【51CTO獨(dú)家特稿】本文對(duì)ZFS文件系統(tǒng)的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、命令、管理等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，讀者可以通過(guò)本文了解管理ZFS文件系統(tǒng)的各種方法。

51CTO編輯推薦：下一代Linux文件系統(tǒng)

ZFS是Sun公司Jeff Bonwick在領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)的一種128位文件系統(tǒng)，最早宣布于04年9月，代表"Zettabyte  File System"，ZFS文件系統(tǒng)是***個(gè)128位的文件系統(tǒng)，同時(shí)ZFS又被Sun稱(chēng)作史上***一個(gè)文件系統(tǒng)（The Last Word In File Systems）。ZFS作為一個(gè)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(chǔ))的架構(gòu)，所有的存儲(chǔ)設(shè)備是通過(guò)ZFS 池進(jìn)行管理，只要把各種存儲(chǔ)設(shè)備加入同一個(gè)ZFS 池，大家就可以輕松的在這個(gè)ZFS 池管理配置文件系統(tǒng)。

ZFS 分層結(jié)構(gòu)

ZFS 包括一系列具有分層結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)元素，其中既有物理存儲(chǔ)元素，又有邏輯存儲(chǔ)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)。

◆存儲(chǔ)池—是若干存儲(chǔ)設(shè)備的集合，可由許多 ZFS 文件系統(tǒng)共享。存儲(chǔ)池中的任何 ZFS 文件系統(tǒng)都可使用該池中任何磁盤(pán)上的任何存儲(chǔ)空間。當(dāng)需要更多存儲(chǔ)器時(shí)，可以很容易地將更多磁盤(pán)添加到池中。池中的文件系統(tǒng)會(huì)立即開(kāi)始使用新的存儲(chǔ)設(shè)備。

◆數(shù)據(jù)集—ZFS 會(huì)指定池的特定部分用于存儲(chǔ)。一般將這些部分稱(chēng)為數(shù)據(jù)集。在各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)集中，有文件系統(tǒng)、卷、克隆和快照。

◆文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)集—這些數(shù)據(jù)集用于容納文件系統(tǒng)，包括文件、文件夾以及文件夾中的文件夾。

◆卷數(shù)據(jù)集—與文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)集相對(duì)，卷數(shù)據(jù)集提供原始存儲(chǔ)空間，不在卷數(shù)據(jù)集上強(qiáng)制存儲(chǔ)文件系統(tǒng)。卷數(shù)據(jù)集最常用于交換設(shè)備。只要需要使用未格式化的空間來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)（如在數(shù)據(jù)庫(kù)中），就會(huì)使用卷數(shù)據(jù)集。圖1是ZFS文件系統(tǒng)與傳統(tǒng)文件系統(tǒng)的對(duì)比圖。

圖1 ZFS文件系統(tǒng)與傳統(tǒng)文件系統(tǒng)的對(duì)比圖

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一 ZFS命令行工具簡(jiǎn)介

管理ZFS最簡(jiǎn)單的是使用命令行工具方式進(jìn)行ZFS文件系統(tǒng)的配置。

1 了解zpool命令列表

zpool命令包括一組子命令如下：

◆create 使用指定的實(shí)際設(shè)備建立存儲(chǔ)池

◆destroy摧毀一個(gè)ZFS存儲(chǔ)池，但是不刪除設(shè)備中數(shù)據(jù)

◆add 在存儲(chǔ)池中添加虛擬設(shè)備

◆remove 在存儲(chǔ)池中刪除虛擬設(shè)備，但是不刪除設(shè)備中數(shù)據(jù)

◆list 顯示所有存儲(chǔ)池

◆iostat查看存儲(chǔ)池I/O狀況

◆status 查看存儲(chǔ)池健康狀況

◆online把存儲(chǔ)池狀態(tài)設(shè)置為在線

◆offline把存儲(chǔ)池狀態(tài)設(shè)置為離線

◆clear 消除存儲(chǔ)池設(shè)備錯(cuò)誤計(jì)數(shù)

◆attach 固定一個(gè)設(shè)備在存儲(chǔ)池中

◆detach 從存儲(chǔ)池中分離設(shè)備

◆replace 替換存儲(chǔ)池中的設(shè)備

◆scrub 校驗(yàn)存儲(chǔ)池

◆import 導(dǎo)入存儲(chǔ)池

◆export 導(dǎo)出存儲(chǔ)池

◆upgrade 升級(jí)存儲(chǔ)池

◆history 顯示所有存儲(chǔ)池操作命令

◆get 找回和列出存儲(chǔ)池的設(shè)備

◆set 設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)設(shè)備在一個(gè)存儲(chǔ)池

