Εισαγωγή στο σύστημα αρχείων Z (ZFS) για το Linux

Το ZFS χρησιμοποιείται συνήθως από τους κατακτητές δεδομένων, τους λάτρεις του NAS και άλλους geeks που προτιμούν να εμπιστεύονται το δικό τους σύστημα αποθήκευσης αντί του cloud. Είναι ένα μεγάλο σύστημα αρχείων που χρησιμοποιείται για τη διαχείριση πολλαπλών δίσκων δεδομένων και ανταγωνίζεται μερικές από τις μεγαλύτερες ρυθμίσεις RAID.

Φωτογραφία από τον Kenny Louie.

Τι είναι το ZFS και γιατί πρέπει να το χρησιμοποιήσω?

Το σύστημα αρχείων Z είναι ένας διαχειριστής λογικού όγκου ελεύθερης και ανοικτής πηγής που κατασκευάστηκε από την Sun Microsystems για χρήση στο λειτουργικό σύστημα Solaris. Μερικά από τα πιο ελκυστικά χαρακτηριστικά του περιλαμβάνουν:

Ατελείωτη δυνατότητα κλιμάκωσης

Λοιπόν, δεν είναι τεχνικά ατελείωτο, αλλά είναι ένα σύστημα αρχείων 128-bit που είναι ικανό να διαχειρίζεται ζettabytes (ένα δισεκατομμύριο terabytes) δεδομένων. Ανεξάρτητα από το μέγεθος του σκληρού δίσκου που διαθέτετε, το ZFS θα είναι κατάλληλο για τη διαχείριση του.

Μέγιστη ακεραιότητα

Ό, τι κάνετε μέσα στο ZFS χρησιμοποιεί ένα άθροισμα ελέγχου για να διασφαλιστεί η ακεραιότητα του αρχείου. Μπορείτε να είστε σίγουροι ότι τα αρχεία σας και τα περιττά αντίγραφα τους δεν θα αντιμετωπίσουν σιωπηλή καταστροφή δεδομένων. Επίσης, ενώ το ZFS είναι απασχολημένο με ήσυχο έλεγχο των δεδομένων σας για ακεραιότητα, θα κάνει αυτόματες επισκευές οποτεδήποτε μπορεί.

Drive pooling

Οι δημιουργοί του ZFS θέλουν να το θεωρήσετε ως παρόμοιο με τον τρόπο με τον οποίο ο υπολογιστής σας χρησιμοποιεί μνήμη RAM. Όταν χρειάζεστε περισσότερη μνήμη στον υπολογιστή σας, βάζετε ένα άλλο ραβδί και τελειώνετε. Ομοίως με το ZFS, όταν χρειάζεστε περισσότερο χώρο στο σκληρό δίσκο, βάζετε έναν άλλο σκληρό δίσκο και τελειώνετε. Δεν χρειάζεται να ξοδεύετε χρόνο διαμέρισης, μορφοποίησης, προετοιμασίας ή κάνοντας οτιδήποτε άλλο στους δίσκους σας - όταν χρειάζεστε μεγαλύτερη "αποθήκευση" χώρου αποθήκευσης, προσθέστε μόνο δίσκους.

ΕΠΙΔΡΟΜΗ

Το ZFS είναι ικανό για πολλά διαφορετικά επίπεδα RAID, όλα παράλληλα με απόδοση που είναι συγκρίσιμη με εκείνη των RAID ελεγκτών υλικού. Αυτό σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε χρήματα, να διευκολύνετε την εγκατάσταση και να έχετε πρόσβαση σε ανώτερα επίπεδα RAID που έχει βελτιωθεί από το ZFS.

Εγκατάσταση του ZFS

Δεδομένου ότι καλύπτουμε μόνο τα βασικά σε αυτόν τον οδηγό, δεν πρόκειται να εγκαταστήσουμε το ZFS ως σύστημα αρχείων ριζών. Αυτή η ενότητα υποθέτει ότι χρησιμοποιείτε το ext4 ή κάποιο άλλο σύστημα αρχείων και θα θέλατε να χρησιμοποιήσετε το ZFS για μερικούς δευτερεύοντες σκληρούς δίσκους. Ακολουθούν οι εντολές για την εγκατάσταση του ZFS σε ορισμένες από τις πιο δημοφιλείς διανομές Linux.

