Introduction au système de fichiers Z (ZFS) pour Linux

ZFS est couramment utilisé par les stockeurs de données, les passionnés de NAS et les autres geeks qui préfèrent faire confiance à un système de stockage redondant qui leur est propre plutôt qu'au cloud. C'est un excellent système de fichiers à utiliser pour gérer plusieurs disques de données et rivalise avec certaines des meilleures configurations RAID.

Photo de Kenny Louie.

Qu'est-ce que ZFS et pourquoi devrais-je l'utiliser??

Le système de fichiers Z est un gestionnaire de volumes logiques libres et à source ouverte, créé par Sun Microsystems pour être utilisé dans son système d'exploitation Solaris. Certaines de ses caractéristiques les plus attrayantes comprennent:

Evolutivité sans fin

Eh bien, ce n'est pas techniquement sans fin, mais il s’agit d’un système de fichiers 128 bits capable de gérer des zettaoctets (un milliard de téraoctets) de données. Quel que soit votre espace disque, ZFS sera adapté à sa gestion..

Intégrité maximale

Tout ce que vous faites dans ZFS utilise une somme de contrôle pour assurer l'intégrité des fichiers. Vous pouvez être assuré que vos fichiers et leurs copies redondantes ne seront pas corrompus. De plus, pendant que ZFS est en train de vérifier discrètement l'intégrité de vos données, il effectue des réparations automatiques dès qu'il le peut..

Pool de disques

Les créateurs de ZFS souhaitent que vous pensiez qu’il ressemble à la façon dont votre ordinateur utilise la RAM. Lorsque vous avez besoin de plus de mémoire sur votre ordinateur, vous insérez une autre clé et vous avez terminé. De même avec ZFS, lorsque vous avez besoin de plus d'espace disque, vous insérez un autre disque dur et vous avez terminé. Nul besoin de passer du temps à partitionner, formater, initialiser ou faire autre chose sur vos disques - quand vous avez besoin d'un "pool" de stockage plus important, ajoutez simplement des disques.

RAID

ZFS est capable de nombreux niveaux de RAID différents, tout en offrant des performances comparables à celles des contrôleurs RAID matériels. Cela vous permet d’économiser de l’argent, de faciliter la configuration et d’avoir accès à des niveaux de RAID supérieurs, améliorés par ZFS..

Installation de ZFS

Comme nous ne traitons que des bases de ce guide, nous n’allons pas installer ZFS en tant que système de fichiers racine. Cette section suppose que vous utilisez ext4 ou un autre système de fichiers et que vous souhaitez utiliser ZFS pour certains disques durs secondaires. Voici les commandes pour installer ZFS sur certaines des distributions Linux les plus populaires..

Solaris et FreeBSD devraient déjà être livrés avec ZFS installé et prêt à être utilisé.

Ubuntu:

$ sudo add-apt-repository ppa: zfs-native / stable
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install ubuntu-zfs

Debian:

$ su -
# wget http://archive.zfsonlinux.org/debian/pool/main/z/zfsonlinux/zfsonlinux_2%7Ewheezy_all.deb
# dpkg -i zfsonlinux_2 ~ wheezy_all.deb
# apt-get update
# apt-get install debian-zfs

RHEL / CentOS:

$ sudo yum localinstall --nogpgcheck http://archive.zfsonlinux.org/epel/zfs-release-1-3.el6.noarch.rpm
$ sudo yum install zfs

Si vous avez une autre distribution, consultez zfsonlinux.org et cliquez sur votre distribution dans la liste «Packages» pour obtenir des instructions sur la procédure d'installation de ZFS..

Comme nous continuons avec ce guide, nous allons utiliser Ubuntu car cela semble être le choix n ° 1 pour les geeks de Linux. Quoi qu'il en soit, vous devriez toujours pouvoir suivre, car les commandes ZFS ne changeront pas d'une distribution à l'autre..

L'installation prend un certain temps, mais une fois terminée, lancez liste sud de zfs pour vous assurer qu'il est installé correctement. Vous devriez obtenir un résultat comme celui-ci:

Nous utilisons actuellement une nouvelle installation du serveur Ubuntu, avec un seul disque dur.

Configuration de ZFS

Maintenant, disons que nous mettons six autres disques durs dans notre ordinateur.

