ZFS

Christoph Gärtner

1

Proseminar Technische Informatik Heidelberg

Betreuer: Sarah Neuwirth

27. Juli 2015

Gliederung• Dateisysteme

• Was ist ZFS?

• ZFS Intern

• Baumstruktur

• Transaktionen

• Snapshots

• Pools

• Datenintegrität, Selbstheilung

• ZFS Extern

• Administrierung und Demo mit OpenZFS

2

DateisystemHierarchisch

3

/ home etc dev

disk1 disk2

var www log

usrHD HD HD…

LVM

FS

Volume

ZFSDateisystem + Volumemanager

4

Was ist ZFS• Von SUN für Solaris

• Volume Manager und Dateisystem in einem

• Extrem skalierbar

• Überall Checksummen

• Transaktionsbasiert

5

Problemlösungen

• Stromausfälle

• Erhöhte Datenintegrität

• Dynamische Anpassung and höheren Speicherbedarf

• Optionales Caching

6

Baumstruktur

7

UBER

DATA DATA DATA DATA

Checksum

Block Pointer

Checksum

Checksum

Transaktion

8

UBER

DATA DATA DATA DATA

Transaktion

8

UBER

DATA DATA DATA DATADATA DATA

Transaktion

8

UBER

DATA DATA DATA DATADATA DATA

Transaktion

8

UBER

DATA DATA DATA DATADATA DATA

UBER

Snapshots

9

UBER

DATA DATA DATA DATA

UBERmyPool/FS@NOW

Snapshots

9

UBER

DATA DATA DATA DATADATA DATA

UBERmyPool/FS@NOW

Snapshots

9

UBER

DATA DATA DATA DATADATA DATA

UBERmyPool/FS@NOW

Pools

10

FS

HD HD HD HD

FS FS…

Storage Pool

…

Pools

11

FS

HD HD

FS FS…

Storage Pool

Mirror

logical vDev

Pools

12

FS

HD HD

FS FS…

Storage Pool

Mirror

HD HD

MirrorStripe

Pools

13

zRaid1 zRaid 1

HD HD HD HD HD HD HD HD HD HD

FS FS FS…

Storage Pool

Pools

14

zRaid1 zRaid 1

HD HD HD HD HD HD HD HD HD

FS FS FS…

Storage Pool

Stripe

HD

Datenintegrität

15

DATACHECKSUM

Festplatte

✓ Bit rot

DATACHECKSUM

DATACHECKSUM

DATACHECKSUM

DATACHECKSUM

BlockPointerCHECKSUM

BlockPointerCHECKSUM

BlockPointerCHECKSUM

UBERCHECKSUM

✓ Bit rot ✓ Strahlung ✓ Treiberbugs

✓ Mechanische Fehler

ZFS

Selbstheilung

16

FS

HD

FS FS…

Storage Pool

Mirror

HDNach Scrub

Linux / OS X / FreeBSD / Illumos

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Demo

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Quellen

Video (ZFS Internal Structure): https://www.youtube.com/watch?v=izF2SXwBhis 08.07.2015 http://www.osdevcon.org/2009/slides/zfs_internals_uli_graef.pdf 08.07.2015

Video (Vortrag: Einführung in ZFS): https://www.youtube.com/watch?v=7LdYZWZelOo 08.07.2015 Oracle Solaris ZFS Administration Guide: http://docs.oracle.com/cd/E19253-01/819-5461/zfsover-2/index.html 08.07.2015 Erstellen und Löschen von ZFS-Snapshots http://docs.oracle.com/cd/E19253-01/820-2313/6ndu3p9cf/index.html 14.07.2015 ZFS: https://en.wikipedia.org/wiki/ZFS 08.07.2015 OpenZFS: http://www.open-zfs.org/wiki/Main_Page 08.07.2015

Demo Befehle: Oracle Solaris ZFS Administration Guide http://docs.oracle.com/cd/E19253-01/819-5461/ 14.07.2015