Sun Solaris 10 ZFS mit atemberaubender Leistung

Das neue Sun ZFS schaffte einen vorher nie gesehenen Durchbruch in Sachen Leistung und Management bei Dateisystemen. Sämtliche HELIOS UB Produkte und Tools haben die Leistungs- und Zuverlässigkeitstests mit dem neuen Dateisystem Sun ZFS erfolgreich bestanden. Wichtige Aufgaben, wie beispielsweise das Arbeiten mit vielen kleinen Dateien oder das Neuindizieren der HELIOS Desktopdatenbank gehen viel schneller vonstatten als das mit dem Standard-UFS-Dateisystem der Fall wäre. Darüber hinaus bietet ZFS Funktionen hinsichtlich Plattenspeicher, Dateisystem und Zuverlässigkeit, die es in anderen Standard-Serverbetriebssystemen nicht gibt. Unsere Entwickler sind begeistert und wir glauben, dass die neuesten Optionen von Sun, wie AMD-CPUs, OpenSolaris auf mehreren Plattformen – und besonders das neue ZFS – Anwendern unübertroffene Leistungsvorteile bescheren.

Aufgabe	ZFS [Min.]	UFS [Min.]	Vergleich ZFS:UFS
Anlegen	3,75	93,75	25x schneller
HELIOS Desktop neu aufbauen	25,30	116,75	4,6x schneller
Entfernen	16,75	217,30	13x schneller

 [Min.] = Minuten

• Transaktionales Verhalten (wie „Journaling-Dateisystem“, Plattenspeicher ist immer konsistent)
• Dynamisches Speichermanagement
  • erlaubt eine Vergrößerung von Dateisystemen
  • erlaubt das Hinzufügen von weiterem Plattenspeicher
  • erlaubt „Striping“ und „Mirroring“
  • erfordert kein Reservieren von Speicherplatz für ein dediziertes Dateisystem, z. B. können zwei Dateisysteme so lange vergrößert werden, bis der ZFS-Pool voll ist
• Schnappschüsse von Dateisystemen
  • erlauben eine Datensicherung des „eingefrorenen“ Systems ohne Unterbrechung der Dienste
  • erlauben die Datensicherung von mehreren Schnappschüssen und ermöglicht so einen leichteren Zugriff auf ältere Dateien, z. B. je einen Schnappschuss um 10:00 Uhr, 12:00 Uhr, 14:00 Uhr., 16:00 Uhr usw.
  • erlauben das Kopieren eines ZFS-Schnappschusses (z. B. auf einen entfernten Plattenspeicher oder Server)
  • erlauben die Wiederherstellung des Dateisystems auf eine ältere Schnappschussversion
• Auf einen geklonten Schnappschuss kann lesend und schreibend zugegriffen werden
• Prüfsumme der Blöcke auf dem Plattenspeicher erkennt mögliche Datenfehler
• Blöcke auf dem Plattenspeicher können komprimiert werden
• Kompatibilität von ZFS-Festplatten zwischen verschiedenen Plattformen (SPARC / AMD)

• Sun SPARC / x86 (wir empfehlen 64-bit!)
• Solaris 10 (Ausgabe 11/06) oder neuer; frühere Versionen von Solaris 10 ZFS laufen nicht zuverlässig
• 512 MB RAM (mehr Speicher bedeutet bessere Leistung!)
• Beliebiges Plattenspeicher- oder RAID-System
• HELIOS UB (Arch.: „sol4“ und „solx86“)
• Achtung: Vor der Verwendung von ZFS mit Datenbankanwendungen, lesen Sie bitte erst TechInfo #106

HELIOS Fileserver verwenden AFP 3 (EtherShare UB) für Mac-Dateien und SMB/CIFS (PCShare UB) für Windows-Dateien. Mac-Dateien bestehen aus einem Datenzweig und einem Ressourcenzweig, Windows-Dateien können Metadaten und Filestreams enthalten. Das heißt, dass jede Datei im Dateisystem aus mehreren Zweigen bestehen kann. Die HELIOS Fileserver profitieren davon, dass ZFS viele kleine Dateien um ein Vielfaches schneller verarbeiten kann als UFS.

In diesem Beispiel wird eine komplette Festplatte („c0t3d0“) verwendet, später wird eine weitere Festplatte, „c0t4d0“, für den ZFS-Pool „testpool“ hinzugenommen. Für diesen Pool wird ein Container „myprojects“ angelegt, dessen Eigenschaften von „project1“ und „project2“ geerbt werden.

