ZFS(Zettabyte File System)作為一個全新的文件系統(tǒng)，全面拋棄傳統(tǒng)File System + Volume Manager + Storage(文件系統(tǒng)+卷管理+存儲)的架構(gòu)，所有的存儲設備是通過ZFS 池進行管理，只要把各種存儲設備加 入同一個ZFS 池，大家就可以輕松的在這個ZFS 池管理配置文件系統(tǒng)。
ZFS 包括一系列具有分層結(jié)構(gòu)的存儲元素，其中既有物理存儲元素，又有邏輯存儲元素。所有這些元素都以有助于方便管理的方式相關(guān)聯(lián)。如下圖，是ZFS文件系統(tǒng)與傳統(tǒng)文件系統(tǒng)的對比。
一、為Linux服務器配置安裝ZFS文件系統(tǒng)
(1) 為rhel 配置EPEL repo
如果既想獲得 RHEL 的高質(zhì)量、高性能、高可靠性，又需要方便易用(關(guān)鍵是免費)的軟件包更新功能，那么 Fedora Project 推出的 EPEL(Extra Packages for Enterprise Linux)正好適合你。EPEL(http://fedoraproject.org/wiki/EPEL) 是由 Fedora 社區(qū)打造，為 RHEL 及衍生發(fā)行版如 CentOS、Scientific Linux 等提供高質(zhì)量軟件包的項目。裝上了 EPEL，就像在 Fedora 上一樣，可以通過 yum install package-name，隨意安裝軟件。安裝 EPEL 非常簡單：
RHEL 6 系列使用：
# rpm -Uvh http://download.fedora.redhat.com/pub/epel/beta/6/i386/epel-release-6-1.noarch.rpm
RHEL 5 系列使用：
#rpm -Uvh http://download.fedora.redhat.com/pub/epel/5/i386/epel-release-5-3.noarch.rpm
(2)安裝zfs-fuse模塊
# yum install zfs-fuse
(3)從源代碼安裝
如果要源代碼安裝首先安裝如下模塊：
su -c "yum install -y fuse-devel libattr-devel libaio-devel libacl-devel zlib-devel fuse-devel scons openssl-devel"
然后下載http://zfs-fuse.net/releases/0.6.9/zfs-fuse-0.6.9.tar.bz2
#/configure;make;make install
加載zfs內(nèi)核模塊
1了解zfs管理命令
Zfs命令包括一組子命令主要如下：
create 創(chuàng)建zfs文件系統(tǒng)
destroy 摧毀一個ZFS文件系統(tǒng)
snapshot 建立一個文件系統(tǒng)的快照
rollback 從一個文件系統(tǒng)的快照中恢復
clone 建立一個文件系統(tǒng)的克隆
promote 從一個克隆創(chuàng)建一個文件系統(tǒng)
upgrade 升級 ZFS 文集系統(tǒng)
list查看和詢問數(shù)據(jù)集的信息
allow 將用于執(zhí)行 ZFS 管理任務的細粒度權(quán)限委托給非特權(quán)用戶
unallow 將用于執(zhí)行 ZFS 管理任務的細粒度權(quán)限刪除
share 共享zfs文件系統(tǒng)
unshared 取消共享zfs文件系統(tǒng)
rename 重命名 ZFS 快照
mount 掛載zfs文件系統(tǒng)
umount 卸載zfs文件系統(tǒng)
set 可以設置或修改數(shù)據(jù)集的屬性
get 得到文件系統(tǒng)的一個專門屬性
zpool命令包括一組子命令如下：
create 使用指定的實際設備建立存儲池
destroy摧毀一個ZFS存儲池，但是不刪除設備中數(shù)據(jù)
add 在存儲池中添加虛擬設備
remove 在存儲池中刪除虛擬設備，但是不刪除設備中數(shù)據(jù)
list 顯示所有存儲池
iostat查看存儲池I/O狀況
status 查看存儲池健康狀況
online把存儲池狀態(tài)設置為在線
offline把存儲池狀態(tài)設置為離線
clear 消除存儲池設備錯誤計數(shù)
attach 固定一個設備在存儲池中
detach 從存儲池中分離設備
