ZFS文件系统有哪些功能特点

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丸趣 TV 小编给大家分享一下 ZFS 文件系统有哪些功能特点,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!

以下是 ZFS 支持者认为 ZFS 具备的十大最佳功能特性:

1、元数据校验和确保数据完整性

数据完整性在 ZFS 中具有非常高的重要性,也是很多 ZFS 功能的前决条件。

ZFS 文件系统采用了 256 位校验和,当向磁盘写入数据的时候,校验和就会被作为元数据与它相关的数据分开保存。与普通的磁盘块校验和不同的 是,这种校验和可以检测出错位写、误读取和误写入、DMA 奇偶错误、驱动器 bug、意外过量写入以及常见的物理存储的衰减(bit rot)。

2、写时才拷贝

ZFS 文件系统是使用多项技术来确保数据在磁盘上的连续性,其中就包括写时才拷贝(Copy on Write),也就是当数据发生变更的时候它并不会过量写入——它总是在指针指向变更数据之前被写入到一个新块和校验和中。旧的数据可能被保存下来,在发 生变更的过程中创建文件系统的快照。利用 ZFS 的文件写入是交易型的操作——要么将所有数据写入到磁盘,要么什么都不写入。

3、利用 Time Slider 的数据快照

OpenSolaris 的最新版本展示了 ZFS 利用 TimeSlider 小型图形应用所实现的强大快照功能。可以通过配置设定对 ZFS 文件系统进行常规的快照操作——每 15 分钟,或者每小时等等。这种快照占用容量很小,而且很高效,因为它只保存与之前快照的变量。

TimeSlider 提供了对文件系统 (或者一个家庭文件夹) 的查看功能,而且有一个可以沿着时间线返回到更早快照时间的滑块。当这些完成之后 就会呈现特定快照时间的文件系统或者文件夹内容。如果想要恢复一份被错误过量写入的文件,或者在升级失败之后还原系统的话,你只需要将滑块滚回合适的快照 时间就可以了。

4、数据存储池

ZFS 利用可用的存储驱动器将他们聚合成为一个被称为 zpool 的资源池。这个资源池可以使用脚本、镜像或者某种 RAID 针对容量、I/ O 性能 或者冗余性进行优化。如果需要更多存储的话,只需要向 zpool 中添加更多存储就行了——ZFS 检测到新添加的容量并开始自动使用、均衡 I / O 和最大限度 提高吞吐量。

5、RAIDZ 和 RAIDZ2

众所周知,RAID 5 有一个重大缺陷——RAID5 Write Hole。RAID 5 在写数据的时候,是分为两步的,首先将数据写到磁盘阵列上,然后将该 stripe 上数据的校验码记录到阵列上,如果在刚写完数据的时候,系统断电,那么 该数据对应的校验码就没有机会再恢复了。如果接下来磁盘发生故障,RAID 重建流程就会出现错误数据。唯一的解决方案 就是,如果整个 stripe 发生过量写入,那么就会生成一个正确的奇偶块。

RAIDZ 通过使用一个不同宽度的条带来解决这个问题,这样每次写入实际上是一个完全的条带写入。再加上 ZFS 的写入时才拷贝特性,这些就完全消除了 RAID 5 的 Write Hole 缺陷。RAIDZ2 也是同理,但是可以使用双奇偶允许阵列中丢失两个磁盘。

安装一个 RAIDZ(或者 RAIDZ2)阵列非常简单,只需要发布一条命令。

6、固态盘混合存储池

存储池中可以通过添加高性能固态盘变成一个混合存储池。当这些固态盘被作为高性能缓存磁盘的时候,ZFS 就会用其保留频繁访问数据以提高性能。另外 ZFS 还采用了 L2 ARC 技术来写入那些不需要立即保存的数据,在时间和资源允许的情况下,这些数据会被慢慢迁移到传统的更永久性的硬盘驱动器中。

7、容量

ZFS 是 128 位的文件系统,也就是说理论上它可以保存 256 千万亿 ZB(1ZB=10 亿 TB)。实际中,它的容量远远超过所需范围,至少就可预见未来来说。

8、数据清理

ZFS 可以清理一个存储池中的所有数据,根据相应的校验和检查每个数据来验证其完整性,检测任何潜在的数据损毁,修复可能存在的任何错误。

当数据被冗余保存起来的时候——保存在镜像或者 RAID 型阵列中——它可以修复检测出任何潜在的损坏数据,而且无需管理员的干预。因为数据损坏是被记录下来的,所以 ZFS 可以通过导致数据不恰当保存在硬盘中的内存模块 (或者其他硬件) 检测出来。

数据清理的 I / O 优先级是很低的,因为这个流程对系统性能的影响非常小。

9、简单且有效的管理

使用 ZFS 命令,就相当于你使用了一种简短而有效的命令来管理系统。例如,一个 5 磁盘 RAIDZ 阵列可以设置采用单命令:

zpool create poolname raidz c1t0d0 c2t0d0 c3t0d0 c4t0d0 c5t0d0

10、更多期待

ZFS 仍在不断更新完善,不时增加新的功能。ZFS 的 2009 年路线图中包括用于提高安全 性的加密功能以及提高存储效率的重复数据删除功能。

如果你对尝试使用 ZFS 感兴趣的话,最简单的方法就是下载 OpenSolaris 或者相关发行版本。

以上是“ZFS 文件系统有哪些功能特点”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家都有了一定的了解,希望分享的内容对大家有所帮助,如果还想学习更多知识,欢迎关注丸趣 TV 行业资讯频道!

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