Поделиться страницей

Изучите X за Y минут

Где X=zfs

ZFS представляет собой переосмысление системы хранения данных, комбинирующее в едином инструменте традиционные файловые системы и системы управления томами. ZFS обладает некоторой специфичной терминологией, которая отличает её от более традиционных систем хранения данных, однако имеет отличный набор возможностей, акцентированных на удобстве использования системными администраторами.

Концепции ZFS

Виртуальные устройства

Виртуальное устройство (VDEV) подобно устройству RAID, представляемого RAID-контроллером. Есть несколько типов виртуальных устройств (VDEV), которые предлагают различные преимущества, включая отказоустойчивость и скорость доступа. В основном виртуальные устройства (VDEV) предоставляют лучшую отказоустойчивость и безопасность, нежели RAID-контроллеры. Не рекомендуется использовать установку RAID с ZFS, поскольку ZFS рассчитывает непосредственно управлять дисками.

Типы виртуальных устройств (VDEV)

Ваши данные распределяются среди всех виртуальных устройств (VDEV), представленных в пуле хранения, так что увеличив число виртуальных устройств (VDEV), вы увеличите количество IOPS.

Пулы хранения

ZFS использует пулы хранения как абстракцию над нижним уровнем провайдера хранения (VDEV), позволяя вам отделить видимые пользователю файловые системы от физического их размещения.

ZFS датасеты

ZFS датасеты подобны традиционным файловым системам, но имеют гораздо больше возможностей, обеспечивающих обилие преимуществ ZFS. Датасеты поддерживают Copy on Write, снапшоты, квоты, сжатие и дедубликацию.

Ограничения

Один каталог может содержать до 2^48 файлов, каждый до 16 эксабайт. Один пул хранения может содержать до 256 зеттабайт (2^78) данных и может быть распределён по 2^64 устройствам. А один хост может иметь 2^64 пула хранения. Лимиты огромны.

Команды

Пулы хранения

Действия:

Просмотр пулов

# Создание пула типа raidz
$ zpool create zroot raidz1 gpt/zfs0 gpt/zfs1 gpt/zfs2

# Просмотр пулов
$ zpool list
NAME    SIZE  ALLOC   FREE  EXPANDSZ   FRAG    CAP  DEDUP  HEALTH  ALTROOT
zroot   141G   106G  35.2G         -    43%    75%  1.00x  ONLINE  -

# Просмотр детализованной информации о конкретном пуле
$ zpool list -v zroot
NAME                                     SIZE  ALLOC   FREE  EXPANDSZ   FRAG    CAP  DEDUP HEALTH  ALTROOT
zroot                                    141G   106G  35.2G         -    43%    75%  1.00x ONLINE  -
  gptid/c92a5ccf-a5bb-11e4-a77d-001b2172c655   141G   106G  35.2G         -    43%    75%

Статус пулов

# Получение информации о статусе пулов
$ zpool status
  pool: zroot
 state: ONLINE
  scan: scrub repaired 0 in 2h51m with 0 errors on Thu Oct  1 07:08:31 2015
config:

        NAME                                          STATE     READ WRITE CKSUM
        zroot                                         ONLINE       0     0     0
          gptid/c92a5ccf-a5bb-11e4-a77d-001b2172c655  ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors

# Скрабинг пула для исправления любых ошибок
$ zpool scrub zroot
$ zpool status -v zroot
  pool: zroot
 state: ONLINE
  scan: scrub in progress since Thu Oct 15 16:59:14 2015
        39.1M scanned out of 106G at 1.45M/s, 20h47m to go
        0 repaired, 0.04% done
config:

        NAME                                          STATE     READ WRITE CKSUM
        zroot                                         ONLINE       0     0     0
          gptid/c92a5ccf-a5bb-11e4-a77d-001b2172c655  ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors

Свойства пулов

# Получение свойств пула, свойства могут быть заданы пользователем или системой.
$ zpool get all zroot
NAME   PROPERTY                       VALUE                          SOURCE
zroot  size                           141G                           -
zroot  capacity                       75%                            -
zroot  altroot                        -                              default
zroot  health                         ONLINE                         -
...

