Что такое ZFS?
ZFS — это файловая система, объединенная с менеджером логических томов. Ее разработка началась в компании Sun Microsystems для ОСhttps://losst.ru/fajlovaya-sistema-btrfs Solaris. Файловая система выпускалась под открытой лицензией Common Development and Distribution License (CDDL). Она была предназначена для высокопроизводительных серверов, поэтому уже тогда поддерживала мгновенные снимки и клонирование данных. Но после покупки ее компанией Oracle, исходный код был закрыт, а сообщество создало форк последней доступной версии под именем OpenZFS. Именно эту файловую систему сейчас и можно установить и использовать.
Файловая система ZFS имеет обычные для таких файловых систем возможности. Это просто огромный размер одного раздела, и размер файла, поддерживается возможность хранения файлов на нескольких устройствах, проверка контрольных сумм для данных и шифрование на лету, а также запись новых данных в режиме COW, когда данные не переписываются, а пишутся в новое место, что позволяет делать мгновенные снапшоты.
Возможности очень похожи на Btrfs, но есть кое-какие отличия. В Btrfs можно посмотреть все файлы, измененные с момента последнего снапшота. Второе отличие, это отсутствие в Btrfs логических блоков zvol.
Настройка swap
7.1. Создаем раздел ZFS
- -V 32G — Размер нашего SWAP, можно определить тот который требуется реально;
- -b $(getconf PAGESIZE) — размер блока (4K c ashift=12);
- compression=zle — выбираем минимальный по ресурсоёмкости алгоритм сжатия, по сути так как размер блока у нас 4К, то сжатия как таковое не даст утилизации по вводу-выводу, но при этом можно будет сэкономить на нулевых блоках;
- logbias=throughput — установка пропускной способности для оптимизации синхронных операций;
- sync=always — всегда синхронизировать запись. Это несколько снижает производительность, но полностью гарантирует достоверность данных;
- primarycache=metadata — кешировать только метаданные, так как из swap не будет производится множественное чтение одного и того же блока;
- secondarycache=none — вторичный кеш вообще отключить по причинам указанным выше;
Подготовка среды установки
1.1. LiveCD
Как было сказано ранее, к сожалению, еще нет готового установщика Ubuntu с использованием root on ZFS, поэтому установка осуществляется с помощью LiveCD диска:
Качаем отсюда: http://releases.ubuntu.com/18.04/ubuntu-18.04.1-desktop-amd64.iso
Загружаемся с LiveCD, выбираем Try Ubuntu и открываем терминал (Ctrl+Alt+T).
1.2. Обновляем и устанавливаем репозитории
Смотрим сетевые интерфейсы и находим тот через который будем соединятся:
Настраиваем сетевой интерфейс:
И DNS resolver:
Обновляем репозитории:
1.3. SSH сервер (опционально)
Для удобства установки можно поднять OpenSSH сервер и все дальнейшие операции производить через SSH клиент
Задаем пароль для пользователя ubuntu:
Устанавливаем и запускаем OpenSSH:
И в терминале рабочей станции:
Установка ZFS
В последних версиях Ubuntu файловая система ZFS была добавлена в официальный репозиторий и в установочный диск. Поэтому для того, чтобы ее установить будет достаточно выполнить несколько команд:
В других дистрибутивах. например, CentOS или Fedora ситуация немного сложнее, сначала вам придется добавить официальный репозиторий, а затем установка zfs и самого набора утилит и модулей ядра:
Теперь файловая система установлена и готова к использованию. Дальше нам нужно выбрать разделы и создать на них файловые системы. Для настройки zfs используется утилита zpool, но для начала давайте рассмотрим ее синтаксис и возможности. Файловая система может быть расположена на нескольких разделах или жестких дисках, поэтому на уровне ядра формируется общий пул (куча), а к нему уже подключаются разделы. Тут можно провести аналогию с группой томов LVM.
Установка системы
3.3. Создание дополнительных разделов
Начнем с чистого листа.
Есть статичные и динамические файловые разделы.
