFS, pozrite si manuálové stránky a vyhľadajte nekonečné sprievodcovske výkresy a videá vo formáte Youtube, ktoré pokrývajú funkcie ZFS.