Τα Solaris και FreeBSD θα πρέπει να έχουν ήδη εγκατασταθεί και έτοιμα για χρήση με το ZFS.

Ubuntu:

$ sudo add-apt-repository ppa: zfs-μητρική / σταθερή
$ sudo apt-get ενημέρωση
$ sudo apt-get να εγκαταστήσετε το 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 να εγκαταστήσετε το debian-zfs

RHEL / CentOS:

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

Αν έχετε κάποια άλλη διανομή, ελέγξτε το zfsonlinux.org και κάντε κλικ στην διανομή σας στη λίστα "Πακέτα" για οδηγίες σχετικά με τον τρόπο εγκατάστασης του ZFS.

Καθώς συνεχίζουμε με αυτόν τον οδηγό, πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε το Ubuntu επειδή φαίνεται ότι είναι η # 1 επιλογή για τους Linux geeks. Θα πρέπει να είστε σε θέση να ακολουθήσετε, ανεξάρτητα από το τι, καθώς οι εντολές του ZFS δεν θα αλλάξουν σε διαφορετικές διανομές.

Η εγκατάσταση διαρκεί αρκετό καιρό, αλλά μόλις τελειώσει, τρέξτε $ sudo zfs λίστα για να βεβαιωθείτε ότι έχει εγκατασταθεί σωστά. Θα πρέπει να πάρετε μια έξοδος όπως αυτή:

Χρησιμοποιούμε μια νέα εγκατάσταση του διακομιστή Ubuntu αυτή τη στιγμή, με μόνο ένα σκληρό δίσκο.

Ρύθμιση του ZFS

Τώρα, ας πούμε ότι βάζουμε έξι ακόμα σκληρούς δίσκους στον υπολογιστή μας.

$ sudo fdisk -l | grep Σφάλμα θα μας δείξει τους έξι σκληρούς δίσκους που μόλις εγκαταστήσαμε. Αυτή τη στιγμή είναι αχρησιμοποίητη, καθώς δεν περιέχουν οποιοδήποτε είδος πίνακα διαμερισμάτων.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ένα από τα ωραία πράγματα για το ZFS είναι ότι δεν χρειάζεται να ασχοληθούμε με διαμερίσματα (αν και μπορείτε αν θέλετε). Ας ξεκινήσουμε παίρνοντας τρεις από τους σκληρούς μας δίσκους και τοποθετώντας τους σε μια αποθήκη αποθήκευσης τρέχοντας την ακόλουθη εντολή:

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

δημιουργήστε το είναι η εντολή που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μιας νέας ομάδας αποθήκευσης, -φά υπερισχύει τυχόν σφάλματα που εμφανίζονται (όπως εάν οι δίσκοι έχουν ήδη πληροφορίες σχετικά με αυτές), geek1 είναι το όνομα της πισίνας αποθήκευσης και / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd είναι οι σκληροί δίσκοι που βάζουμε στην πισίνα.

Αφού δημιουργήσετε την πισίνα σας, θα πρέπει να μπορείτε να την δείτε με το df εντολή ή λίστα sudo zfs:

Όπως μπορείτε να δείτε, το / geek1 έχει ήδη τοποθετηθεί και είναι έτοιμο για χρήση.

Εάν θέλετε να δείτε ποιοι τρεις δίσκοι έχετε επιλέξει για την πισίνα σας, μπορείτε να εκτελέσετε sudo zpool καθεστώς:

Αυτό που κάναμε μέχρι τώρα είναι η δημιουργία μιας δυναμικής λωρίδας 9 TB (αποτελεσματικά RAID 0). Σε περίπτωση που δεν είστε εξοικειωμένοι με αυτό που σημαίνει, φανταστείτε ότι δημιουργήσαμε ένα αρχείο 3 KB στο / geek1. 1 KB θα πάει αυτόματα σε sdb, 1 KB σε sdc και 1 KB σε sdd. Στη συνέχεια, όταν πάμε για να διαβάσετε το αρχείο 3 KB, κάθε σκληρός δίσκος θα παρουσιάσει 1 KB σε εμάς, συνδυάζοντας την ταχύτητα των τριών δίσκων. Αυτό κάνει γρήγορο το γράψιμο και την ανάγνωση των δεδομένων, αλλά σημαίνει επίσης ότι έχουμε ένα μόνο σημείο αποτυχίας. Εάν αποτύχει μόνο ένας σκληρός δίσκος, θα χάσουμε το αρχείο των 3 KB.

