linux zfs?linux安装lvm还是zfs

什么是zfs文件系统

ZFS文件系统由Sun Microsystems开发,2001年启动,2005年首次发布于Solaris 10。此系统后移植到MacOS和FreeBSD,因许可限制在Linux领域迟迟未能普及,直到LLNL引入了ZFS至Linux。ZFS在近二十年内成为最成功的本地文件系统之一,它革新了文件系统与卷管理的界限,通过Zpool提供多盘逻辑存储池,ZPL实现Posix文件系统语义,而Zvol则支持块访问。ZFS独有的raidz技术,与传统RAID不同,采用变长条带、满条带写及COW不覆盖写,有效避免了传统RAID的write hole问题。ZFS拥有众多优点,如对Zetta byte级别的支持,而具体原理可参阅"ZFS the last word of the file system",Z为最后一个字母,表明ZFS是少有的支持Zetta byte级别的本地文件系统。

ZFS系统在性能优化方面面临挑战。例如,ZFS的raidz技术在磁盘总数一定的情况下,IOPS性能不如镜像,但带宽性能出色。在文件系统领域,带宽与IOPS是两种不同的优化方向,因此在IOPS场景下建议使用mirror。

曾经Sun与Netapp有过专利争议,认为Netapp的RAIDdp和RAIDz有专利冲突,但两者在理念上存在差异。此外,借鉴ZFS思想的btrfs是Linux的原生文件系统,由Oracle发起,但发展并不理想。

ZFS在中国应用较为广泛,但真正具备研发实力的企业不多。其中,极道科技以其创始人来自原Sun ZFS团队及多名核心开发者,曾参与LLNL ZFS难题寻解挑战赛并获奖,较为著名。华大基因是中国规模最大的ZFS用户之一,作为Lustre的底层文件系统,其数据量超过100 PB,由极道科技协助维护与支持。

如何在 Ubuntu 上使用 ZFS 文件系统

在 Linux系统中,文件系统种类繁多,为什么还要尝试 ZFS这样的新文件系统呢?尽管现有文件系统运行良好,但 ZFS提供了独特的优势。

ZFS是一款先进的文件系统,其内置功能对处理大量数据具有重要意义。虽然它可能不是超高速 NVMe SSD的最佳选择,因为其性能比其他文件系统慢,但它的设计初衷是存储大量数据并确保安全性。

ZFS消除了传统 RAID阵列的构建需求。通过创建 ZFS池,您可以将驱动器随时添加到池中,而无需担心底层细节。ZFS池的行为操作与 RAID几乎相同,但功能已内置到文件系统中。

ZFS还可以替代 LVM,允许您动态分区和管理分区,无需处理底层细节,也无需担心风险。

作为一个 CoW文件系统,ZFS可以保护数据免受逐渐损坏的影响。它会创建文件的校验和,并允许您将这些文件回滚到以前的工作版本。

在 Ubuntu上安装 ZFS非常简单,但具体过程取决于 Ubuntu LTS和最新版本。

安装程序后,您可以使用 ZFS工具创建 ZFS驱动器和分区。

在 ZFS中,池相当于 RAID,灵活且易于操作。例如,RAID0可以将硬盘集中到一个池子中,提高驱动器速度,但存在数据损坏风险。RAID1创建一对一的驱动器副本,确保数据备份,提高性能。RAID5/RAIDZ1和 RAID6/RAIDZ2分别提供数据备份和奇偶校验数据,确保数据安全。RAID10(条带化镜像)则通过数据条带化和镜像提高存取速度和数据冗余。

创建池后,您需要使用管理工具来操作。检查池的状态,更新池,添加驱动器等。

ZFS还允许在文件浏览器中浏览池中的目录,使用 GUI文件管理器或 CLI进行操作。

无论 ZFS的稳定性和可靠性如何,在实施新功能时,最好备份您的数据。

Ubuntu 22.04版本设置ZFS作为根文件系统

ZFS文件系统,始于Sun Microsystems,现由OpenZFS社区维护,专为Unix/Linux系统提供高级存储管理。具备快照、克隆、RAID、数据压缩等高级功能。

ZFS文件系统具有高效、稳定与安全的特性,适用于复杂的数据存储需求。

与ext4文件系统相比,ZFS提供更强的数据完整性与冗余功能,支持实时快照和克隆,而ext4侧重于简单文件存储。

在Ubuntu 22.04及以上版本中,启用ZFS作为根文件系统是可能的。以下为操作流程:

首先,确保系统安装了ZFS。通过执行“sudo apt-get update”和“sudo apt-get install zfs-utils”进行安装。

接着,创建ZFS存储池。使用命令“sudo zpool create poolname dev1 dev2”完成创建,其中poolname为你自定义的名称,dev1和dev2为磁盘设备名。

之后,格式化ZFS存储池为文件系统。执行“sudo zfs create poolname/home”以创建“/home”目录的文件系统。

最后,将新创建的文件系统设置为根目录。通过命令“sudo mount/dev/poolname/home/”完成设置。

常用ZFS管理命令包括:“zpool list”显示存储池信息,“zfs list”列出文件系统,“zfs list-t snapshot”查看快照。

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