2 了解zfs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(gè)ZFS文件系統(tǒng)

◆snapshot 建立一個(gè)文件系統(tǒng)的快照

◆rollback 從一個(gè)文件系統(tǒng)的快照中恢復(fù)

◆clone 建立一個(gè)文件系統(tǒng)的克隆

◆promote 從一個(gè)克隆創(chuàng)建一個(gè)文件系統(tǒng)

◆upgrade 升級(jí) ZFS 文集系統(tǒng)

◆list查看和詢(xún)問(wèn)數(shù)據(jù)集的信息

◆allow 將用于執(zhí)行 ZFS 管理任務(wù)的細(xì)粒度權(quán)限委托給非特權(quán)用戶(hù)

◆unallow 將用于執(zhí)行 ZFS 管理任務(wù)的細(xì)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(shè)置或修改數(shù)據(jù)集的屬性

◆get 得到文件系統(tǒng)的一個(gè)專(zhuān)門(mén)屬性

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二 使用Web瀏覽器管理ZFS文件系統(tǒng)

1 基于Web瀏覽器的ZFS文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介

前面介紹了使用命令管理ZFS文件系統(tǒng)，需要說(shuō)明的是兩個(gè)主要命令：zfs和zpool，每個(gè)大致300多個(gè)參數(shù)。對(duì)于初學(xué)者使用命令行有一些困難，所以在Solaris 10里我們?cè)谑褂妹钚羞M(jìn)行ZFS的管理的同時(shí)，Solaris 10也為我們提供了一個(gè)WEB管理界面。利用此基于 Web 的 ZFS 管理工具可以執(zhí)行某些管理任務(wù)，如設(shè)置參數(shù)、查看各種池和文件系統(tǒng)以及對(duì)它們進(jìn)行更新。包括如下功能：

◆創(chuàng)建新的存儲(chǔ)池。

◆向現(xiàn)有存儲(chǔ)池添加容量。

◆將存儲(chǔ)池移動(dòng)（導(dǎo)出）到其他系統(tǒng)。

◆導(dǎo)入以前導(dǎo)出的存儲(chǔ)池，使之可用于其他系統(tǒng)。

◆查看有關(guān)存儲(chǔ)池的信息表。

◆創(chuàng)建文件系統(tǒng)。

◆創(chuàng)建卷。ZFS 中的卷標(biāo)識(shí)代表塊設(shè)備的數(shù)據(jù)集。

◆捕獲文件系統(tǒng)或卷的快照。

◆將文件系統(tǒng)回滾到前一快照。

2 Java Web Console簡(jiǎn)介

Java Web Console 是一個(gè)Web 頁(yè)，您可在其中查找在系統(tǒng)上安裝和注冊(cè)的、基于Web的Sun 系統(tǒng)管理應(yīng)用程序。所有符合J2EE 的Web 應(yīng)用程序都可用該Web 控制臺(tái)進(jìn)行注冊(cè)，使經(jīng)過(guò)驗(yàn)證和授權(quán)的用戶(hù)可以使用該應(yīng)用程序。注冊(cè)是在安裝過(guò)程中自動(dòng)進(jìn)行的，因此無(wú)需管理員介入。Java Web Console 包括以下兩個(gè)管理命令：smcwebserver －此命令可啟動(dòng)和停止控制臺(tái)的Web 服務(wù)器。smreg －此命令可注冊(cè)應(yīng)用程序和控制配置屬性。從Java Web Console 的啟動(dòng)頁(yè)啟動(dòng)應(yīng)用程序步驟：

◆啟動(dòng)與JavaWeb Console 兼容的Web 瀏覽器，如Mozilla 或者Firefox。

◆在Web 瀏覽器的位置字段中鍵入U(xiǎn)RL。例如，如果知道管理服務(wù)器主機(jī)的IP，則URL 為https://ip:6789。通過(guò)此URL 將進(jìn)入Web 控制臺(tái)登錄頁(yè)面，將在這里進(jìn)行驗(yàn)證和授權(quán)。接受服務(wù)器的證書(shū)，隨后會(huì)顯示該Web 控制臺(tái)的登錄頁(yè)面。

