ZFS: mõisted ja õpetus

Kui soovite andmete terviklikkust OpenZFS-i abil kasutada, on see vältimatu. Tegelikult oleks üsna kahetsusväärne, kui kasutate oma väärtuslike andmete salvestamiseks muud kui ZFS-i.  Kuid paljud inimesed ei soovi seda proovida. Kuna ettevõtteklassi failisüsteem, kuhu on sisse ehitatud laia valikut funktsioone, peab ZFS-i olema keeruline kasutada ja hallata.  Miski ei saa olla tõest kaugemal. ZFS-i kasutamine on sama lihtne kui saab. Käputäie terminoloogiate ja veelgi vähemate käskudega olete valmis ZFS-i kasutama kõikjal - ettevõttest oma kodu / kontorini NAS.

ZFS-i loojate sõnadega: „Soovime muuta teie süsteemi salvestusruumi lisamise sama lihtsaks kui uute RAM-mälupulkade lisamise.”

Kuidas seda tehakse, näeme hiljem. Ma kasutan FreeBSD 11.1 alltoodud testide tegemiseks on kõik OpenZFS-i toetavate Linuxi distributsioonide käsud ja aluseks olev arhitektuur sarnased.

Kogu ZFS-i virna saab paigutada järgmistesse kihtidesse:

• Mälupakkujad - ketaste või SSD-de pöörlemine
• Vdevs - mälupakkujate rühmitamine erinevatesse RAID-konfiguratsioonidesse
• Zpools - vdevide liitmine ühte salvestusbasseini
• Z-Filesystems - lahedate funktsioonidega nagu pakkimine ja reserveerimine andmekogumid.

Zpool loo

Alustuseks alustame seadistamisest, kus meil on kuus 20 GB ketast ada [1-6]

$ ls -al / dev / ada?

The ada0 on operatsioonisüsteemi installimise koht. Ülejäänud kasutatakse selleks demonstratsiooniks.

Teie ketaste nimed võivad sõltuvalt kasutatava liidese tüübist erineda. Tüüpilised näited on järgmised: da0, ada0, acd0 ja cd.  Sisse vaadates/ devannab teile aimu saadaolevast.

A zpool on loodud zpool looma käsk:

$ zpool looge OurFirstZpool ada1 ada2 ada3 # ja seejärel käivitage järgmine käsk: $ zpool status 

Näeme korralikku väljundit, mis annab meile üksikasjalikku teavet basseini kohta:

See on kõige lihtsam zpool, millel pole üleliigsust ega rikketaluvust ... Iga ketas on oma vdev.

Kuid ikkagi saate kogu salvestatud andmeploki kohta kõik ZFS-i hüved nagu kontrollsummad, nii et saate vähemalt tuvastada, kas teie salvestatud andmed rikutakse.

Failisüsteemid, a.k.andmekogumeid saab nüüd selle basseini peale luua järgmiselt:

$ zfs loob OurFirstZpool / dataset1 

Nüüd kasutage oma tuttavat df -h käsk või käivitamine:

$ zfs loend

Värskelt loodud failisüsteemi omaduste nägemiseks toimige järgmiselt

Pange tähele, kuidas kogu kolme ketta (vdevs) pakutav ruum on failisüsteemi jaoks saadaval. See kehtib kõigi puuris loodud failisüsteemide kohta, kui me ei määra teisiti.

Uue ketta (vdev) lisamiseks, ada4, saate seda teha käivitades:

$ zpool lisage OurFirstZpool ada4

Nüüd, kui näete oma failisüsteemi olekut

Saadaval olev suurus on nüüd suurenenud, ilma et oleks vaja partitsiooni kasvatamist või failisüsteemi andmete varundamist ja taastamist.

Virtuaalsed seadmed - Vdevs

Vdevs on zpooli ehituskivid, enamus üleliigsusest ja jõudlusest sõltub sellest, kuidas teie kettad on grupeeritud nendesse, nn vdevs-desse . Vaatame mõningaid kõige olulisemaid vdevide tüüpe:

1. RAID 0 või triibud

Iga ketas toimib kui oma vdev. Andmeid pole koondatud ja andmed levisid kõikidele ketastele. Tuntud ka kui triibutamine. Ühe ketta rike tähendaks, et kogu zpool muudetakse kasutuskõlbmatuks. Kasutatav salvestusruum võrdub kõigi saadaolevate salvestusseadmete summaga.

