20.2. 快速入门指南

FreeBSD 可以在系统初始化时挂载 ZFS 池和数据集。要启用它,请在 /etc/rc.conf 中添加这一行:

zfs_enable="YES"

然后启动该服务:

# service zfs start

本节中的例子假设有三个 SCSI 磁盘,设备名称为 da0da1da2。SATA 硬件的用户应该使用 ada 作为设备名:

20.2.1. 单磁盘池

使用单个磁盘设备创建一个简单的、非冗余的池:

# zpool create example /dev/da0

如需查看新的池,请查看 df 的输出:

# df
Filesystem  1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a   2026030  235230  1628718    13%    /
devfs               1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d  54098308 1032846 48737598     2%    /usr
example      17547136       0 17547136     0%    /example

这个输出展示创建和挂载 example 池,现在可以作为一个文件系统访问。创建文件供用户浏览:

# cd /example
# ls
# touch testfile
# ls -al
total 4
drwxr-xr-x   2 root  wheel    3 Aug 29 23:15 .
drwxr-xr-x  21 root  wheel  512 Aug 29 23:12 ..
-rw-r--r--   1 root  wheel    0 Aug 29 23:15 testfile

这个池还没有使用任何高级的 ZFS 功能和属性。如需在这个池上创建一个启用压缩功能的数据集:

# zfs create example/compressed
# zfs set compression=gzip example/compressed

example/compressed 数据集现在是一个 ZFS 压缩文件系统。试着复制一些大文件到 /example/compressed

如需禁用压缩:

# zfs set compression=off example/compressed

如需卸载一个文件系统,使用 zfs umount,然后用 df 验证:

# zfs umount example/compressed
# df
Filesystem  1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a   2026030  235232  1628716    13%    /
devfs               1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d  54098308 1032864 48737580     2%    /usr
example      17547008       0 17547008     0%    /example

如需重新挂载文件系统以使其再次被访问,请使用 zfs mount 并使用 df 验证:

# zfs mount example/compressed
# df
Filesystem         1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a          2026030  235234  1628714    13%    /
devfs                      1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d         54098308 1032864 48737580     2%    /usr
example             17547008       0 17547008     0%    /example
example/compressed  17547008       0 17547008     0%    /example/compressed

运行 mount 以显示池和文件系统:

# mount
/dev/ad0s1a on / (ufs, local)
devfs on /dev (devfs, local)
/dev/ad0s1d on /usr (ufs, local, soft-updates)
example on /example (zfs, local)
example/compressed on /example/compressed (zfs, local)

创建后像任何文件系统一样使用 ZFS 数据集。需要时,在每个数据集的基础上设置其他可用的特性。下面的例子创建一个名为 data 的新文件系统。它假定该文件系统包含重要的文件,并将其配置为存储每个数据块的两个副本:

# zfs create example/data
# zfs set copies=2 example/data

使用 df 来查看数据和空间的使用:

# df
Filesystem         1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a          2026030  235234  1628714    13%    /
devfs                      1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d         54098308 1032864 48737580     2%    /usr
example             17547008       0 17547008     0%    /example
example/compressed  17547008       0 17547008     0%    /example/compressed
example/data        17547008       0 17547008     0%    /example/data

注意,池中的所有文件系统都有相同的可用空间。在这些例子中使用 df 显示,文件系统使用它们所需要的空间,并且都是从同一个池中提取。ZFS 摆脱卷和分区等概念,允许多个文件系统共享同一个池。

如果要销毁文件系统并销毁不再需要的池:

# zfs destroy example/compressed
# zfs destroy example/data
# zpool destroy example

20.2.2. RAID-Z

磁盘故障。避免磁盘故障造成数据丢失的一个方法是使用 RAID。ZFS 在其池的设计中支持这一功能。RAID-Z 池需要三个或更多的磁盘,但比镜像池提供更多的可用空间。

这个例子创建一个 RAID-Z 池,指定要添加到池中的磁盘。

# zpool create storage raidz da0 da1 da2

注意事项

Sun™ 建议在一个 RAID-Z 配置中使用的设备数量在 3 到 9 之间。对于需要一个由 10 个或更多的磁盘组成的单一磁盘池的环境,可以考虑将其分解成更小的 RAID-Z 组。如果有两个磁盘可用,如果需要的话,ZFS 镜像提供冗余功能。参考 zpool(8)open in new window 以了解更多细节。

前面的例子创建存储池 zpool。这个例子在该池中建立一个新的文件系统,名为 home

# zfs create storage/home

如需启用压缩功能,并存储一个额外的目录和文件副本:

# zfs set copies=2 storage/home
# zfs set compression=gzip storage/home

为了使这个目录成为用户的新主目录,将用户数据复制到这个目录,并创建适当的符号链接:

# cp -rp /home/* /storage/home
# rm -rf /home /usr/home
# ln -s /storage/home /home
# ln -s /storage/home /usr/home

用户数据现在存储在新创建的 /storage/home 上。通过添加一个新用户并以该用户身份登录来测试。

创建一个文件系统快照,以便日后回滚:

# zfs snapshot storage/[email protected]

ZFS创建的是数据集的快照,而不是单个目录或文件。

@字符是文件系统名称或卷名称之间的分隔符。在删除一个重要的目录之前,先备份文件系统,然后回滚到该目录仍然存在的早期快照:

# zfs rollback storage/[email protected]

要列出所有可用的快照,在文件系统的 .zfs/napshot 目录下运行 ls。例如,如需查快照:

# ls /storage/home/.zfs/snapshot

写一个脚本,定期对用户数据进行快照。随着时间的推移,快照会耗费大量的磁盘空间。使用命令删除之前的快照:

# zfs destroy storage/[email protected]

测试后,用这个命令使 /storage/home 成为真正的 /home

# zfs set mountpoint=/home storage/home

运行 dfmount 以确认系统现在将该文件系统视为真正的 /home

# mount
/dev/ad0s1a on / (ufs, local)
devfs on /dev (devfs, local)
/dev/ad0s1d on /usr (ufs, local, soft-updates)
storage on /storage (zfs, local)
storage/home on /home (zfs, local)
# df
Filesystem   1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a    2026030  235240  1628708    13%    /
devfs                1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d   54098308 1032826 48737618     2%    /usr
storage       26320512       0 26320512     0%    /storage
storage/home  26320512       0 26320512     0%    /home

这样就完成了 RAID-Z 的配置。通过在 /etc/periodic.conf 中添加这一行,在每晚的 periodic(8)open in new window 运行中添加关于已创建文件系统的每日状态更新。

daily_status_zfs_enable="YES"

20.2.3. 恢复 RAID-Z

每个软件RAID都有监控其 state 的方法。使用以下方法查看 RAID-Z 设备的状态。

# zpool status -x

如果所有池都是 Onlineopen in new window 的,而且一切正常,则显示消息:

all pools are healthy

如果有一个问题,也许是一个磁盘处于 Offlineopen in new window 状态,池的状态将看起来像这样。

  pool: storage
 state: DEGRADED
status: One or more devices has been taken offline by the administrator.
	Sufficient replicas exist for the pool to continue functioning in a
	degraded state.
action: Online the device using 'zpool online' or replace the device with
	'zpool replace'.
 scrub: none requested
config:

	NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
	storage     DEGRADED     0     0     0
	  raidz1    DEGRADED     0     0     0
	    da0     ONLINE       0     0     0
	    da1     OFFLINE      0     0     0
	    da2     ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors

OFFLINE 表示管理员使用以下命令将 da1 脱机。

# zpool offline storage da1

现在关闭计算机电源,更换 da1。打开计算机电源,将 da1 放回池中:

# zpool replace storage da1

接下来,再次检查状态,这次不使用 -x 来显示所有池:

# zpool status storage
 pool: storage
 state: ONLINE
 scrub: resilver completed with 0 errors on Sat Aug 30 19:44:11 2008
config:

	NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
	storage     ONLINE       0     0     0
	  raidz1    ONLINE       0     0     0
	    da0     ONLINE       0     0     0
	    da1     ONLINE       0     0     0
	    da2     ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors

在这个例子中,一切正常。

20.2.4. 数据验证

ZFS 使用校验和来验证存储数据的完整性。创建文件系统时会自动启用该功能。

警告:

允许禁用校验和,但不建议这样做。校验和只占用很少的存储空间但可确保数据的完整性。大多数 ZFS 功能在禁用校验和的情况下将不能正常工作。禁用校验和不会明显地提高性能。

验证数据校验(称为刷新)以确保 storage 池的完整性:

# zpool scrub storage

刷新的时间取决于存储的数据量。较大的数据量将需要相应的时间来验证。由于刷新是 I/O 密集型的,ZFS 允许一次只运行一个刷新。刷新完成后,用 zpool status 查看状态:

# zpool status storage
 pool: storage
 state: ONLINE
 scrub: scrub completed with 0 errors on Sat Jan 26 19:57:37 2013
config:

	NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
	storage     ONLINE       0     0     0
	  raidz1    ONLINE       0     0     0
	    da0     ONLINE       0     0     0
	    da1     ONLINE       0     0     0
	    da2     ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors

显示上一次刷新的完成日期有助于决定何时开始另一次刷新。例行刷新有助于保护数据免受隐藏的破坏,并确保池的完整性。

参考 zfs(8)open in new windowzpool(8)open in new window 了解其他 ZFS 选项。