# Установка значения свойства пула
$ zpool set comment="Storage of mah stuff" zroot
$ zpool get comment
NAME   PROPERTY  VALUE                 SOURCE
tank   comment   -                     default
zroot  comment   Storage of mah stuff  local

Удаление пула

$ zpool destroy test

Датасеты

Действия:

Создание датасетов

# Создание датасета
$ zfs create zroot/root/data
$ mount | grep data
zroot/root/data on /data (zfs, local, nfsv4acls)

# Создание дочернего датасета
$ zfs create zroot/root/data/stuff
$ mount | grep data
zroot/root/data on /data (zfs, local, nfsv4acls)
zroot/root/data/stuff on /data/stuff (zfs, local, nfsv4acls)


# Создание тома
$ zfs create -V zroot/win_vm
$ zfs list zroot/win_vm
NAME                 USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/win_vm         4.13G  17.9G    64K  -

Просмотр датасетов

# Просмотр всех датасетов
$ zfs list
NAME                                                                       USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot                                                                      106G  30.8G   144K  none
zroot/ROOT                                                                18.5G  30.8G   144K  none
zroot/ROOT/10.1                                                              8K  30.8G  9.63G  /
zroot/ROOT/default                                                        18.5G  30.8G  11.2G  /
zroot/backup                                                              5.23G  30.8G   144K  none
zroot/home                                                                 288K  30.8G   144K  none
...

# Просмотр конкретного датасета
$ zfs list zroot/home
NAME         USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/home   288K  30.8G   144K  none

# Просмотр снапшотов
$ zfs list -t snapshot
zroot@daily-2015-10-15                                                                  0      -   144K  -
zroot/ROOT@daily-2015-10-15                                                             0      -   144K  -
zroot/ROOT/default@daily-2015-10-15                                                     0      -  24.2G  -
zroot/tmp@daily-2015-10-15                                                           124K      -   708M  -
zroot/usr@daily-2015-10-15                                                              0      -   144K  -
zroot/home@daily-2015-10-15                                                             0      -  11.9G  -
zroot/var@daily-2015-10-15                                                           704K      -  1.42G  -
zroot/var/log@daily-2015-10-15                                                       192K      -   828K  -
zroot/var/tmp@daily-2015-10-15                                                          0      -   152K  -

Переименование датасетов

$ zfs rename zroot/root/home zroot/root/old_home
$ zfs rename zroot/root/new_home zroot/root/home

Удаление датасета

# Датасеты не могут быть удалены, если у них имеются какие-то снапшоты
$ zfs destroy zroot/root/home

Получение / установка свойств датасета

# Получение всех свойств
$ zfs get all zroot/usr/home
NAME            PROPERTY              VALUE                  SOURCE
zroot/home      type                  filesystem             -
zroot/home      creation              Mon Oct 20 14:44 2014  -
zroot/home      used                  11.9G                  -
zroot/home      available             94.1G                  -
zroot/home      referenced            11.9G                  -
zroot/home      mounted               yes                    -
...

# Получения свойства для датасета
$ zfs get compression zroot/usr/home
NAME            PROPERTY     VALUE     SOURCE
zroot/home      compression  off       default

# Установка значения свойства на датасете
$ zfs set compression=lz4 zroot/lamb

# Получение значений выбранных свойств всех датасетов
$ zfs list -o name,quota,reservation
NAME                                                               QUOTA  RESERV
zroot                                                               none    none
zroot/ROOT                                                          none    none
zroot/ROOT/default                                                  none    none
zroot/tmp                                                           none    none
zroot/usr                                                           none    none
zroot/home                                                          none    none
zroot/var                                                           none    none
...