◆對(duì)于服務(wù)器的證書(shū)只需接受一次，而無(wú)需在每次啟動(dòng)應(yīng)用程序時(shí)都執(zhí)行接受操作。

◆在驗(yàn)證成功之后，將顯示啟動(dòng)頁(yè)。

◆單擊與要運(yùn)行的應(yīng)用程序相對(duì)應(yīng)的鏈接。

說(shuō)明：如果要在新窗口中運(yùn)行應(yīng)用程序，請(qǐng)單擊相應(yīng)的復(fù)選框。否則，該應(yīng)用程序?qū)⒃谌笔〈翱谥羞\(yùn)行，并取代啟動(dòng)頁(yè)。如圖2 。

圖-2 Java Web Console管理頁(yè)面

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三使用Web瀏覽器管理ZFS文件系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)

1 zfs的web管理頁(yè)面布局

點(diǎn)擊zfs管理鏈接進(jìn)入zfs的web管理頁(yè)面，如圖 3 。

圖 3 zfs的web管理頁(yè)面

zfs的web管理頁(yè)面右邊的部分包括五大部分，十八個(gè)小項(xiàng)：

◆***使用

創(chuàng)建存儲(chǔ)池

導(dǎo)入存儲(chǔ)池

◆文件系統(tǒng)

創(chuàng)建文件系統(tǒng)

刪除文件系統(tǒng)

將文件系統(tǒng)回滾到前一快照

◆卷

創(chuàng)建卷

刪除卷

將卷回滾到前一快照

◆存儲(chǔ)池

創(chuàng)建存儲(chǔ)池

刪除存儲(chǔ)池

向存儲(chǔ)池添加容量

導(dǎo)入存儲(chǔ)池

導(dǎo)出存儲(chǔ)池

替換存儲(chǔ)池中的設(shè)備

◆快照

創(chuàng)建快照

刪除快照

克隆文件系統(tǒng)快照

克隆卷快照

zfs的web管理頁(yè)面左邊的部分是控制面板包括兩個(gè)部分，五個(gè)小項(xiàng)：

系統(tǒng)摘要/任務(wù)    

◆存儲(chǔ)池 

◆文件系統(tǒng)

◆卷 

◆快照

設(shè)備分層結(jié)構(gòu)設(shè)備分層結(jié)構(gòu)

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2 存儲(chǔ)池管理

ZFS 存儲(chǔ)池是若干存儲(chǔ)設(shè)備的集合，可由許多 ZFS 文件系統(tǒng)共享。例如，存儲(chǔ)池可包含以下三個(gè)磁盤(pán)：/dev/dsk/c0t0d0、/dev/dsk/c0t1d0 和 /dev/dsk/c0t2d0。可以使用整個(gè)磁盤(pán)，而不是只使用磁盤(pán)的片來(lái)創(chuàng)建存儲(chǔ)池。該存儲(chǔ)池中的任何 ZFS 文件系統(tǒng)都可使用該池中任何磁盤(pán)上的任何存儲(chǔ)空間。存儲(chǔ)池中可包含任意數(shù)量的 ZFS 文件系統(tǒng)，直至達(dá)到該存儲(chǔ)池中可用的存儲(chǔ)空間的***容量。創(chuàng)建 ZFS 存儲(chǔ)池后，可隨時(shí)通過(guò)添加新設(shè)備來(lái)擴(kuò)大該存儲(chǔ)池。存儲(chǔ)池中的文件系統(tǒng)會(huì)立即開(kāi)始使用新的存儲(chǔ)設(shè)備，而無(wú)需進(jìn)行進(jìn)一步配置。創(chuàng)建存儲(chǔ)池包括五個(gè)步驟：

a. 命名存儲(chǔ)池

命名存儲(chǔ)池如圖4。

圖4 命名存儲(chǔ)池

說(shuō)明：有效的存儲(chǔ)池名稱(chēng)必須以字母開(kāi)頭，其長(zhǎng)度介于 1 到 256 個(gè)字符之間，并且可以包含以下字符：A-Z、a-z、0-9、.、_ 和 -。將保留某些名稱(chēng)（例如 mirror、raidz 和以 c 開(kāi)頭、后跟數(shù)字的名稱(chēng)），所以您不能使用這些名稱(chēng)。就冗余級(jí)別而言，選擇“動(dòng)態(tài)條帶化(striping)”可以創(chuàng)建沒(méi)有冗余的池。選擇“鏡像”或 "RAID-Z" 可以創(chuàng)建有冗余的池。

