ZFS: Koncepti in vaje

Pri iskanju integritete podatkov z uporabo OpenZFS se ni mogoče izogniti. Pravzaprav bi bilo zelo žalostno, če za shranjevanje dragocenih podatkov uporabljate kaj drugega kot ZFS.  Veliko ljudi pa je neradi preizkusiti. Razlog je, da mora biti ZFS težko uporabljati in upravljati z datotečnim sistemom podjetja s širokim naborom funkcij.  Nič ne more biti dlje od resnice. Uporaba ZFS je čim enostavnejša. S peščico terminologij in še manj ukazov ste pripravljeni uporabljati ZFS kjer koli - od podjetja do NAS / doma / NAS.

Po besedah ​​ustvarjalcev ZFS: »Dodati pomnilnik v vaš sistem želimo olajšati kot dodajanje novih RAM pomnilnikov."

Kako se to naredi, bomo videli kasneje. Uporabljal bom FreeBSD 11.1 za izvajanje spodnjih testov so ukazi in osnovna arhitektura podobni za vse distribucije Linuxa, ki podpirajo OpenZFS.

Celoten sklad ZFS lahko razporedite v naslednje sloje:

• Ponudniki pomnilnika - predilni diski ali SSD-ji
• Vdevs - Združevanje ponudnikov pomnilnika v različne konfiguracije RAID
• Zpools - združevanje vdevs v enotno pomnilniško področje
• Z-Filesystems - nabori podatkov s čudovitimi funkcijami, kot sta stiskanje in rezervacija.

Zpool ustvari

Za začetek začnimo z nastavitvijo, kje imamo šest 20 GB diskov ada [1-6]

$ ls -al / dev / ada?

The ada0 je nameščen operacijski sistem. Ostalo bo uporabljeno za to predstavitev.

Imena vaših diskov se lahko razlikujejo glede na vrsto uporabljenega vmesnika. Tipični primeri vključujejo: da0, ada0, acd0 in cd.  Pogled v notranjost/ razvvam bo predstavil, kaj je na voljo.

A zpool je ustvaril zpool ustvariti ukaz:

$ zpool ustvari OurFirstZpool ada1 ada2 ada3 # In nato zaženite naslednji ukaz: $ zpool status 

Videli bomo lep izhod, ki nam bo dal podrobne informacije o združenju:

To je najpreprostejši zpool brez redundancije ali tolerance napak ... Vsak disk je svoj vdev.

Kljub temu boste še vedno dobili vse dobrote ZFS, kot so kontrolne vsote za vsak shranjeni podatkovni blok, tako da boste lahko vsaj zaznali, ali se podatki, ki ste jih shranili, poškodujejo.

Datotečni sistemi, a.k.podatkovne nize, lahko zdaj na vrhu tega področja ustvarite na naslednji način:

$ zfs ustvari OurFirstZpool / nabor podatkov1 

Zdaj pa uporabite svojega znanega df -h ukaz ali zagon:

$ zfs seznam

Če si želite ogledati lastnosti novega ustvarjenega datotečnega sistema:

Upoštevajte, kako je celoten prostor, ki ga ponujajo trije diski (vdevs), na voljo za datotečni sistem. To velja za vse datotečne sisteme, ki jih ustvarite v področju, razen če določimo drugače.

Če želite dodati nov disk (vdev), ada4, to lahko storite tako, da zaženete:

$ zpool dodajte OurFirstZpool ada4

Zdaj, če vidite stanje svojega datotečnega sistema

Razpoložljiva velikost je zdaj narasla, ne da bi prišlo do dodatnih težav z rastjo particije ali varnostnim kopiranjem in obnovitvijo podatkov v datotečnem sistemu.

Navidezne naprave - Vdevs

Vdevs so gradniki zpoola, večina odvečnosti in zmogljivosti je odvisna od načina združevanja vaših diskov v te, tako imenovane, vdevs . Oglejmo si nekaj najpomembnejših vrst vdevs:

1. RAID 0 ali črte

Vsak disk deluje kot lasten vdev. Brez odvečnih podatkov in podatki se širijo na vseh diskih. Znano tudi kot črtasto. Okvara enega diska bi pomenila, da celoten zpool postane neuporaben. Uporabna shramba je enaka vsoti vseh razpoložljivih pomnilniških naprav.