Esimene zpool, mille eelmises jaotises lõime, on RAID 0 või triibuline salvestusmassiiv.

2. RAID 1 või peegel

Andmeid peegeldatakse vahel nkettad. Vdevi tegelik maht on piiratud selles oleva väikseima ketta toormahuga n-kettamassiiv. Andmeid peegeldatakse vahel n kettaid, see tähendab, et suudate taluda rikke n-1 kettad.

Peegeldatud massiivi loomiseks kasutage märksõna peegel:

$ zpool loo paagi peegel ada1 ada2 ada3

Aadressile kirjutatud andmed paak zpool peegeldub nende kolme ketta hulgas ja tegelik vaba mälumaht võrdub väikseima ketta suurusega, mis on sel juhul umbes 20 GB.

Tulevikus võiksite sellesse basseini lisada rohkem kettaid ja saate teha kahte võimalust. Näiteks zpool paak on kolm ketast, mis kajastavad andmeid ühe vdev peegel-0 kujul:

Võib-olla soovite lisada täiendava ketta, ütleme ada4, andmete samaks peegeldamiseks. Seda saab teha käsu käivitamisega:

$ zpool kinnitage paak ada1 ada4

See lisaks vdev-le, millel ketas juba on, lisaketta ada1 selles, kuid ei suurenda saadaolevat salvestusruumi.

Samamoodi saate draivid peeglist lahti ühendada, käivitades:

$ zpool eraldage paak ada4

Teisest küljest võite zpooli võimsuse suurendamiseks lisada täiendava vdev. Seda saab teha käsuga zpool add:

$ zpool lisage paagi peegel ada4 ada5 ada6

Ülaltoodud konfiguratsioon võimaldaks andmeid triipida vdevs mirror-0 ja mirror-1. Sellisel juhul võite kaotada 2 ketast vdev-i kohta ja teie andmed on endiselt terved. Kasutatav ruum kokku suureneb 40 GB-ni.

3. RAID-Z1, RAID-Z2 ja RAID-Z3

Kui vdev on RAID-Z1 tüüpi, peab see kasutama vähemalt kolme ketast ja vdev talub ainult ühe selle ketta hävimist. RAID-Z konfiguratsioonid ei võimalda kettaid otse vdevile kinnitada. Kuid saate lisada veel vdevs, kasutades zpool lisa, selline, et basseini maht jätkub.

RAID-Z2 nõuaks vähemalt 4 ketast vdev-i kohta ja talub kuni 2 ketta tõrkeid ja kui kolmas ketas ebaõnnestub enne kahe ketta asendamist, on teie väärtuslikud andmed kadunud. Sama kehtib ka RAID-Z3 puhul, mis nõuab vähemalt 5 ketast vdev kohta, kuni 3 plaati tõrketaluvusega, enne kui taastumine lootusetuks muutub.

Loome RAID-Z1 basseini ja kasvatame seda:

$ zpool loo tank raidz1 ada1 ada2 ada3

Bassein kasutab kolme 20 GB ketast, mis teevad sellest 40 GB kasutajale kättesaadavaks.

Uue vdevi lisamiseks on vaja veel 3 plaati:

$ zpool lisa tank raidz1 ada4 ada5 ada6

Kasutatavate andmete koguarv on nüüd 80 GB ja võite kaotada kuni 2 ketast (ühe igast vdevist) ja teil on endiselt lootust taastuda.

Järeldus

Nüüd teate ZFSist piisavalt, et kõik oma andmed enesekindlalt sinna importida. Siit saate otsida mitmesuguseid muid funktsioone, mida ZFS pakub, näiteks kiire NVM-i kasutamine lugemise ja kirjutamise vahemälude jaoks, sisseehitatud tihendamise kasutamine andmekogumite jaoks ja selle asemel, et kõigist saadaolevatest võimalustest üle jõu käia, otsige lihtsalt oma seadmele vajalikku konkreetne kasutus.

Vahepeal on veel mõned kasulikud näpunäited riistvara valiku kohta, mida peaksite järgima:

1. Ärge kunagi kasutage ZFS-iga riistvara RAID-kontrollerit.
2. RAM-i (ECC) parandamine on soovitatav, kuid mitte kohustuslik
   
3. Andmete deduplikatsiooni funktsioon kulutab palju mälu, selle asemel kasutage tihendamist.
4. Andmete koondamine ei ole varundamise alternatiiv. Kui teil on mitu varukoopiat, salvestage need varukoopiad ZFS-i abil!