[Guide] Sysadmin GNU / Linux: introduction au système de fichiers ZFS - Partie 1
23 mai 2020 admin Linux Laisser un commentaire
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Dans ce mini-guide pour sysadmin, je vais vous montrer un aperçu de ce qu'est ZFS et de sa structure. Il y a ceux qui le recommandent et ceux qui, comme Linus Torvalds, s'exposent ouvertement à son utilisation. C'est ainsi que fonctionne ce système de fichiers innovant, robuste, évolutif et facile à gérer. Pour essayer de maintenir un fil conducteur entre les différents sujets traités, simplifier la discussion et éviter les digressions, j'ai inséré quelques liens pour clarifier certains concepts qui ne sont pas strictement liés au fonctionnement de ZFS, ou pour approfondir certains problèmes connexes. J'ai également décidé de scinder la discussion en deux parties. La deuxième partie sera publiée demain ou, au plus tard, lundi.
ZFS: concepts de base
ZFS gère l'archivage physique via le pool de stockage. Les systèmes de fichiers traditionnels ont été conçus pour gérer un seul périphérique physique. Avec l'augmentation de la quantité de données à gérer et la nécessité conséquente d'utiliser plusieurs périphériques de stockage simultanément, le concept de gestionnaire de volume a été introduit. Il est utilisé pour créer une représentation univoque à partir de plusieurs appareils, afin de gérer l'adressage et d'assurer la redondance des données.
ZFS élimine complètement le gestionnaire de volumes, agrégeant les périphériques dans un pool de stockage, ce qui permet donc la gestion native de plusieurs disques et de plusieurs volumes. Les systèmes de fichiers ne sont plus liés à des périphériques individuels, ce qui leur permet de partager l'espace disque avec tous les systèmes de fichiers du pool. Un autre avantage est que l'ajout d'un nouvel espace de stockage ne nécessite aucune configuration de la part de l'administrateur système, car tous les systèmes de fichiers du pool peuvent l'utiliser immédiatement.
Gestion de volume logique sous GNU / Linux
Quant à la topologie de ce système de fichiers, nous pouvons considérer le schéma montré dans l'image:
Au niveau supérieur, nous trouvons zpool. Plusieurs zpools peuvent également être trouvés sur le même ordinateur, mais ils sont tous indépendants les uns des autres et ne peuvent pas partager les vdev qu'ils contiennent. A ce niveau, il n'y a pas de redondance;
Un zpool contient un ou plusieurs vdev, qui signifie périphériques virtuels. Un vdev est un méta-périphérique qui représente un ou plusieurs périphériques physiques. Il existe différents types de vdev, dont une bande dynamique est toujours effectuée. Les principaux sont les suivants:
Disque: ou les frais de disques physiques;
Miroir, raidz1, raidz2, raidz3;
Rechange, pour le RAID via le propre logiciel de ZFS;
Cache
Slog, pour le journal d'intention ZFS
système de fichiers zfs sysadmin zpool
La création d'un zpool est très simple. Prenons un exemple trivial, supposons que nous ayons 4 SSD disponibles, puis quatre vdev de type disque. L'instruction à exécuter sera:
zpool créer miopool A B C D
En parallèle, l'instruction pour l'éliminer sera zpool destroy miopool. Pour vérifier son état, utilisez plutôt zool status mypool pour obtenir un résultat comme celui-ci:
piscine: mypool
état: EN LIGNE
scan: aucun demandé
config:
NOM ÉTAT
mypool ONLINE
EN LIGNE
B EN LIGNE
C EN LIGNE
D EN LIGNE
VACHE et ZIL
ZFS utilise la méthode d'objet transactionnel de copie sur écriture. Cette technique sert à maintenir la cohérence à la fois au niveau du système de fichiers et au niveau de la gestion des disques et, de plus, elle ne rend plus nécessaire l'exécution de fsck après un plantage du système. Un système de fichiers traditionnel, lorsque vous devez écraser des données, modifie littéralement chaque bloc, entraînant la perte des anciennes données.
zfs sysadmin cow
ZFZ, d'autre part, écrit une nouvelle version du bloc modifié, puis, par une opération atomique, met à jour les métadonnées du fichier en déconnectant l'ancien bloc et en connectant le nouveau qui vient d'être écrit. Par conséquent, le système de fichiers ne peut jamais être endommagé en raison d'un plantage du système, comme après une panne de courant.
Petit conseil: qu'est-ce qu'une opération atomique.
Une autre caractéristique de ZFS, qui sert à récupérer des transactions qui étaient en RAM et pas encore implémentées, est le journal d'intention ZFS. Lorsque le système fonctionne, ZIL n'est jamais lu, seulement écrit. Si un crash se produit, cependant, lorsque le système est restauré, ZFS remarque les transactions manquantes et les récupère à partir du ZIL (qui est contenu, comme je l'ai déjà expliqué, dans le SLOG vdev).
zli slog file system
Quant aux écritures synchrones, donc, avant d'être implémentées, elles sont stockées dans le ZIL, un peu comme dans le journal.
Système d'écriture synchronisé et asynchrone et système de fichiers journalisé
La création d'un SLOG est très simple. Supposons que nous ayons deux SSD. Correspond aux meilleures pratiques pour un administrateur système, reflétez ces vdevs, l'instruction sera:
zpool ajouter le miroir de journal miopool X Y
Oui
Nous sommes arrivés à la conclusion de cette première partie sur ZFS. Dans la prochaine, nous continuerons la discussion sur les autres types de cache, les instantanés et bien plus encore, restez à l'écoute!
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