Снапшоты

ZFS снапшоты – одна из очень важных особенностей zfs

Действия:

Создание снапшотов

# Создание снапшота единственного датасета
zfs snapshot zroot/home/sarlalian@now

# Создание снапшота для родительского и дочерних датасетов
$ zfs snapshot -r zroot/home@now
$ zfs list -t snapshot
NAME                       USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/home@now                 0      -    26K  -
zroot/home/sarlalian@now       0      -   259M  -
zroot/home/alice@now           0      -   156M  -
zroot/home/bob@now             0      -   156M  -
...

Удаление снапшотов

# Как удалить снапшот
$ zfs destroy zroot/home/sarlalian@now

# Удаление снапшота в родительском и дочерних датасетах
$ zfs destroy -r zroot/home/sarlalian@now

Переименование снапшотов

# Переименование снапшота
$ zfs rename zroot/home/sarlalian@now zroot/home/sarlalian@today
$ zfs rename zroot/home/sarlalian@now today

$ zfs rename -r zroot/home@now @yesterday

Получение доступа к спапшотам

# CD в каталог снапшота
$ cd /home/.zfs/snapshot/

Отправка и получение

# Сохранение снапшота в файл
$ zfs send zroot/home/sarlalian@now | gzip > backup_file.gz

# Отправка снапшота в другой датасет
$ zfs send zroot/home/sarlalian@now | zfs recv backups/home/sarlalian

# Отправка снапшота на удаленный хост
$ zfs send zroot/home/sarlalian@now | ssh root@backup_server 'zfs recv zroot/home/sarlalian'

# Отправка полного датасета со снапшотами на новый хост
$ zfs send -v -R zroot/home@now | ssh root@backup_server 'zfs recv zroot/home'

Клонирование снапшотов

# Клонирование снапшота
$ zfs clone zroot/home/sarlalian@now zroot/home/sarlalian_new

# Повышение клона, чтобы он больше не зависел от снапшота
$ zfs promote zroot/home/sarlalian_new

Собираем всё вместе

Нижеследующий скрипт использует FreeBSD, jails и ZFS для автоматизации подготовки чистой копии стейджинговой базы mysql с живой реплики слейв-ноды.

#!/bin/sh

echo "==== Остановка стейджингового сервера баз данных ===="
jail -r staging

echo "==== Очистка существующих стейджингового сервера и снапшота ===="
zfs destroy -r zroot/jails/staging
zfs destroy zroot/jails/slave@staging

echo "==== Фиксация базы на слейве ===="
echo "FLUSH TABLES WITH READ LOCK;" | /usr/local/bin/mysql -u root -pmyrootpassword -h slave

echo "==== Сохранение снапшота файлов базы слейва как zroot/jails/slave@staging ===="
zfs snapshot zroot/jails/slave@staging

echo "==== Запуск слейв-ноды сервера баз данных ===="
jail -c slave

echo "==== Клонирование снапшота слейва на стейджинговый сервер ===="
zfs clone zroot/jails/slave@staging zroot/jails/staging

echo "==== Установка конфига стейджингово mysql ===="
mv /jails/staging/usr/local/etc/my.cnf /jails/staging/usr/local/etc/my.cnf.slave
cp /jails/staging/usr/local/etc/my.cnf.staging /jails/staging/usr/local/etc/my.cnf

echo "==== Настройка стейджингового файла rc.conf ===="
mv /jails/staging/etc/rc.conf.local /jails/staging/etc/rc.conf.slave
mv /jails/staging/etc/rc.conf.staging /jails/staging/etc/rc.conf.local

echo "==== Запуск стейджингово сервера баз данных ===="
jail -c staging

echo "==== Отключение синхронизации стейджинговой базы с мастером ===="
echo "STOP SLAVE;" | /usr/local/bin/mysql -u root -pmyrootpassword -h staging
echo "RESET SLAVE;" | /usr/local/bin/mysql -u root -pmyrootpassword -h staging

Почитать дополнительно


Хотите предложить свой перевод? Может быть, улучшение перевода? Откройте Issue в репозитории Github или сделайте pull request сами!

Первоначально предоставлено автором sarlalian, и обновлено 1 автором.