Wir werden nun ZFS, ein erweitertes Dateisystem, diskutieren. Wir werden diskutieren, wie es erschien, was es ist und warum es in technischen Kreisen und Unternehmen so beliebt ist.
Obwohl ich aus den USA komme, spreche ich lieber ZedFS als ZeeFS aus, weil es cooler klingt. Sie können die Ausspracheoption selbst auswählen.
Hinweis: In diesem Artikel sehen Sie, dass ZFS viele Male wiederholt wird. Wenn ich über Funktionen und Installation spreche, meine ich OpenZFS. Die Pfade von ZFS (von Oracle entwickelt) und OpenZFS sind seit dem Abschluss des OpenSolaris-Projekts durch Oracle unterschiedlich. (Lesen Sie mehr im Artikel.)
ZFS-Verlauf
Das Z-Dateisystem (ZFS) wurde 2001 von Matthew Aren und Jeff Bonwick erstellt. ZFS wurde entwickelt, um die nächste Generation von Sun Microsystems OpenSolaris-Dateisystemen zu werden. Im Jahr 2008 wurde ZFS auf FreeBSD portiert. Im selben Jahr begann die Portierung von ZFS nach Linux. Da ZFS jedoch unter der CDDL-Lizenz veröffentlicht wurde, die nicht mit der GNU-GPL kompatibel ist, kann es nicht zum Linux-Kernel hinzugefügt werden. Um diese Einschränkung zu umgehen, bieten die meisten Distributionen ZFS-Installationsmethoden an.
Kurz nachdem Oracle Sun Microsystems gekauft hatte, wurde der OpenSolaris-Code geschlossen. Alle nachfolgenden Entwicklungen von ZFS sind ebenfalls abgeschlossen. Eine große Anzahl von ZFS-Entwicklern war von solchen Änderungen enttäuscht. Zwei Drittel der wichtigen ZFS-Entwickler, darunter Arens und Bonwick, verließen Oracle aufgrund dieser Entscheidung. Sie haben sich anderen Unternehmen angeschlossen und im September 2013 das OpenZFS-Projekt ins Leben gerufen. Das Projekt leitete die Open-Source-Entwicklung von ZFS.
Kehren wir zum Problem mit den oben genannten Lizenzen zurück. Von dem Moment an, in dem sich OpenZFS von Oracle getrennt hat, fragt sich möglicherweise jemand, warum er die GPL-kompatible Lizenz nicht geändert hat, um das Dateisystem in den Linux-Kernel aufzunehmen. Laut der OpenZFS-Website bedeutet eine Lizenzänderung, dass Entwickler kontaktiert werden, die Änderungen an der OpenZFS-Version vorgenommen haben (einschließlich derjenigen, die dieses Projekt und den ZFS-Code vor OpenSolaris gestartet haben) und deren Erlaubnis erhalten. Dies ist fast unmöglich (vielleicht sind einige von ihnen bereits gestorben oder sie sind nicht so leicht zu finden), sie beschlossen, alles so zu lassen, wie es ist.
Was ist ZFS? Was ist das Besondere daran?
Wie ich bereits sagte, ist ZFS ein erweitertes Dateisystem. Als solches hat es einige interessante Funktionen. Sowie:
- Gepoolter Speicher
- Copy-on-Write
- Schnappschüsse
- Integritätsprüfung und automatische Reparatur
- RAID-Z
- Die maximale Dateigröße beträgt 16 Exabyte ( Anmerkung des Übersetzers: 10 ^ 18 Byte )
- Die maximale Speichergröße beträgt 256 Billiarden Zettabyte ( Hinweisübersetzer: Billiarden - Millionen ^ 4; Zettabyte - 10 ^ 21 Bytes)
Wir werden uns mit einigen von ihnen befassen.
Verbundspeicher
Im Gegensatz zu anderen Dateisystemen kombiniert ZFS die Funktionen eines Dateisystems und eines Festplattenmanagers. Dies bedeutet, dass ZFS ein Dateisystem erstellen kann, das alle Festplatten umfasst. Darüber hinaus können Sie dem Festplattensystem Speicher hinzufügen. ZFS partitioniert und formatiert Laufwerke.
Copy-on-Write
Copy-on-Write ist eine weitere interessante Funktion. Die meisten Dateisysteme gehen jedoch für immer verloren, wenn die Informationen überschrieben werden. In ZFS werden neue Informationen in einen separaten Block geschrieben. Sobald die Aufzeichnung abgeschlossen ist, werden die Metadaten des Dateisystems auf den Punkt neuer Informationen aktualisiert. Dies stellt sicher, dass die alten Informationen behoben werden, wenn das Dateisystem während der Aufzeichnung ausfällt (oder etwas Ähnliches passiert). Dies bedeutet, dass das System nach einem Absturz nicht fsck ausführen muss.