1. Legen Sie einen ZFS-Pool an:
   Format: zpool create poolname storage*
   zpool create testpool c0t3d0
   * kann der Name eines Plattenspeichers (c0t3d0), der Partitionsname(c0td0s5) oder der Dateipfad(/data/bigfile)sein
2. Legen Sie zwei Dateisysteme, „project1“ und „project2“, in diesem Pool an:
   Format: zfs create poolname / filesystemname
   Legen Sie zuerst eine Hierarchie für das Dateisystem fest, die als Container für die einzelnen Dateisysteme, die später angelegt werden, dient und setzen Sie die erforderlichen Eigenschaften:
   # zfs create testpool/myprojects
# zfs set mountpoint=/export/myprojects testpool/myprojects
   
   Legen Sie dann Ihre individuellen Projekt-Dateisysteme an:
   # zfs create testpool/myprojects/project1
# zfs create testpool/myprojects/project2
   
   Die beiden Dateisysteme „project1“ und „project2“ werden automatisch unter „/export/myprojects“ gemountet.
   
   Hinweis: HELIOS Volumes müssen mindestens eine Ebene unter dem Mountpoint des Dateisystems definiert werden!
   
   Beispiel: Für das Dateisystem „/export/myprojects/project1“ könnte  „/export/myprojects/project1/project1_volume“ als Mountpoint dienen, darf sich aber NICHT im Verzeichnis „project1“ selbst befinden. Dies liegt an der Art, wie ZFS seine Schnappschussinformationen von einem ZFS-Dateisystem speichert.
   
   Zusätzlicher Plattenspeicher kann wie folgt hinzugefügt werden:
   Format: zpool add poolname storage
   
   Einen weiteren Plattenspeicher hinzufügen „c0t4d0“:
   # zpool add testpool c0t4d0
3. Fertigen Sie einen Schnappschuss des Dateisystems „project“ an:
   Format: zfs snapshot <poolname>/<filesystemname>@snapshotname
   # zfs snapshot testpool/myprojects/project1@snap
4. Legen Sie ein geklontes Dateisystem des Schnappschusses mit Schreib- und Leserechten an:
   Format: zfs clone <poolname>/<filesystemname>@snapshotname <poolname>/<filesystemname>
   # zfs clone testpool/myprojects/project1@snap testpool/myprojects/clone_p1
   Der Klon von „project1“ ist unter „/export/myprojects/clone_p1“ verfügbar.
5. Alle ZFS-Dateisysteme auflisten:
   # zfs list
   

   NAME	USED	AVAIL	REFER	MOUNTPOINT
   test/…/project1	29.2M	53.8G	28.7M	/exp/…/project1
   test/…/project2	329.2M	53.8G	328.8M	/exp/…/project2
   test/…/project1@snap	505K	–	28.7M	–
   test/…/clone_p1	806K	53.8G	28.7M	/exp/…/clone_p1



6. Entfernen Sie den Klon sowie den Schnappschuss:
   Format: zfs destroy <poolname>/<filesystemname>
   ODER zfs destroy <poolname>/<filesystemname>@snapshotname
   # zfs destroy testpool/myprojects/clone_p1
# zfs destroy testpool/myprojects/project1@snap
7. Sichern Sie den Schnappschuss vom ZFS-Dateisystem in einer Datei auf dem Plattenspeicher:
   Format: zfs send <poolname>/<filesystemname>@<snapshotname> > filepath
   # zfs send testpool/myprojects/project1@snap > /backup/project1_snap.bkp
8. Entfernte HTTP-basierte Verwaltung von ZFS:
   „https://hostname:6789/zfs“

I/O Statistiken abrufen

Mit dem Befehl zpool iostat lassen sich die I/O-Statistiken Ihres Pools anzeigen, mit der Option „-v“ auch getrennt für die einzelnen Plattenspeicher.

# zpool iostat -v # fsstat /export/myprojects/project1

Getestete Anwendungen

HELIOS Produkte

Tools 

Leistungstest

Konfiguration:

Anmerkungen:

ZFS kennt keine Quota für Benutzer und Gruppen, wohl aber für Dateisysteme. Da sich Dateisysteme auf Benutzer- oder Projektbasis sehr einfach einrichten lassen (mit Quota und anderen Eigenschaften), lassen sich Benutzer-Quota über diesen Mechanismus definieren.

Weitere Links zum Thema ZFS

ZFS-Dokumentation