23.2.快速入门指南
FreeBSD 安装程序可以直接将系统安装到 ZFS 存储池中,这种配置称为 Root-on-ZFS;参见引导式 Root-on-ZFS。本节介绍如何在已运行的系统上创建和管理额外的 ZFS 存储池与数据集。
FreeBSD 可以在系统初始化期间挂载 ZFS 存储池和数据集。要启用此功能,请运行:
# sysrc zfs_enable="YES"这会在 /etc/rc.conf 中添加 zfs_enable="YES"。运行 service zfs enable 也能完成相同的修改。
然后启动服务:
# service zfs start本节中的示例假设有三块 SATA 磁盘,设备名称分别为 ada0、ada1 和 ada2。使用 SCSI/SAS 硬件的用户应使用 da 设备名称,使用 NVMe 存储的用户应使用 nda 设备名称。
23.2.1. 单磁盘池
首先在空磁盘上创建 GPT 分区,然后添加一个 freebsd-zfs 类型的分区,并在此分区上创建单个非冗余池:
# gpart create -s gpt ada1
# gpart add -t freebsd-zfs ada1
# zpool create example /dev/ada1p1要查看新创建的池,可以查看 df 的输出:
# df /example
Filesystem 1K-blocks Used Avail Capacity Mounted on
example 17547136 0 17547136 0% /example此输出显示了创建并挂载了 example 池,现在它作为文件系统可访问。为用户创建文件以供浏览:
# 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 ZFS 功能和属性。要在此池上创建启用压缩的数据集:
example/compressed 数据集现在是 ZFS 压缩文件系统。尝试将一些大文件复制到 /example/compressed。
要禁用压缩,请使用:
要卸载文件系统,使用 zfs umount 并通过 df 验证:
要重新挂载文件系统以使其再次可访问,使用 zfs mount 并通过 df 验证:
运行 mount 显示池和文件系统:
创建后,像使用任何文件系统一样使用 ZFS 数据集。根据需要在每个数据集上设置其他可用的特性。下面的示例创建了名为 data 的新文件系统。假设该文件系统包含重要文件,并将其配置为存储每个数据块的两个副本。
使用 df 查看数据和空间使用情况:
注意,池中的所有文件系统都具有相同的可用空间。使用 df 命令显示的这些示例表明,文件系统按需使用空间,并且都来自同一个池。ZFS 摒弃了卷和分区的概念,让多个文件系统能共享同一个池。
要销毁不再需要的文件系统和池:
23.2.2. RAID-Z
磁盘会发生故障。避免磁盘故障导致数据丢失的方法之一是使用 RAID。ZFS 在其池设计中支持此功能。RAID-Z 池需要三块或更多的磁盘,但提供比镜像池更多的可用空间。
此示例创建 RAID-Z 池。首先在每块磁盘上创建 GPT 分区,然后使用 raidz 关键字将这些 GPT 分区添加到池中:
注意
建议在 RAID-Z 配置中使用的设备数量在三块到九块之间。对于需要单个池包含十块或更多磁盘的环境,考虑将其拆分为较小的 RAID-Z 组。如果有两块磁盘可用,ZFS 镜像可以在需要时提供冗余。有关更多详细信息,请参阅 zpool(8)。
上面的示例创建了名为 storage 的 zpool。这个示例在该池中创建名为 home 的新文件系统:
启用压缩并存储目录和文件的额外副本:
要将其作为用户的新主目录,请将用户数据复制到此目录并创建适当的符号链接:
用户数据现在存储在新创建的 /storage/home 中。通过添加新用户并以该用户身份登录来测试。
创建文件系统快照,以便稍后回滚:
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。在删除重要目录之前,先备份文件系统,然后回滚到该目录仍存在的早期快照:
要列出所有可用的快照,可以在文件系统的 .zfs/snapshot 目录中运行 ls。例如,要查看刚才创建的快照:
编写脚本定期创建用户数据的快照。随着时间的推移,快照可能会占用大量磁盘空间。使用以下命令删除先前的快照:
测试完成后,使用以下命令将 /storage/home 设置为真正的 /home:
运行 df 和 mount 确认系统现在将该文件系统视为真实的 /home:
至此,RAID-Z 配置完成。通过在 /etc/periodic.conf 文件中添加以下行,向每晚的 periodic(8) 运行添加文件系统的每日状态更新:
periodic(8) 还可以执行存储池的定期 scrub;参见对池进行 Scrub。
23.2.3. 恢复 RAID-Z
每个软件 RAID 都有监控其状态的方法。使用以下命令查看 RAID-Z 设备的状态:
如果所有池都是 在线,且一切正常,消息会显示:
如果出现问题,可能是磁盘处于 离线 状态,池的状态会显示如下:
“OFFLINE”显示管理员通过以下命令将 ada1p1 设为离线:
现在关机并替换 ada1p1。在新磁盘上重建 freebsd-zfs 类型的 GPT 分区。开机后将 ada1p1 返回池中:
接下来,再次检查状态,这次不带 -x 选项以显示所有池:
在此示例中,一切正常。
23.2.4. 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校验和。
警告
可以禁用校验和,但 不推荐!校验和仅占用极少存储空间,却能确保数据完整性。大多数 ZFS 特性在禁用校验和的情况下无法正常工作。禁用校验和也不会明显提高性能。
验证数据校验和(称为 scrub)可以确保 storage 池的完整性,命令如下:
scrub 的持续时间取决于存储的数据量。数据量越大,验证所需的时间就越长。由于 scrub 是 I/O 密集型操作,ZFS 每个池每次只能运行一个 scrub。scrub 完成后,使用 zpool status 查看状态:
显示上次 scrub 完成日期有助于决定何时开始另一次 scrub。定期 scrub 有助于保护数据免受静默损坏,并确保池的完整性。
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