ZFS

Hvad er RAID-Z?

Hvad er RAID-Z?
Filsystemer er ældre end UNIX selv. Og lige siden vi begyndte at digitalisere vores liv på bånd, diske og SSD'er, har en trussel været fremtrædende. Det er hardwarefejl. Data gemt på diske er ofte dyrere end selve diske, og disse data har brug for al den redundans, vi kan mønstre.

RAID-Z er et af de fineste værktøjer, der vil sikre, at dine data lever så fejlfrit som muligt på selv den billigste samling af diske. Det er en del af OpenZFS. Du kan forstå det grundlæggende i OpenZFS i denne korte artikel, hvis du ikke har hørt om det før. Det er et open source-filsystem til virksomheder, der er tilgængeligt på Linux, FreeBSD, Mac OS X, SmartOS, Illumos og andre større operativsystemer.

Men først ... hvad er RAID?

RAID står for Redundant Array of Independent (Inexpensive) Disks. Dette refererer til den branche, der er bred at lagre data ikke kun på en disk, men på tværs af flere diske, så selv når der er en diskfejl, kan dataene rekonstrueres fra andre diske. Den måde, hvorpå data spredes over diske, er forskellig for forskellige typer af afskedigelser, de er navngivet RAID 0, RAID 1 osv. Vi vil ikke beskæftige os med dem her. Vi vil fokusere på en RAIDZ, som er specifik for OpenZFS.

RAID (og også RAID-Z) er ikke det samme som at skrive kopier af data til en backup-disk. Når du har to eller flere diske oprettet i RAID, skrives dataene til dem samtidigt, og alle diskene er aktive og online. Dette er grunden til, at RAID adskiller sig fra sikkerhedskopier og vigtigere hvorfor RAID er ikke en erstatning for sikkerhedskopier. Hvis hele din server brænder ud, kan alle online diske gå sammen med serveren, men sikkerhedskopier gemmer din dag. Tilsvarende, hvis der er en enkelt diskfejl, og noget ikke blev sikkerhedskopieret, fordi du ikke kan gøre det hver dag, så kan RAID hjælpe dig med at hente disse oplysninger.

Sikkerhedskopier tages regelmæssigt kopier af relevante data, og RAID er en redundans i realtid. Der er flere måder, hvorpå data lagres i traditionelle RAID-systemer, men vi vil ikke gå ind på dem her. Her vil vi dykke dybt ned i RAIDZ, som er en af ​​de sejeste funktioner i OpenZFS.

En sidste ting inden vi kommer i gang, traditionel RAID tilskynder undertiden at bruge dedikerede hardwareenheder til at udføre RAID. Dette efterlader operativsystemet og filsystemet uvidende om de RAID-mekanismer, der er på plads. Men ofte støder RAID-kortet (den dedikerede hardware) i sig selv på en fejl, der efterlader hele din disk array i det væsentlige ubrugelig.

For at undgå dette, du skal altid prøve at bruge OpenZFS uden nogen hardware RAID-controller.

RAID-Z1, RAID-Z2, RAID-Z3

ZFS kombinerer opgaverne for volumenadministrator og filsystemer. Dette betyder, at du kan specificere enhedsknudepunkterne til dine diske, mens du opretter en ny pool, og ZFS vil kombinere dem i en logisk pool, og derefter kan du oprette datasæt til forskellige anvendelser som / home, / usr osv. Oven på dette volumen.

Opsætning af RAID-Z kræver mindst 3 eller flere diske. Du kan ikke bruge mindre end tre diske. Lagerudbyderen kan være noget andet for netværksbundet lager, virtuel blok enhed osv., Men lad os holde os til tre diske af samme størrelse som et simpelt eksempel.

De tre diske kan kombineres til en virtuel enhed (vdev). Dette er byggestenen til en zpool. Hvis du kun starter med 3 diske, har du 1 vdev i din zpool. Du kan have 2 vdevs med 6 diske og så videre.

