.. _introduce_zfs: ============== ZFS简介 ============== .. _zfs_history: ZFS历史 =========== 在很久很久以前的1980年代(计算机行业真是风云变换)，计算机行业曾经有一个技术非常超前公司Sun(提出了震撼人心的 ``网络就是计算机`` )。 这家影响了计算机行业的伟大公司，发明了JAVA和Solaris。曾经碾压Linux的Solaris操作系统，直到今天依然有着影响深远的文件系统ZFS，被移植到BSD和Linux系统，依然是众多文件系统中的翘楚。 .. note:: John Gage 在 1980 年代提出了“网络就是计算机”宣传口号，之后被 Sun 使用了数十年，直到 2010 年被甲骨文收购。 2019年，CDN 服务商Cloudflare 得到了这个口号，宣布它已经注册了商标。John Gage 对此到看得很开。但其他前 Sun 雇员则认为 "网络就是计算机" 永远是 Sun 的口号，无论是不是商标。 -- `Cloudflare 得到了 Sun 的“网络就是计算机”商标 `_ 今天(2020年)来回看ZFS文件系统，你会发现历时20年(2001年Matthew Ahrens 和 Jeff Bonwick开发出了ZFS)最初作为Sun Microsystem公司的Solaris核心文件系统，焕发出了强大的生命力： - 2008年，ZFS被移植到FreeBSD - 同年， `ZFS on Linux `_ 项目将ZFS引入Linux - 2013年， `OpenZFS项目 `_ 创建，维护和管理了核心ZFS代码，被广泛用于Unix-like系统中 (从2010年8月的OpenSolaris中Fork出代码) ZFS集成了逻辑卷管理的文件系统，具有高扩展性，并且提供了大量保护措施防止数据损坏(存储在磁盘中数据可能会 ``腐败`` )，并且支持大存储容量、提供高性能数据压缩、卷管理也提供了快照以及写时复制、连续性完整性检查和自动修复，以及高级的RAID-Z(类似RAID5/6)，并且提供原生NFSv4 ACL等功能。 ZFS最初是Solaris平台的专有软件，虽然企业级性能非常强大，但是由于闭源，所以和BSD/Linux没有什么关系。但是随着Sun公司的商业战略调整(因为受到Linux的竞争压力)，Solaris从2005年开始开源大部分系统，使得ZFS基于CDDL协议进入开源领域，作为OpenSolaris项目的一部分。 2010年Sun被Oralce收购，Oracle停滞了OpenSolaris和ZFS开源更新，使得Oracle ZFS转为闭源。因此2013年，开源社区成立了 `illumos `_ 项目继续维护现有开源的Solaris项目，并且在2013年成立OpenZFS继续ZFS的开源发展。OpenZFS维护了核心ZFS代码，以及相关验证和集成工作，使得OpenZFS在UNIX系统中广泛使用。 .. note:: `Don’t Use ZFS on Linux: Linus Torvalds `_ Linux社区灵魂Linus并不信任Oracle公司，以及拒绝将ZFS引入Linux内核，除非Oracle采用GPL协议fableZFS。 .. _zfs_features: ZFS特性 ========== ZFS是 128 位文件系统，这个设计如此超前，以至于理论极限可能在当前现实中永远无法遇到 (OMG，我只能赞叹) -- 项目领导Bonwick曾说："要填满一个128位的文件系统，将耗尽地球上所有存储设备。除非你拥有煮沸整个海洋的能量，不然你不可能将其填满。" 特性: - 写时复制 - 快照 - 克隆 - 动态条带化 - 可变块尺寸 - 轻量化文件系统创建 - 透明加密 我的实践规划 ============= 我在很多年前就开始接触和使用ZFS，最早是在一家电子邮件服务商公司工作时，部署和维护 Solaris 系统，曾经学习和使用 ZFS ，对其超前的性能和功能有很深的印象(另一项Solaris杀手锏技术是zones，也就是后来大火的容器技术)。 我在桌面上实践ZFS，并计划在后续 :ref:`priv_cloud_infra` / :ref:`mobile_cloud_infra` 作为主要的存储架构来部署，不断增加实践经验: 2022年10月: - 在公司配备的 :ref:`apple_silicon_m1_pro` 的MacBook Pro上构建 :ref:`mobile_cloud_infra` (底层操作系统是基于 :ref:`arch_linux` 的 :ref:`asahi_linux` ) (补充: 由于 ``OpenZFS`` 目前仅最高内核v6.0，和 :ref:`asahi_linux` 最新内核 v6.1冲突，所以暂时放弃在 :ref:`apple_silicon_m1_pro` 的MacBook Pro上运行ZFS) - 在我自己的旧MacBook Pro 2013上采用ZFS来管理 :ref:`docker` 和 :ref:`libvirt` 存储 - 在 :ref:`priv_cloud_infra` 所使用的 :ref:`hpe_dl160_gen9` ，使用了3块旧的HDD，构建ZFS存储池: - 构建 :ref:`libvirt_zfs_pool` ，扩展本地 libvirt 存储，以便能够运行较大存储规格的KVM虚拟机 - 构建 :ref:`deploy_gluster_ubuntu_zfs` ，通过3个Ubuntu虚拟机来实现测试环境的GlusterFS集群，模拟一些有趣的案例 2024年3月: - :ref:`whats_past_is_prologue` : 作为数字游牧的 :ref:`studio` ，重新构建基于 ZFS 存储的 ``xcloud`` (硬件使用 :ref:`mbp15_late_2013` ) - 在ZFS上运行 :ref:`kvm` 和 :ref:`docker` 实现大规模模拟集群 - ZFS的卷管理功能赋予了灵活的虚拟机和容器存储隔离 - 使用 :ref:`zfs_clone` 和 :ref:`zfs_snapshot` 实现虚拟机镜像复制以及容器复制，同时实现数据备份和恢复 - 通过透明的 :ref:`zfs_compression` 实现存储节约 参考 ======= - `What is ZFS? Why are People Crazy About it? `_ - `Wikipedia ZFS `_ - `Wikipedia中文 ZFS `_