К статичным файловым разделам относятся разделы с программами и их настройками, они наполняются один раз и в процессе работы не изменяются. При этом ранее статичные разделы подразделялись на системные и пользовательские (/usr), но в данный момент в операционных системах семейства Linux они перемешались и разделять их смысла нет никакого, да и не получится.
К динамичным файловым разделам относятся разделы в которых хранятся:
- Временные данные — eq.: tmp, swap;
- Журналы работы — eq.: var/log;
- Пользовательские данные — eq.: home;
- Данные — eq.: var/db и как повезет;
- Прочие результаты работы программ в виде файлов;
В семействах Linux к динамическим разделам относятся /tmp и /var, но это не точно, так как в /var/lib могут попасть, программы и библиотеки, в общем, все смешалось, но тем не менее…
Для начала требуется решить, создавать раздел /tmp на диске или же в памяти как tmpfs. Если создаем на диске, то тогда для него создаем отдельный раздел:
Выделяем отдельно раздел var:
И пользовательские разделы:
точка монтирования tank/home/root указана как legacy, а не как /root. Это правильно, та как монтирование этого раздела осуществляется в п.4.11
Теперь требуется временно примонтировать наши динамические разделы в /mnt:
3.4 Устанавливаем ядро
В итоге должны получить примерно такую картину:
Размер пустого раздела 96К соответственно у нас пустым остался только tank/tmp, а в остальные при установке ядра была произведена запись, значит монтирование разделов было осуществлено правильно.
Как пользоваться ZFS
Настройка ZFS не очень сильно отличается от Btrfs, все базовые действия выполняются очень просто, вы сами в этом убедитесь.
Создание файловой системы
Сначала посмотрим есть ли уже созданные пулы ZFS. Для этого выполните такую команду:
Если вы устанавливаете эту файловую систему в первый раз, то здесь будет пустой список. Теперь создадим пул на основе существующего раздела, мы будем использовать раздел /dev/sda6
Хотя вы можете использовать не только раздел, а целый диск. Теперь смотрим еще раз список пулов:
Затем смотрим состояние нашего пула с помощью команды status, здесь выводится больше подробной информации. Если у вас есть несколько дисков, вы можете настроить RAID массив, чтобы данные хранились не на одном разделе, а синхронно копировались на несколько, это может в несколько раз увеличить производительность.
Обратите внимание, что диски должны иметь одинаковый раздел. Если вам не нужен RAID, вы можете настроить обычное зеркалирование на второй диск
Это увеличивает надежность хранения данных:
Теперь данные будут писаться на оба диска. Такую же вещь можно проделать с разделами, но здесь нет смысла, поскольку если жесткий диск накроется, то данные вы потеряете, а прироста производительности не увидите. Вы можете использовать даже файлы, для создания файловых систем.
Вы можете добавить новый жесткий диск или раздел к пулу:
Или удалить устройство из пула:
Чтобы удалить пул используйте команду destroy:
Для проверки раздела на ошибки используйте команду scrub:
Статистику использования пула можно посмотреть с помощью команды iostat:
Файловые системы ZFS
Теперь нужно создать файловые системы на только что созданном пуле. Создадим три файловые системы, data, files и media. Для этого используется команда zfs:
Файловые системы готовы, дальше рассмотрим монтирование zfs.
Монтирование ZFS
Точка монтирования для пула и для каждой созданной в нем файловой системы создается в корневом каталоге. Например, в нашем случае точки монтирования выглядят так:
Или можно использовать такую команду:
Чтобы размонтировать файловую систему для одного из созданных разделов используйте команду zfs umount:
Затем можно ее обратно примонтировать:
Параметры файловой системы
Кроме всего прочего, вы можете настроить различные параметры файловой системы ZFS, например, можно изменить точку монтирования или способ сжатия. Вы можете посмотреть все текущие параметры для файловой системы или пула с помощью команды:
Сначала включим сжатие:
Затем отключим проверку контрольных сумм:
Смотрим точку монтирования:
Затем установим свою:
Теперь раздел будет монтироваться в /mnt, настройки можно изменить для каждого из разделов.