replace 替換存儲池中的設備
scrub 校驗存儲池
import 導入存儲池
export 導出存儲池
upgrade 升級存儲池
history 顯示所有存儲池操作命令
get 找回和列出存儲池的設備
(1) 使用 losetup 建立虛擬磁盤
$ mkdir zfstest
$ cd zfstest
$ dd if=/dev/zero of=disk1.img bs=64M count=1
$ dd if=/dev/zero of=disk2.img bs=64M count=1
$ dd if=/dev/zero of=disk3.img bs=64M count=1
$ dd if=/dev/zero of=disk4.img bs=64M count=1
$ dd if=/dev/zero of=disk5.img bs=64M count=1
(2)建立簡單存儲池
#zpool create -f zfstest1 /dev/loop0
使用-f選項強行創(chuàng)建存儲池和文件系統(tǒng)。
(3)創(chuàng)建RAID-Z池。
RAID-Z：類似RAID-5，是個存儲數(shù)據(jù)及在多個磁盤上進行校驗的虛擬設備。RAID(Redundant Array of Inexpensive (or Independent) Disks，廉價(獨立)磁盤冗余陣列)指的是稱為陣列的一組磁盤。依據(jù)不同的配置，此陣列可以改善可靠性、響應時間或存儲容量。ZFS 使用 RAID-Z，RAID-Z 類似于 RAID-5，因為它將數(shù)據(jù)和奇偶校驗信息都置于三個或更多驅(qū)動器上。但是，與 RAID-5 不同的是，RAID-Z 始終執(zhí)行完全條帶化 (full-stripe) 寫操作。將會對所有數(shù)據(jù)都執(zhí)行校驗和操作。Snapshot：在某個時間，文件系統(tǒng)或卷的映像?？煺帐俏募到y(tǒng)或卷的只讀的拷貝?？煺盏膭?chuàng)建快速而且容易。不過，快照的建立需要消耗存儲池的空間?？梢允褂藐P(guān)鍵字raidz來創(chuàng)建RAID-Z存儲池。
# zpool create cjhzpool -f raidz /dev/loop2 /dev/loop3 /dev/loop4 /dev/loop5
(4)刪除存儲池
當寫在磁盤中的數(shù)據(jù)不再需要的時候，就可以使用zpool destroy命令刪除存儲池。
# zpool destroy zfstest1
注意：存儲池被刪除后，數(shù)據(jù)也同時會丟失。
(5) 實時監(jiān)控存儲池
顯示基本的 ZFS 存儲池信息
可以使用 zpool list 命令顯示有關(guān)池的基本信息。如果不使用參數(shù)，則此命令會顯示系統(tǒng)中所有池的所有字段。如圖2 。
圖2輸出顯示了以下信息：
NAME 池的名稱。
SIZE 池的總大小，等于所有頂層虛擬設備大小的總和。
USED 由所有數(shù)據(jù)集和內(nèi)部元數(shù)據(jù)分配的空間量。請
AVAILABLE 池中未分配的空間量。
CAPACITY (CAP) 已用空間量，以總空間的百分比表示。
HEALTH 池的當前運行狀況。
ALTROOT 池的備用根(如果有)。
可以使用 -o 選項請求特定的統(tǒng)計信息。使用此選項可以生成自定義報告或快速列出相關(guān)信息。例如，要僅列出每個池的名稱和大小，可使用以下語法：
# zpool list -o name,size
NAME SIZE
cjhzpool 238M
要請求池或特定虛擬設備的 I/O 統(tǒng)計信息，請使用 zpool iostat 命令。它與 iostat 命令類似，此命令也可以顯示目前為止所有 I/O 活動的靜態(tài)快照，以及每個指定時間間隔的更新統(tǒng)計信息。如果不使用任何選項，則 zpool iostat 命令會顯示自引導以來系統(tǒng)中所有池的累積統(tǒng)計信息。如圖3 。
圖3輸出顯示了以下信息：
USED CAPACITY 當前存儲在池或設備中的數(shù)據(jù)量。由于具體的內(nèi)部實現(xiàn)的原因，此數(shù)字與可供實際文件系統(tǒng)使用的空間量有少量差異。
AVAILABLE CAPACITY 池或設備中的可用空間量。與 used 統(tǒng)計信息一樣，這與可供數(shù)據(jù)集使用的空間量也有少量差異。