Prvi zpool, ki smo ga ustvarili v prejšnjem razdelku, je RAID 0 ali črtasto pomnilniško polje.

2. RAID 1 ali Mirror

Podatki se zrcalijo med ndiski. Dejanska zmogljivost vdev je omejena s surovo zmogljivostjo najmanjšega diska v njem n-diskovno polje. Podatki se zrcalijo med n diskov, to pomeni, da lahko prenesete neuspeh n-1 diski.

Če želite ustvariti zrcalno matriko, uporabite ključno besedo zrcalo:

$ zpool ustvari ogledalo za rezervoar ada1 ada2 ada3

Podatki, zapisani v rezervoar zpool se bo zrcalil med temi tremi diski in dejansko razpoložljiv prostor za shranjevanje je enak velikosti najmanjšega diska, kar je v tem primeru približno 20 GB.

V prihodnosti boste morda želeli v to področje dodati več diskov in dve stvari boste lahko storili. Na primer, zpool rezervoar ima tri diske, ki zrcalijo podatke kot en vdev mirror-0:

Recimo, da boste morda želeli dodati dodaten disk ada4, zrcaliti iste podatke. To lahko storite z zagonom ukaza:

$ zpool pritrdite rezervoar ada1 ada4

To bi dodalo dodaten disk vdev, ki že ima disk ada1 v njem, vendar ne povečajte razpoložljivega pomnilnika.

Podobno lahko pogone ločite od ogledala tako, da zaženete:

$ zpool odklopni rezervoar ada4

Po drugi strani boste morda želeli dodati dodaten vdev za povečanje zmogljivosti zpoola. To lahko storite z ukazom zpool add:

$ zpool dodaj ogledalo za rezervoar ada4 ada5 ada6

Zgornja konfiguracija bi omogočila črtanje podatkov po vdevs mirror-0 in mirror-1. V tem primeru lahko izgubite 2 diska na vdev in vaši podatki bodo še vedno nedotaknjeni. Skupni uporabni prostor se poveča na 40 GB.

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

Če je vdev tipa RAID-Z1, mora uporabiti vsaj 3 diske in vdev lahko prenaša propad enega od teh diskov. Konfiguracije RAID-Z ne omogočajo pritrditve diskov neposredno na vdev. Lahko pa dodate več vdev z uporabo zpool dodaj, tako, da se zmogljivost bazena lahko še naprej povečuje.

RAID-Z2 bi zahteval vsaj 4 diske na vdev in lahko prenese do 2 okvari diska. Če tretji disk odpove pred zamenjavo dveh diskov, se vaši dragoceni podatki izgubijo. Enako velja za RAID-Z3, ki zahteva najmanj 5 diskov na vdev, z do 3 diski odpornosti pred odpovedjo, preden postane brezupen.

Ustvarimo bazen RAID-Z1 in ga razširimo:

$ zpool ustvari rezervoar raidz1 ada1 ada2 ada3

Bazen uporablja tri 20 GB diske, s katerimi je uporabniku na voljo 40 GB.

Za dodajanje drugega vdeva bi bili potrebni 3 dodatni diski:

$ zpool dodaj rezervoar raidz1 ada4 ada5 ada6

Skupni uporabni podatki so zdaj 80 GB in lahko izgubite do 2 diska (po en z vsakega vdev) in še vedno upanje na obnovitev.

Zaključek

Zdaj veste dovolj o ZFS, da lahko vse svoje podatke vanjo zaupno uvažate. Od tu naprej lahko poiščete različne druge funkcije, ki jih ponuja ZFS, na primer uporabo hitrih NVM-jev za branje in pisanje predpomnilnikov, uporabo vgrajenega stiskanja za vaše nabore podatkov in namesto da bi vas preplavile vse razpoložljive možnosti, poiščite, kaj potrebujete poseben primer uporabe.

Medtem obstaja še nekaj koristnih nasvetov glede izbire strojne opreme, ki bi ji morali slediti:

1. Nikoli ne uporabljajte strojne opreme RAID-krmilnik z ZFS.
2. Popravljanje napak RAM (ECC) je priporočljivo, vendar ni obvezno
   
3. Funkcija podvajanja podatkov porabi veliko pomnilnika, namesto tega uporabite stiskanje.
4. Prekomernost podatkov ni alternativa za varnostno kopiranje. Imate več varnostnih kopij, shranite jih z ZFS!