ZFS 笔记

    ZFS最早是oracle推出的一款存储管理系统，它结合了文件系统和卷管理的优点，再加上磁盘管理，不需要先将磁盘划分卷，直接对磁盘进行管理（中间可以设置RAIDZ），实际使用 通过zpool 。感觉使用起来还是很方便，比传统的磁盘和文件系统管理方式要简便，如果对传统的文件系统和磁盘管理方式比较熟悉的话，ZFS还是比较好理解的。

    ZFS如果直接通过zfs-fuse来管理，效率会低，因为每一个IO都会经过用户空间，现在应该有更好的解决方案，后面再进一步研究。   

    ZFS在freeNAS上使用。

    

以下实验验证引用自：

https://www.ibm.com//developerworks//linux//library//l-zfs//index.html

安装ZFS-FUSE

安装ZFS-FUSE很简单，尤其是在使用Ubuntu的情况下 apt。以下命令行将安装开始使用ZFS-FUSE所需的所有内容：

1个	$ sudo apt-get install zfs-fuse

该命令行安装ZFS-FUSE和所有其他相关软件包（也需要libaiol安装），并对新软件包执行必要的设置并启动 zfs-fuse守护程序。

使用ZFS-FUSE

在此演示中，您将使用回送设备将磁盘仿真为主机操作系统中的文件。首先，使用dd 实用程序创建这些文件（使用/ dev / zero作为源）（请参见清单1）。创建了四个磁盘映像后，可losetup用于将磁盘映像与环路设备关联。

清单1.使用ZFS-FUSE的设置

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$ mkdir zfstest $ cd zfstest $ dd if=/dev/zero of=disk1.img bs=64M count=1 1+0 records in 1+0 records out 67108864 bytes (67 MB) copied, 1.235 s, 54.3 MB/s $ dd if=/dev/zero of=disk2.img bs=64M count=1 1+0 records in 1+0 records out 67108864 bytes (67 MB) copied, 0.531909 s, 126 MB/s $ dd if=/dev/zero of=disk3.img bs=64M count=1 1+0 records in 1+0 records out 67108864 bytes (67 MB) copied, 0.680588 s, 98.6 MB/s $ dd if=/dev/zero of=disk4.img bs=64M count=1 1+0 records in 1+0 records out 67108864 bytes (67 MB) copied, 0.429055 s, 156 MB/s $ ls disk1.img disk2.img disk3.img disk4.img $ sudo losetup /dev/loop0 ./disk1.img $ sudo losetup /dev/loop1 ./disk2.img $ sudo losetup /dev/loop2 ./disk3.img $ sudo losetup /dev/loop3 ./disk4.img $

有四个可用的设备用作ZFS的块设备（总计256MB），请使用以下zpool命令创建池 。您可以使用该 zpool命令来管理ZFS存储池，但是正如您将看到的那样，您也可以将其用于各种其他目的。以下命令请求使用四个设备创建ZFS存储池，并使用RAID-Z提供数据保护。您可以在此命令后执行列表请求，以在池中提供数据（请参见清单2）。

清单2.创建一个ZFS池

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$ sudo zpool create myzpool raidz /dev/loop0 /dev/loop1 /dev/loop2 /dev/loop3 $ sudo zfs list NAME USED AVAIL REFER MOUNTPOINT myzpool 96.5K 146M 31.4K /myzpool $

您还可以研究池的某些属性，如清单3所示，它们代表默认值。除其他外，您可以看到可用容量和已用份额。（为简洁起见，此代码已压缩。）

清单3.查看存储池的属性

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$ sudo zfs get all myzpool NAME PROPERTY VALUE SOURCE myzpool type filesystem - myzpool creation Sat Nov 13 22:43 2010 - myzpool used 96.5K - myzpool available 146M - myzpool referenced 31.4K - myzpool compre***atio 1.00x - myzpool mounted yes - myzpool quota none default myzpool reservation none default myzpool recordsize 128K default myzpool mountpoint /myzpool default myzpool sharenfs off default myzpool checksum on default myzpool compression off default myzpool atime on default myzpool copies 1 default myzpool version 4 - ... myzpool primarycache all default myzpool secondarycache all default myzpool usedbysnapshots 0 - myzpool usedbydataset 31.4K - myzpool usedbychildren 65.1K - myzpool usedbyrefreservation 0 - $

现在，让我们实际使用ZFS池。首先，在池中创建一个目录，然后在其中启用压缩（使用 zfs set命令）。接下来，将文件复制到其中。我选择了一个大小约为120KB的文件，以查看ZFS压缩的效果。请注意，您的池安装在根目录上，因此对待就像根文件系统中的目录一样。复制文件后，您可以列出该文件以查看该文件是否存在（但大小与原始文件相同）。使用该dh命令，您可以看到文件的大小是原始文件的一半，表明ZFS已对其进行了压缩。您也可以看一下 compre***atio属性以查看您的池已压缩了多少（使用默认的压缩器gzip）。清单4显示了压缩。