Υποθέτοντας ότι η προστασία των δεδομένων σας είναι πιο σημαντική από την πρόσβαση σε αυτά γρήγορα, ας ρίξουμε μια ματιά σε άλλες δημοφιλείς ρυθμίσεις. Κατ 'αρχάς, θα διαγράψουμε το zpool που έχουμε δημιουργήσει έτσι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτούς τους δίσκους σε μια πιο περιττή εγκατάσταση:

$ sudo zpool καταστρέψει τον geek1

Bam, ο πόλο μας έχει φύγει. Αυτή τη φορά, ας χρησιμοποιήσουμε τους τρεις δίσκους μας για να δημιουργήσουμε μια ομάδα RAID-Z. Το RAID-Z είναι βασικά μια βελτιωμένη έκδοση του RAID 5, διότι αποφεύγει την "τρύπα εγγραφής" χρησιμοποιώντας το copy-on-write. Το RAID-Z απαιτεί τουλάχιστον τρεις σκληρούς δίσκους και είναι ένας συμβιβασμός μεταξύ του RAID 0 και του RAID 1. Σε μια ομάδα RAID-Z, θα έχετε ακόμα την ταχύτητα της ράβδωσης σε επίπεδο μπλοκ, αλλά θα έχετε επίσης κατανεμημένη ισοτιμία. Αν ένας δίσκος στην πισίνα σας πεθάνει, απλά αντικαταστήστε αυτόν τον δίσκο και το ZFS θα επαναδημιουργήσει αυτόματα τα δεδομένα με βάση τις πληροφορίες ισοτιμίας από τους άλλους δίσκους. Για να χάσετε όλες τις πληροφορίες στην πισίνα αποθήκευσης, θα πρέπει να πεθάνουν δύο δίσκοι. Για να κάνετε τα πράγματα ακόμα πιο περιττά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το RAID 6 (RAID-Z2 στην περίπτωση του ZFS) και να έχετε διπλή ισοτιμία.

Για να επιτευχθεί αυτό, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το ίδιο δημιουργήστε το εντολή όπως προηγουμένως, αλλά καθορίστε raidz μετά το όνομα της πισίνας:

$ sudo δημιουργήσουμε -f geek1 raidz / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd

Οπως βλέπεις, df -h δείχνει ότι η δεξαμενή των 9 TB έχει μειωθεί τώρα σε 6 TB, δεδομένου ότι χρησιμοποιούνται 3 TB για τη διατήρηση πληροφοριών σχετικά με την ισοτιμία. Με το κατάσταση δηλώσεων εντολή, βλέπουμε ότι η πισίνα μας είναι ως επί το πλείστον ίδια με πριν, αλλά χρησιμοποιεί το RAID-Z τώρα.

Για να δείξουμε πόσο εύκολο είναι να προσθέσουμε περισσότερους δίσκους στην πισίνα αποθήκευσης, ας προσθέσουμε τους υπόλοιπους τρεις δίσκους (άλλους 9 TB) στην ομάδα αποθήκευσης geek1 ως άλλη διαμόρφωση RAID-Z:

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

Καταλήγουμε με:

Η Σάγκα συνεχίζει ...

Έχουμε μόλις αποξεστίσει την επιφάνεια του ZFS και τις δυνατότητές του, αλλά χρησιμοποιώντας όσα μάθατε σε αυτό το άρθρο θα πρέπει τώρα να μπορείτε να δημιουργήσετε πλεονάζοντα αποθέματα δεδομένων των δεδομένων σας. Ελέγξτε ξανά μαζί μας για μελλοντικά άρθρα σχετικά με το ZFS, δείτε τις σελίδες ανθρώπων και αναζητήστε τους ατελείωτους οδηγούς θέσεων και βίντεο Youtube που καλύπτουν τις λειτουργίες ZFS.