ZFS – Zettabyte file system

SYSTEM PLIKÓW ZFS – NAJLEPSZY SYSTEM PLIKÓW NA ŚWIECIE

Coraz więcej osób zna system ZFS. Dla tych którzy nie spotkali się z tym konkretnym systemem plików możemy powiedzieć, że jest to system wymyślony przez firmę Sun Microsystems aby sprostać wymaganiom stawianym przez administratorów dla przechowywania danych i pozbyć się niedoskonałości obecnie istniejących systemów typu NTFS czy EXT4.

Oznacza się go jako należącego do piątej generacji FS (system plików), przez co stał się kolejną iteracją razem z podobnie działającym BTRFS.

ZFS pozwala użytkownikom na rzeczy nie do wyobrażenia, przykładowo możemy stworzyć wolumen wielkości 256 zetabajtów (278) czy przechowywanie pliku o maksymalnej wielkości rzędu 16 Eksabajtów (264). Do dyspozycji mamy również natywne wsparcie między innymi dla:

  • deduplikacji
  • kompresji
  • Copy on Write (COW)
  • migawek
  • wielu kopii tych samych bloków
  • wielu kopii tych samych bloków
  • czy szyfrowania
  • SSD Cache jako L2ARC i ZIL

Podstawowym zastosowaniem dla którego system ZFS nazywamy najlepszym FS dla firm jest to, że przede wszystkim kładzie nacisk na integralność danych. Czy nie zdarzyło się nam wszystkim zobaczyć kiedyś komunikat „Nie można otworzyć pliku, ponieważ jest uszkodzony”? Przykra sprawa. Teraz wyobraźmy, że dzieje się tak na plikach, na których pracujemy projektowo w pracy. Utrata takiego pliku może być tragiczna w skutkach – oczywiście można się zabezpieczać backupami ale jest to dodatkowa „przeszkoda”. Dlaczego tak się dzieje? Dlaczego systemy nie mogą sobie z tym poradzić?

Otóż odpowiedzialnym za to bandytą jest SDC (Silent Data Corruption; ciche uszkodzenie danych). Polega to na tym, że sprzęt na którym pracujemy, nasz system operacyjny jak i system plików nie wiedzą o tym, że coś złego się stało (czyli, że jeden bit został „przekręcony” z 1 na 0 lub 0 na 1). Błędy takie pojawiają się wszędzie: na warstwie fizycznej czyli w RAM-ie, w kontrolerach RAID oraz na dyskach twardych – jak powtarzają to Allan Jude i Michael W Lucas, autorzy książki „FreeBSD Mastery: ZFS” (swojego rodzaju Biblii ZFS) –

Twoje dyski spiskują przeciwko Tobie!

Błędy te pojawiają się również przez utraty zasilania serwerów/macierzy a nawet poprzez promieniowanie kosmiczne!

SDC zostało wykryte i potwierdzone przez CERN i sprawa wyglądała beznadziejnie. Co robić?

Przejść na system plików, który jest w stanie się przed tym bronić poprzez samoleczenie:

ZETTABYTE FILE SYSTEM

To absolutnie najważniejsza funkcjonalność omawianego systemu. Po większą garść informacji zalet odsyłam do stronyguruadvisor-a.

ZFS ma naprawdę dużo zalet, natomiast ma też swoje wymagania. Dlatego, że system musi przeliczać ogromne ilości metadanych (sum kontrolnych) aby zapewnić nam pewność spójności danych, bardziej obciąża procesor oraz wypełnia (wysyca) pamięć RAM. Istnieje pewna zasada:

przy wykorzystaniu kompresji i deduplikacji 8GB RAM uważane jest za względne minimum a następnie dodatkowe 1GB RAM na 1TB danych.

Zdecydowanie zachęcam na pogłębianie wiedzy o tym systemie poprzez literaturę: tutaj i tutaj.