ZFS. Linuxadministration I 1DV417. Wednesday, January 23, 13

Transkript

1 ZFS Linuxadministration I 1DV417

2 Överblick Lagringspooler Transaktionsbaserat objektsystem Dataintegritet Enkel administration

3 Problem med nuvarande filsystem Inget skydd mot silent data corruption Jobbigt att administrera Lååångsamt

4 Mål med ZFS Få slut på lidandet Varför behöver lagring vara så komplicerat? Kasta ut alla gamla antaganden Designa ett integrerat filsystem från början

5 Varför volymer? Filsystem Filsystem Filsystem Filsystem Volym 2 GB concat Volym 2 GB stripe Volym 2 GB 1 GB hårddisk 1 GB hårddisk 1 GB hårddisk 1 GB hårddisk 1 GB hårddisk 1 GB hårddisk 1 GB hårddisk

6 Volymer jämfört med pooler Traditionella volymer Lagringspooler med ZFS Filsystem Filsystem Filsystem ZFS ZFS ZFS Volym Volym Volym Lagringspool

7 I/O i filsystem/volym vs. ZFS Filsystem ZFS DMU Volym Lagringspool

8 Dataintegritet Copy-on-write Transaktionsbaserat Checksummor på ALLT

9 Copy-on-write Block tree COW on some blocks COW on indirect blocks Rewrite überblock

10 Snapshot-bonus Überblock för snapshot Überblock för livedata

11 Checksummor på allt Vanliga checksummor Checksummor i ZFS Adress Adress Data Data Checksumma Checksumma Checksumma Checksumma Adress Adress Checksumma Checksumma Data Data Bitröta Fantomskrivningar Feldirigerade skrivningar och läsningar Felaktig paritet i DMA Drivrutinsbuggar Ofrivilliga överskrivningar Bitröta Fantomskrivningar Feldirigerade skrivningar och läsningar Felaktig paritet i DMA Drivrutinsbuggar Ofrivilliga överskrivningar

12 Traditionell spegling av data Applikation Applikation Applikation Filsystem Filsystem Filsystem Spegling Spegling Spegling

13 Självläkande data i ZFS Applikation Applikation Applikation ZFS-spegling ZFS-spegling ZFS-spegling

14 Traditionell RAID4 och RAID5 Flera datadiskar + paritet Skrivhål, förlorar man strömmen mellan skrivning av data och paritet så är RAIDen korrupt Löses med NVRAM på RAID-kontrollern Löser INTE tyst datakorruption

15 RAID-Z Dynamisk stripe-vidd Alla skrivningar är kompletta stripe-skrivningar Upptäcker och korrigerar tyst datakorruption Kräver ingen speciell hårdvara, fungerar bra med billiga diskar

16 Disk scrubbing Hittar fel medans de fortfarande går att rätta till Verifierar datans integritet Ger snabb och pålitligt återskapande av data, sk. resilvering

17 Skalbarheten hos ZFS 128-bitars filsystem 1 ZB = En miljard terabyte Klarar 256 quadriljoner ZB 100% dynamisk metadata Ingen gräns på antal filer, filer per katalog, etc.

18 Prestanda hos ZFS Copy-on-write Dynamisk storek på stripes över alla hårddiskar Multipla storlekar på block Intelligent prefetch

19 Administration av ZFS Lagringspooler - Inga fler volymer Hierarkiskt filsystem med ärvda egenskaper Allt görs online, filsystemet behöver aldrig tas ner

20 Skapa lagringspool och filsystem Skapa en spegling som heter tank # zpool create tank mirror c0t0d0 c1t0d0 Skapa filsystem för hemkataloger, monterat till /export/home # zfs create tank/home # zfs set mountpoint=/export/home tank/home Skapa hemkataloger för några användare # zfs create tank/home/marcus # zfs create tank/home/stefan # zfs create tank/home/staffan Lägg till mer utrymme till lagringspoolen # zpool add tank mirror c2t0d0 c3t0d0

21 Sätta egenskaper Automatisk exportering av alla hemkataloger via NFS # zfs set sharenfs=rw tank/home Använd kompression på all data i poolen # zfs set compression=on tank Ge Stefan en quota på 2 GB # zfs set quota=2g tank/home/stefan Garantera Staffan en reservation på 20 GB # zfs set reservation=20g tank/home/staffan

22 Readonly-kopia av ett filsystem Skapas direkt Snapshots Använder inget extrautrymme, block kopieras bara när de förändras Ta ett snapshot på Stefans hemkatalog # zfs snapshot tank/home/stefan@tisdag Rulla tillbaka till ett tidigare snapshot # zfs rollback tank/home/stefan@mandag Titta på onsdagens version av filen foo.c $ cat ~stefan/.zfs/snapshot/onsdag/foo.c

23 Övriga funktioner Deduplicering Kryptering (endast Solaris) L2ARC ZIL