清单4.使用ZFS演示压缩

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$ sudo zfs create myzpool/myzdev $ sudo zfs list NAME USED AVAIL REFER MOUNTPOINT myzpool 139K 146M 31.4K /myzpool myzpool/myzdev 31.4K 146M 31.4K /myzpool/myzdev $ sudo zfs set compression=on myzpool/myzdev $ ls /myzpool/myzdev/ $ sudo cp ../linux-2.6.34/Documentation/devices.txt /myzpool/myzdev/ $ ls -la ../linux-2.6.34/Documentation/devices.txt -rw-r--r-- 1 mtj mtj 118144 2010-05-16 14:17 ../linux-2.6.34/Documentation/devices.txt $ ls -la /myzpool/myzdev/ total 5 drwxr-xr-x 2 root root 3 2010-11-20 22:59 . drwxr-xr-x 3 root root 3 2010-11-20 22:55 .. -rw-r--r-- 1 root root 118144 2010-11-20 22:59 devices.txt $ du -ah /myzpool/myzdev/ 60K /myzpool/myzdev/devices.txt 62K /myzpool/myzdev/ $ sudo zfs get compre***atio myzpool NAME PROPERTY VALUE SOURCE myzpool compre***atio 1.55x - $

最后，让我们看一下ZFS的自我修复功能。回想一下，在创建池时，您在四个设备上请求了RAID-Z。您可以使用zpool status命令检查池的状态 ，如清单5所示。如图所示，您可以看到池的元素（具有四个设备的RAID-Z 1）。

清单5.检查池状态

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$ sudo zpool status myzpool pool: myzpool state: ONLINE scrub: none requested config: NAME STATE READ WRITE CKSUM myzpool ONLINE 0 0 0 raidz1 ONLINE 0 0 0 loop0 ONLINE 0 0 0 loop1 ONLINE 0 0 0 loop2 ONLINE 0 0 0 loop3 ONLINE 0 0 0 errors: No known data errors $

现在，让我们将错误强加到池中。对于此演示，请在后台破坏构成设备的磁盘文件（您的disk4.img，由loop3 设备在ZFS中表示）。使用该dd命令可以将整个设备置零（参见清单6）。

清单6.损坏ZFS池

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$ dd if=/dev/zero of=disk4.img bs=64M count=1 1+0 records in 1+0 records out 67108864 bytes (67 MB) copied, 1.84791 s, 36.3 MB/s $

ZFS当前不知道损坏，但是您可以通过请求清理池来强制ZFS查看问题。如清单7所示，ZFS现在可以识别（loop3设备的）损坏， 并建议采取措施更换设备。还请注意，该池保持在线状态，并且您仍然可以访问数据，因为ZFS可通过RAID-Z自动更正。

清单7.清理和检查池

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$ sudo zpool scrub myzpool $ sudo zpool status myzpool pool: myzpool state: ONLINE status: One or more devices could not be used because the label is missing or invalid. Sufficient replicas exist for the pool to continue functioning in a degraded state. action: Replace the device using 'zpool replace'. see: http://www.sun.com/msg/ZFS-8000-4J scrub: scrub completed after 0h0m with 0 errors on Sat Nov 20 23:15:03 2010 config: NAME STATE READ WRITE CKSUM myzpool ONLINE 0 0 0 raidz1 ONLINE 0 0 0 loop0 ONLINE 0 0 0 loop1 ONLINE 0 0 0 loop2 ONLINE 0 0 0 loop3 UNAVAIL 0 0 0 corrupted data errors: No known data errors $ wc -l /myzpool/myzdev/devices.txt 3340 /myzpool/myzdev/devices.txt $

根据建议，将新设备引入RAID-Z集以充当新容器。首先创建一个新的磁盘映像并将其表示为设备losetup。请注意，此过程类似于将新的物理磁盘添加到集合中。然后zpool replace，您可以 用来loop3与新设备（loop4）交换损坏的设备（）。检查池的状态，您可以看到新设备，并显示一条消息，指示已在其上重建数据（称为重新同步）），以及移到那里的数据量。另请注意，该池保持联机状态，没有错误（用户可见）。最后，您要再次清理池；检查其状态之后，您将发现不存在任何问题，如清单8所示。

清单8.使用zpool replace修复池

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$ dd if=/dev/zero of=disk5.img bs=64M count=1 1+0 records in 1+0 records out 67108864 bytes (67 MB) copied, 0.925143 s, 72.5 MB/s $ sudo losetup /dev/loop4 ./disk5.img $ sudo zpool replace myzpool loop3 loop4 $ sudo zpool status myzpool pool: myzpool state: ONLINE scrub: resilver completed after 0h0m with 0 errors on Sat Nov 20 23:23:12 2010 config: NAME STATE READ WRITE CKSUM myzpool ONLINE 0 0 0 raidz1 ONLINE 0 0 0 loop0 ONLINE 0 0 0 loop1 ONLINE 0 0 0 loop2 ONLINE 0 0 0 loop4 ONLINE 0 0 0 59.5K resilvered errors: No known data errors $ sudo zpool scrub myzpool $ sudo zpool status myzpool pool: myzpool state: ONLINE scrub: scrub completed after 0h0m with 0 errors on Sat Nov 20 23:23:23 2010 config: NAME STATE READ WRITE CKSUM myzpool ONLINE 0 0 0 raidz1 ONLINE 0 0 0 loop0 ONLINE 0 0 0 loop1 ONLINE 0 0 0 loop2 ONLINE 0 0 0 loop4 ONLINE 0 0 0 errors: No known data errors $

这个简短的演示探讨了将卷管理与文件系统整合的过程，并展示了管理ZFS的难易程度（即使面对故障也是如此）