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Solaris 10:使用ZFS的十条理由

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ZFS不仅符合POSIX文件系统的标准,而且提供了许多高级功能比如:Quota(配额),Reservation(预留), Compression(压缩), Snapshot(快照),Clone(克隆)等。

来源:IT专家网 2008年6月11日

关键字: Solaris Sun 操作系统

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由于ZFS是基于COW和一个全局动态的ZFS Pool,任何一次写 操作,都是对一块新数据块(Block)的一次写操作。ZFS从ZFS Pool中动态挑选出一个最优的设备,并且以一个transaction(事务)线性写入,充分有效地利用了现有设备的带宽,我们把这个特性称为Dynamic Striping。而相对应的Static Striping则是传统文件系统所使用的方式,Static Striping需要管理员预先对这组Stripe进行正确地计算人为设置,而且如果加入新的设备则需要再次人为的计算和设置,更为严重的是如果人为计算错误,则会直接影响系统的性能。而在使用Dynamic Striping这种特性之后,我们根本不需要人为介入,ZFS会自动调整,智能的为你 提供最佳的设备,最快的操作方式。

支持多种大小的数据块(Multiple Block Size)

ZFS支持多种大小的数据块定义,从512字节到1M字节。和传统文件系统往往都是固定大小数据块不同,ZFS则是可以动态的根据不同 大小的文件进行计算,动态的选择最佳的数据块。

因为不同大小数据块,直接影响到实际使用硬盘容量和读取速度。如果使用较小的数据块,存储文件所导致的碎片则较少,读写小文件更快一些,但是会导致需要创建更多的 metadata,读写大文件则会更费时。如果使用较大的数据块,使用的metadata较少,更利于读写大文件,但是会导致更多的碎片。ZFS根据实际调查现有文件使 用的情况,分析出一个选择数据块大小的算法,动态的根据实际文件大小确定最佳的数据块。所以ZFS是非常智能的,在不需要系统管理员介入,就可以得到一个自我调优的结果。当然ZFS也支持用户对单个文件或者整个文件系统所使用的数据块大小的自定义设置。

智能预读取(Intelligent Prefetch)

多数的操作系统都有这种将数据预先读取的功能,而ZFS则是建立在文件系统上直接提供的一种更加智能的数据预读取功能。它不仅可以智能地识别出多种读取模式, 进行提前读取数据,而且可以对每个读取数据流进行这种预读取智能识别,这个对许多流媒体提供者来说是件非常好的事情。

在扩展性上,和现有文件系统多是基于一个受限的静态模型不同,ZFS是采用ZFS Pool这个动态概念,它的metadata也是动态,并且读写操作都是可并行的,并且具有优先级概念,所以即使在大数据量,多设备的情况下仍可以保证性能的线性增长。

6.自我修复功能

ZFS Mirror 和 RAID-Z

传统的硬盘Mirror及RAID 4,RAID 5阵列方式都会遇到前面提到过的问题:Silent Data Corruption。如果发生了某块硬盘物理问题导致数据错误,现有的Mirror,包括RAID 4,RAID 5阵列会默默地把这个错误数据提交给上层应用。如果这个错误发生在Metadata中,则会直接导致系统的Panic。而且还有一种更为严重的情况是:在RAID 4和RAID 5阵列中,如果系统正在计算Parity数值,并再次写入新数据和新Parity值的时候发生断电,那么整个阵列的所有存储的数据都毫无意义了。

在ZFS中则提出了相对应的ZFS Mirror和RAID-Z方式,它在负责读取数据的时候会自动和256位校验码进行校验,会主动发现这种Silent Data Corruption,然后通过相应的Mirror硬盘或者通过RAID-Z阵列中其他硬盘得到正确的数据返回给上层应用,并且同时自动修复原硬盘的Data Corrupti