Antag at du har en 1 GB-fil, som du vil gemme på denne pool. RAID-Z opdeler det i to lige store stykker på 512 MB og udfører derefter en matematisk operation mellem dem, som genererer et tredje stykke på 512 MB (kaldet paritetsblok). De tre klumper bliver derefter skrevet i tre separate vdevs. Så ender filen med at tage 1.5 GB plads i alt.

Fordelen er dog, at hvis en af ​​disken fejler, siger det første stykke er tabt, så kan det andet stykke og paritetsblokken bruges til at genskabe det første. Tilsvarende, hvis den anden del går tabt, kan den første og tredje bruges til at genskabe den anden.

Dine filer bruger 50% mere plads end nødvendigt, men du kan modstå fejlen på en disk pr. Vdev. Dette er RAID-Z1.

Men en ZFS-pool kan vokse, og i sidste ende har du brug for mere plads. Nå, du kan ikke tilføje flere diske direkte til en vdev (denne funktion foreslås og kan meget vel være under udvikling lige nu). Du kan dog tilføje en vdev. Dette betyder, at du kan tilføje diske i sæt på tre og behandle hvert nye sæt som en enkelt logisk vdev.

Du kan nu tolerere en enkelt diskfejl i denne nye vdev og en enkelt diskfejl i den ældre. Men hvis mere end en disk fejler inden for en enkelt vdev, kan den ikke gendannes. Hele din pool er gjort ubrugelig, selv de sundere vdevs.

Dette er en virkelig overforenklet model. Filer opdeles aldrig nøjagtigt i halvdele, men data behandles som blokke med faste længder. Desuden kan du bruge mere end 3 diske (men 3 er minimum) pr. Vdev, og RAID-Z1 vil sikre, at hver unikke datablok skrives, så den kan komme sig efter fejl på en enkelt disk i pr. Vdev. Heldigvis behøver du ikke bekymre dig om disse interne detaljer. Det er ZFS 'ansvar. Når puljen er konfigureret, spredes data automatisk på den på den mest optimale måde.

Fejltolerancen er stadig begrænset til en diskfejl pr. Vdev. For at gå ud over det er vi nødt til at gå til RAID-Z2. RAID-Z2 fungerer på samme måde, men det opretter to paritetsblokke og to datablokke fra et enkelt stykke information. Dette gør det muligt at modstå op til 2 diskfejl pr. Vdev. En vdev skal også have mindst 4 diske, hvis den skal implementere en RAID-Z2-opsætning.

Tilsvarende kræver RAID-Z3 mindst 5 diske pr. Vdev og kan modstå fejlen hos 3 af dem. RAID-Z3 er ikke nær så pladseffektiv som RAID-Z2, som ikke er så effektiv med hensyn til plads som RAID-Z1.

Konklusion

Med RAID-Z ser vi en afvejning mellem det anvendelige rum, der tilbydes af individuelle diske, og den pålidelighed, som indsamlingen af ​​sådanne diske kan tilbyde. Med større antal diske øges sandsynligheden for, at flere diske fejler samtidigt.

Den bedste måde at imødegå det på er at bruge en effektiv RAID-Z-strategi, der giver pålidelighed såvel som det bedste for pengene. Fortæl os, hvis du fandt denne tutorial nyttig, eller hvis du har spørgsmål med hensyn til RAID-Z!

Mus Midterste museknap fungerer ikke i Windows 10
Midterste museknap fungerer ikke i Windows 10
Det midterste museknap hjælper dig med at rulle gennem lange websider og skærme med en masse data. Hvis det stopper, vil du ende med at bruge tastatur...
Mus Sådan ændres venstre og højre museknap på Windows 10-pc
Sådan ændres venstre og højre museknap på Windows 10-pc
Det er en ganske normal, at alle computermusenheder er ergonomisk designet til højrehåndede brugere. Men der er musenheder til rådighed, der er specie...
Mus Efterlig museklik ved at svæve ved hjælp af Clickless Mouse i Windows 10
Efterlig museklik ved at svæve ved hjælp af Clickless Mouse i Windows 10
Brug af en mus eller et tastatur i den forkerte kropsholdning af overdreven brug kan resultere i mange sundhedsmæssige problemer, herunder stamme, kar...