READ OPERATIONS 發(fā)送到池或設備的讀取 I/O 操作數(shù)，包括元數(shù)據(jù)請求。
WRITE OPERATIONS 發(fā)送到池或設備的寫入 I/O 操作數(shù)。
READ BANDWIDTH 所有讀取操作(包括元數(shù)據(jù))的帶寬，以每秒單位數(shù)表示。
WRITE BANDWIDTH 所有寫入操作的帶寬，以每秒單位數(shù)表示。
(7)確定 ZFS 存儲池的運行狀況
ZFS 提供了一種檢查池和設備運行狀況的集成方法。池的運行狀況是根據(jù)其所有設備的狀態(tài)確定的。使用 zpool status 命令可以顯示如圖4 信息。
每個設備都可以處于以下狀態(tài)之一：
ONLINE 設備處于正常工作狀態(tài)。盡管仍然可能會出現(xiàn)一些瞬態(tài)錯誤，但是設備在其他方面處于正常工作狀態(tài)。
DEGRADED 虛擬設備出現(xiàn)故障，但仍能夠工作。此狀態(tài)在鏡像或 RAID-Z 設備缺少一個或多個組成設備時最為常見。池的容錯能力可能會受到損害，因為另一個設備中的后續(xù)故障可能無法恢復。
FAULTED 虛擬設備完全無法訪問。此狀態(tài)通常表示設備出現(xiàn)全面故障，以致于 ZFS 無法向該設備發(fā)送數(shù)據(jù)或從該設備接收數(shù)據(jù)。如果頂層虛擬設備處于此狀態(tài)，則完全無法訪問池。
OFFLINE 管理員已將虛擬設備顯式脫機。
UNAVAILABLE 無法打開設備或虛擬設備。在某些情況下，包含 UNAVAILABLE 設備的池會以 DEGRADED 模式顯示。
REMOVED 系統(tǒng)正在運行時已物理移除了該設備。設備移除檢測依賴于硬件，而且并非在所有平臺上都受支持。
對系統(tǒng)中所有存儲池進行健康查詢，使用命令：
# zpool status -x
all pools are healthy
表示所有池運行狀況良好。
顯示一個存儲池的詳細情況
#zfs get all cjhzpool如圖5 。
ZFS文件系統(tǒng)快照簡介
ZFS 利用寫復制 (copy-on-write, COW) 機制來存儲數(shù)據(jù)，并且?guī)缀蹩梢宰鳛閿?shù)據(jù)存儲的副效應來生成快照。COW 在將新數(shù)據(jù)寫入磁盤前會讀入舊數(shù)據(jù)。之后，COW 會將舊數(shù)據(jù)寫入某個新位置以供快照使用。此讀取和復制數(shù)據(jù)的過程同時適用于用戶數(shù)據(jù)和文件系統(tǒng)的專用數(shù)據(jù)(元數(shù)據(jù))。任何后續(xù)寫入操作都將導致通過 COW 機制分配新塊，因此永遠不會修改組成快照的那些塊。
從本質(zhì)上而言，從某個備份進行恢復的步驟與從傳統(tǒng)備份恢復的步驟是一樣的：
重建文件系統(tǒng)。
恢復完整備份。
恢復每個增量備份。
可以創(chuàng)建某個特定快照的克隆(副本)?？寺≈敢粋€其初始內(nèi)容與某個快照的內(nèi)容相同的文件系統(tǒng)。正如可以修改其他文件系統(tǒng)屬性一樣，可以修改克隆的屬性和內(nèi)容。
使用命令創(chuàng)建和刪除ZFS快照
我們使用zfs snapshot命令來創(chuàng)建快照，這個命令只有一個變量就是快照的名字?？煺彰秩缦滤荆?/p>
filesystem@snapname
volume@snapname
創(chuàng)建快照
# zfs snapshot zfstest1@cjh
通過使用 -r 選項可為所有后代文件系統(tǒng)創(chuàng)建快照。
# zfs snapshot -r zfstest1@cjh
然后使用命令查看所有快照，如圖6 。
# zfs list -t snapshot
圖6 使用命令查看所有快照
說明：快照不能被修改屬性，也不能使數(shù)據(jù)集的屬性應用到快照上。
請使用zfs destroy命令刪除快照。
刪除快照
# zfs destroy zfstest1@cjh
在快照存在的情況下，數(shù)據(jù)集不能被刪除。另外，如果存在快照的克隆，也不能刪除數(shù)據(jù)集。
恢復到最初的快照
使用zfs rollback命令能使快照放棄所有的改變，恢復到建立快照的最初狀態(tài)。如果有些最近的快照的話，使用?-r選項能強制刪除這些快照，而恢復到最初的快照。
恢復pool/home/ahrens文件系統(tǒng)的星期二的快照。
# zfs rollback pool/home/ahrens@tuesday
