Небольшое руководство по ZFS

Заметил, что на Хабре много статей про ZFS. И вот, решил написать краткое руководство, как же этой ZFS пользоваться. В качестве ОС буду рассматривать Solaris, т.к. ZFS изначально разрабатывалась для Соляры да и познакомился с ZFS я именно там. Понимаю, что мало у кого стоит Open Solaris на десктопе, а администраторы Solaris и так должны это знать. Но может кому и пригодится.

Для начала, что же такое ZFS и в чем ее преимущества перед существующими файловыми системами.
Приведу лишь краткий список плюсов ZFS.

1. ZFS является 128 битной файловой системой. Максимальный размер пула — 16 экзабайт (18млн Терабайт) Максимальное количество файлов в одном пуле — 20х10¹² .
2. ZFS является self-healing системой. ZFS использует 256-битный контрольные суммы для проверки данных.
3. Позволяет добавлять пулы или же наращивать емкость пула без остановки системы или же приложений
4. Очень гибкая организация RAID'ов.

Немного терминологии

• checksum — Контрольная сумма. 256-разрядный хеш-код данных в блоке файловой системы.
• clone — Клон. Файловая система, исходное содержимое которой идентично содержимому снапшота.
• snapshot — Снимок. Образ файловой системы или тома в определенный момент времени, доступный только для чтения.
• dataset — Набор данных. Общее название следующих объектов ZFS: клонов, файловых систем, снимков или томов. Каждый набор данных идентифицируется по уникальному имени в пространстве имен ZFS. Наборы данных определяются с помощью следующего формата: пул/путь[ @снимок]
• pool — Пул. Логическая группа устройств, описывающая размещение и физические характеристики доступного пространства для хранения данных. Из пула берется пространство для наборов данных.
• volume — Том. Набор данных, используемый для эмулирования физического устройства. Например, можно создать том ZFS в качестве устройства подкачки.

Собственно руковдство

В Solaris работа с ZFS идет в основном через 2 команды. Это zpool и zfs.

zpool — работа с пулами. Их создание, изменение, удаление и т.д.

zfs — работа с самой файловой системой.

Итак, из чего же можно создать пул? Да из чего угодно. От файлов под другой фс, до дисков в дисковом массиве.

Примеры создания пула MyPool

# Создание пула из файлов /zfs1/disk01 и /zfs1/disk02 созданных командой mkfile
zpool create MyPool /zfs1/disk01 /zfs1/disk02

# Создание пула используя обычный слайс
zpool create MyPool c1t0d0s0

# Создание пула c зеркалированием и использованием spare дисков.
zpool create MyPool mirror c1t0d0 c2t0d0 mirror c1t0d1 c2t0d1
zpool create MyPool mirror c1t0d0 c2t0d0 spare c3t0d0

Список ваших пулов и их статус можно посмотреть с помощью команда
# zpool list
NAME SIZE USED AVAIL CAP HEALTH ALTROOT
MyPool 191M 94K 191M 0% ONLINE -

zpool status -v
pool: MyPool
state: ONLINE
scrub: none requested
config:

NAME STATE READ WRITE CKSUM
MyPool ONLINE 0 0 0
/disk1 ONLINE 0 0 0
/disk2 ONLINE 0 0 0

Статусы могут быть следующие

• DEGRADED — Один или несколько устройства верхнего уровня находятся в нерабочем состоянии, т.к. были отключены. Но дальнейшее функционирование возможно.
• FAULTED — Один или несколько устройства верхнего уровня находятся в состоянии FAULT. Дальнейшее функционирование не возможно.
• OFFLINE — Пул был отключен командой «zpool offline».
• ONLINE — Пул находится в состоянии ONLINE и нормально функционирует.
• REMOVED — Устройство (Пул) было физически удалено при работающей системе.
• UNAVAIL — Устройство (Пул) недоступно.

Изменение пула MyPool

#Добавление и удаление элементов (дисков) из пула, не использующего зеркалирование осуществляется с помощью команд:
zpool add MyPool /zfs1/disk3
zpool remove MyPool /disk3

#Добавление и удаление элементов (дисков) из пула, c зеркалированиеv осуществляется с помощью команд:
zpool attach MyPool /disk1 /disk3
zpool detach MyPool /disk1 /disk3

#Ввод элемента в состояние offline с невозможностью чтения/записи до ввода в состояние online (используя ключ -t можно ввести элемент в состояние offline только до ребута)
zpool offline MyPool /disk1

Как это отобразится на Пуле в целом:
zpool status -v
pool: myzfs
state: DEGRADED
status: One or more devices has been taken offline by the administrator.
Sufficient replicas exist for the pool to continue functioning
in a degraded state.
action: Online the device using 'zpool online' or replace the device
with 'zpool replace'.
scrub: resilver completed with 0 errors on Tue Sep 11 13:39:25 2007
config:

NAME STATE READ WRITE CKSUM
myzfs DEGRADED 0 0 0
mirror DEGRADED 0 0 0
/disk1 OFFLINE 0 0 0
/disk2 ONLINE 0 0 0

#И обратно online
zpool online MyPool /disk1

#Замена одного элемента пула на другой
zpool replace MyPool /disk1 /disk3

Создание и работа с файловой системой

#Создаем файловую систему
zfs create MyPool/systemname

опцией -о мы можем выбрать точку монтирования, отличную от /MyPool/systemname

#Резервируем место под свою файловую систему
zfs set reservation=20m MyPool/systemname

#Устанавливаем квоту для вашей файловой системы, которую вы не сможете превысить
zfs set quota=20m MyPool/systemname

#Включаем компрессию.
zfs set compression=on MyPool/systemname

#Расшариваем нашу файловую систему.
zfs set sharenfs=on MyPool/systemname в NFS
zfs set sharesmb=on MyPool/systemname в SMB

#Снимаем снапшот
zfs snapshot MyPool/systemname@hostname

#Так как снапшот — это просто снимок системы в данный момент, то иногда стоит создавать клона.
zfs clone MyPool/systemname@hostnameyPool/systemname2

#Удаляем файловую систему. Если существуют файловые системы-наследники, надо использовать ключ -f
zfs destroy MyPool/systemname

Как видите, ничего сложного с ZFS на начальном этапе нет. Очень и очень гибкая штука.