Schnappschüsse
Copy-on-Write führt zu einer weiteren interessanten Sache in ZFS: Snapshots. ZFS verwendet Snapshots, um Änderungen im Dateisystem zu verfolgen. Der Snapshot speichert die Originalversion des Dateisystems und die aktuelle Version, in der alle Änderungen seit der Erstellung des Snapshots enthalten sind. Es wird kein zusätzlicher Platz verwendet. Sobald neue Informationen in das aktuelle Dateisystem geschrieben werden, werden neue Blöcke für dessen Speicherung zugewiesen. Wenn die Datei gelöscht wurde, verschwindet die Erwähnung aus dem Bild. Snapshots dienen zur Verfolgung von Änderungen, sind jedoch keine Ergänzung und erstellen keine Dateien.
Snapshots können schreibgeschützt bereitgestellt werden, um eine alte Version einer Datei wiederherzustellen. Sie können das System auch auf das vorherige Bild zurücksetzen. Alle nach dem Bild vorgenommenen Änderungen gehen verloren.
Integritätsprüfung und automatische Reparatur
Immer wenn neue Informationen in ZFS geschrieben werden, wird für diese Informationen eine Prüfsumme (Prüfsumme) erstellt. Wenn die Informationen gelesen werden, wird der Scheckbetrag bestätigt. Wenn die Scheckbeträge nicht übereinstimmen, bemerkt ZFS den Fehler und versucht, ihn zu beheben.
RAID-Z
ZFS kann RAID ohne Hilfssoftware auslösen. Es überrascht nicht, dass ZFS seine RAID-Implementierung bereitstellt: RAID-Z. RAID-Z ist im Wesentlichen eine Variation von RAID-5. RAID-Z ist jedoch so konzipiert, dass es RAID-5 in Bezug auf Fehler übertrifft: „Alle Daten und Paritätsinformationen werden nach einem unerwarteten Neustart nicht mehr kompatibel.“ Um die Basisstufe (RAID-Z1) zu verwenden, benötigen Sie mindestens zwei Festplatten für die Speicherung und eine für die Parität. RAID-Z2 benötigt mindestens zwei Festplatten für die Speicherung und zwei für die Parität. RAID-Z3 benötigt zwei Laufwerke für die Speicherung und drei für die Parität. Sobald Festplatten zu RAID-Z-Gruppen hinzugefügt wurden, müssen sie ein Vielfaches von zwei sein.
Riesige Speicherkapazitäten
Als ZFS erstellt wurde, wurde es als das beste seiner Art konzipiert. Zu einer Zeit, als die meisten Dateisysteme 64-Bit waren, beschlossen die Entwickler von ZFS, es auf 128-Bit zu setzen, um dies später zu bestätigen. Dies bedeutet, dass ZFS die Kapazität von 16 Millionen 32- oder 64-Bit-Systemen bietet. Darüber hinaus sagte Jeff Bonwick (einer der Entwickler), dass die Stromversorgung eines vollständig bestückten 128-Bit-Speicherpools buchstäblich mehr Energie erfordern würde als das Kochen der Ozeane.
So installieren Sie ZFS
Wenn Sie ZFS sofort verwenden möchten, müssen Sie entweder FreeBSD oder ein Betriebssystem installieren, das den illumos-Kernel verwendet. Illumos ist eine Abzweigung des OpenSolaris-Kernels.
Tatsächlich ist die ZFS-Unterstützung für ZFS der Hauptaspekt, warum sich einige erfahrene Linux-Benutzer für BSD entscheiden.
Wenn Sie ZFS unter Linux verwenden möchten, können Sie es nur als Dateisystem für die Speicherung verwenden. Soweit ich weiß, ermöglicht keine der Distributionen die Installation von ZFS, sodass es sofort funktioniert. Wenn Sie interessiert sind und es versuchen möchten, gibt es ein ZFS unter Linux-Projekt, das mehrere Tutorials bietet.
Am Ende
In diesem Artikel habe ich über die Vorteile von ZFS gesprochen. Und jetzt zu einem kleinen Problem. Die Verwendung von RAID-Z kann aufgrund der Anzahl der dafür benötigten Laufwerke teuer sein.
Haben Sie jemals ZFS verwendet? Und wie geht es ihr zu dir? Erzählen Sie uns davon in den Kommentaren.
Nachwort des Übersetzers
Danke fürs Lesen. Viel Erfolg.