ZFS十大最佳功能

Source :http://tech.sina.com.cn/b/2009-11-30/09223635032.shtml

Sun在2005年推出了开源文件系统ZFS，最初Sun是为OpenSolaris设计的，随着时间的发展，用户逐渐发现其一些良好的功能，下面列举的ZFS十大功能，是ZFS支持者通过这些年应用体会出来的。

　　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。