$ sudo fdisk -l | erreur grep va nous montrer les six disques durs que nous venons d'installer. Ils sont actuellement inutilisables car ils ne contiennent aucune sorte de table de partition.

Comme nous l'avons mentionné précédemment, l'un des avantages de ZFS est que nous n'avons pas besoin de nous préoccuper des partitions (bien que vous puissiez le faire si vous le souhaitez). Commençons par prendre trois de nos disques durs et les placer dans un pool de stockage en exécutant la commande suivante:

$ sudo zpool create -f geek1 / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd

zpool crée est la commande utilisée pour créer un nouveau pool de stockage, -F remplace toutes les erreurs qui se produisent (par exemple, si le ou les disques contiennent déjà des informations), geek1 est le nom du pool de stockage, et / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd sont les disques durs que nous mettons dans la piscine.

Après avoir créé votre piscine, vous devriez pouvoir le voir avec le bouton df commande ou liste zfs sudo:

Comme vous pouvez le constater, / geek1 a déjà été monté et est prêt à être utilisé.

Si vous voulez voir les trois disques que vous avez sélectionnés pour votre pool, vous pouvez exécuter sudo zpool status:

Jusqu'à présent, nous avons créé un pool de bandes dynamique de 9 To (en réalité, RAID 0). Si vous ne savez pas ce que cela signifie, supposons que nous ayons créé un fichier de 3 Ko sur / geek1. 1 ko irait automatiquement à sdb, 1 ko à sdc et 1 ko à sdd. Ensuite, lorsque nous lirons le fichier de 3 Ko, chaque disque dur nous présentera 1 Ko, en combinant la vitesse des trois lecteurs. Cela accélère l’écriture et la lecture des données, mais signifie également que nous avons un point de défaillance unique. Si un seul disque dur tombe en panne, nous perdrons notre fichier de 3 Ko..

En supposant que la protection de vos données soit plus importante que l’accès rapide à celles-ci, examinons d’autres configurations populaires. Tout d'abord, nous allons supprimer le zpool que nous avons créé pour pouvoir utiliser ces disques dans une configuration plus redondante:

$ sudo zpool destroy geek1

Bam, notre zpool est parti. Cette fois, utilisons nos trois disques pour créer un pool RAID-Z. RAID-Z est fondamentalement une version améliorée de RAID 5, car il évite le «trou d’écriture» en utilisant la copie sur écriture. RAID-Z nécessite au moins trois disques durs et constitue en quelque sorte un compromis entre RAID 0 et RAID 1. Dans un pool RAID-Z, vous bénéficiez toujours de la vitesse de segmentation au niveau du bloc, mais vous bénéficiez également d'une parité distribuée. Si un seul disque de votre pool meurt, il vous suffit de remplacer ce disque et ZFS reconstruira automatiquement les données en fonction des informations de parité des autres disques. Pour perdre toutes les informations de votre pool de stockage, deux disques doivent être détruits. Pour rendre les choses encore plus redondantes, vous pouvez utiliser RAID 6 (RAID-Z2 dans le cas de ZFS) et avoir une double parité..

Pour ce faire, nous pouvons utiliser le même zpool crée commande comme avant mais spécifiez raidz après le nom de la piscine:

$ sudo zpool create -f geek1 raidz / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd

Comme vous pouvez le voir, df -h montre que notre pool de 9 To a été réduit à 6 To, car 3 To sont utilisés pour conserver des informations de parité. Avec le statut zpool nous voyons que notre pool est essentiellement le même qu’auparavant, mais utilise maintenant RAID-Z.

Pour montrer à quel point il est facile d'ajouter plus de disques à notre pool de stockage, ajoutons les trois autres disques (9 To supplémentaires) à notre pool de stockage geek1 en tant que configuration RAID-Z supplémentaire:

$ sudo zpool add -f geek1 raidz / dev / sde / dev / sdf / dev / sdg

On se retrouve avec:

La saga continue…

Nous n’avons guère cerné la surface de ZFS et de ses fonctionnalités, mais si vous utilisez ce que vous avez appris dans cet article, vous devriez maintenant pouvoir créer des pools de stockage redondants de vos données. Revenez avec nous pour de futurs articles sur ZFS, consultez les pages de manuel, et recherchez des guides de niche sans fin et des vidéos Youtube couvrant les fonctions de ZFS..