b.選擇要包含的設(shè)備

選擇要包含的設(shè)備如圖5 。

圖5 選擇要包含的設(shè)備

c.檢查所選的配置

檢查名稱(chēng)以及為新存儲(chǔ)池選擇的設(shè)備如圖6。

圖6檢查所選的配置

在創(chuàng)建存儲(chǔ)池之前，如果要進(jìn)行更改，請(qǐng)?jiān)?ldquo;步驟”選項(xiàng)卡中單擊前面的某個(gè)步驟，或單擊“上一步”按鈕在向?qū)е邢蚯皩?dǎo)航。

d.預(yù)覽要執(zhí)行的命令

預(yù)覽要執(zhí)行的命令如圖7。

圖7預(yù)覽要執(zhí)行的命令

說(shuō)明：通過(guò)此步驟，您可以查看更改 ZFS 配置時(shí)所使用的命令。這些命令將基于所選的選項(xiàng)將設(shè)備添加到請(qǐng)求的存儲(chǔ)池。

單擊“保存”按鈕保存這些命令以供將來(lái)參考。這里命令是：#/usr/sbin/zpool create -f tank c2t2d0

e.查看命令結(jié)果

如果出現(xiàn)圖8是成功建立存儲(chǔ)池界面。

圖8成功建立存儲(chǔ)池界面

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3 文件系統(tǒng)管理

創(chuàng)建文件系統(tǒng)包括四個(gè)步驟：

a.定義文件系統(tǒng)

命名新文件系統(tǒng)，然后選擇父文件系統(tǒng)?？蛇x擇性地選擇現(xiàn)有快照作為新文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)。如圖9。

圖9命名新文件系統(tǒng)

說(shuō)明：有效的文件系統(tǒng)名稱(chēng)長(zhǎng)度介于 1 到 256 個(gè)字符之間，并且可以包含以下字符：A-Z、a-z、0-9、.、:、_ 和 -。此處還可以選擇一個(gè)現(xiàn)有文件系統(tǒng)快照作為新文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)。如果要克隆現(xiàn)有快照，則新文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)池必須和包含要克隆的快照的存儲(chǔ)池相同。新文件系統(tǒng)或克隆的內(nèi)容最初和它所基于的現(xiàn)有文件系統(tǒng)快照相同。創(chuàng)建克隆幾乎是瞬時(shí)的，并且最初不占用存儲(chǔ)池的其他空間。下面為新文件系統(tǒng)指定掛載點(diǎn)如圖10。

圖10 新文件系統(tǒng)指定掛載點(diǎn)

說(shuō)明：創(chuàng)建 ZFS 文件系統(tǒng)或快照后，會(huì)自動(dòng)掛載該文件系統(tǒng)或快照。ZFS 通過(guò)為每個(gè)文件系統(tǒng)建立持久性的掛載點(diǎn)屬性來(lái)管理文件系統(tǒng)掛載點(diǎn)，并始終在該位置上掛載文件系統(tǒng)。缺省情況下，會(huì)在 /<池名稱(chēng)>/<文件系統(tǒng)名稱(chēng)> 下掛載所有文件系統(tǒng)。缺省情況下也會(huì)啟用以下選項(xiàng)：

◆校驗(yàn)和、壓縮和存取時(shí)間

◆setuid—控制文件系統(tǒng)是否遵照 set-UID 位

◆exec—控制是否可從此文件系統(tǒng)中執(zhí)行進(jìn)程

◆devices—控制是否可在此文件系統(tǒng)中打開(kāi)設(shè)備節(jié)點(diǎn)

此外，readonly 的缺省值為 off，readonly 控制是否可修改此數(shù)據(jù)集。

指定此文件系統(tǒng)的掛載點(diǎn)。包括幾種：

◆無(wú) - 不掛載此文件系統(tǒng)。

◆傳統(tǒng) - 只通過(guò)傳統(tǒng)方法掛載此文件系統(tǒng)，如 /etc/vfstab 或 mount(1m) 命令。

◆繼承 - 以父文件系統(tǒng)掛載點(diǎn)作為此文件系統(tǒng)掛載點(diǎn)的基礎(chǔ)。

◆自定義掛載點(diǎn) - 將覆蓋缺省掛載點(diǎn)。

下面更改配額或預(yù)留空間如圖11 。

圖11 更改配額或預(yù)留空間

說(shuō)明：配額設(shè)置文件系統(tǒng)的***容量。一旦達(dá)到該容量后，不管基礎(chǔ)存儲(chǔ)池的可用空間有多大，都無(wú)法再將數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件系統(tǒng)。預(yù)留空間指定有多少存儲(chǔ)池空間專(zhuān)用于此文件系統(tǒng)。***預(yù)留空間受存儲(chǔ)池中的可用空間容量限制。

下面更改控制此文件系統(tǒng)如何工作的屬性如圖12 。

圖12 更改控制此文件系統(tǒng)如何工作的屬性

說(shuō)明：更改控制此文件系統(tǒng)如何工作的屬性?？蓮母肝募到y(tǒng)繼承每個(gè)屬性，或?yàn)榇宋募到y(tǒng)明確設(shè)置這些屬性。

屬性分為兩種類(lèi)型：本機(jī)屬性和用戶(hù)定義的屬性。本機(jī)屬性用于導(dǎo)出內(nèi)部統(tǒng)計(jì)信息或控制 ZFS 文件系統(tǒng)行為。此外，本機(jī)屬性是可設(shè)置的或只讀的。用戶(hù)屬性對(duì) ZFS 文件系統(tǒng)行為沒(méi)有影響，但可通過(guò)用戶(hù)環(huán)境中有意義的方式來(lái)注釋數(shù)據(jù)集。大多數(shù)可設(shè)置的屬性也是可繼承的?？衫^承屬性是這樣的屬性：如果為父級(jí)設(shè)置了該屬性，則該屬性會(huì)向下傳播給其所有后代。所有可繼承屬性都有一個(gè)關(guān)聯(lián)源。源用于指明獲取屬性的方法。屬性的源可具有以下值：

◆locallocal 源表示屬性是使用 zfs set 命令對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行顯式設(shè)置的，如設(shè)置 ZFS 屬性中所述。

◆inherited from dataset-name值為 inherited from dataset-name 表示屬性是從指定的祖先繼承的。

◆default值為 default 表示屬性設(shè)置不是繼承或本地設(shè)置的。如果沒(méi)有祖先具有屬性源 local，則會(huì)使用此源。

b. 檢查所選的配置

檢查所選的配置如圖13

圖13 檢查所選的配置

說(shuō)明：在創(chuàng)建文件系統(tǒng)之前，如果要進(jìn)行更改，請(qǐng)?jiān)?ldquo;步驟”選項(xiàng)卡上單擊前面的某個(gè)步驟，或單擊“上一步”按鈕在向?qū)е邢蚯皩?dǎo)航。

c.預(yù)覽要執(zhí)行的命令

預(yù)覽要執(zhí)行的命令如圖14 。

圖14 預(yù)覽要執(zhí)行的命令

說(shuō)明：通過(guò)此步驟，您可以查看更改 ZFS 配置時(shí)所使用的命令。這些命令將基于所選的選項(xiàng)創(chuàng)建請(qǐng)求的文件系統(tǒng)。單擊“保存”按鈕保存這些命令以供將來(lái)參考。

d.查看命令結(jié)果

如果出現(xiàn)命令執(zhí)行成功字樣是成功建立文件系統(tǒng)的標(biāo)志。

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4 ZFS文件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控

我們可以使用zfs list 和zpool list等命令對(duì)ZFS文件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)web瀏覽器方式也可以完成。

a 查看存儲(chǔ)池

通過(guò)點(diǎn)擊控制面板的存儲(chǔ)池鏈接可以查看存儲(chǔ)池情況如圖15  。

圖15 查看存儲(chǔ)池

每個(gè)存儲(chǔ)池的屬性頁(yè)都包含“常規(guī)”部分，其中會(huì)顯示“池狀態(tài)”。 表1 介紹了每個(gè)可能的狀態(tài)值，

表1存儲(chǔ)池狀態(tài)

b 查看文件系統(tǒng)

通過(guò)點(diǎn)擊控制面板的文件系統(tǒng)池鏈接可以查看文件系統(tǒng)情況。

輸出實(shí)際是zfs list 命令的html格式的顯示。

此外通過(guò)點(diǎn)擊控制面板的池可以查看卷使用情況。

點(diǎn)擊控制面板的快照鏈接可以查看快照使用情況。

到此為止筆者介紹了管理Solaris 10 ZFS文件系統(tǒng)的方法。在下一篇里，筆者會(huì)以O(shè)pensolaris 為例介紹管理ZFS文件系統(tǒng)的不同方法，包括使用時(shí)間滑塊和shell腳本。

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