ZFS란 무엇입니까?
ZFS는 간편한 관리성, 트랜젝션 기반의 구문, 완벽한 데이타 무결성 보장, 대용량의 확장성을 제공하는 전혀 새로운 종류의 파일
시스템입니다. ZFS는 기존의 존재하던 기술의 발전이 아닙니다;기본적으로 데이타 관리에 대한 새로운 접근입니다. 우리는 지난 20년간
지속되온 새로운 개념의 개발, 소스의 복잡성 제거등의 방법들을 모두 날려 버리고 사용이 간편한 새로운 종류의 스토리지 시스템을 만들었습니다.
ZFS는 스토리지 풀 모델을 제시함으로써 기존의 볼륨과 그에 기반한 파티셔닝, 프로비져닝, 대역폭 낭비, 이전의 불편성등의 문제를
완전히 제거했습니다. 수천개의 파일시스템이 하나의 일반 스토리지 안에 담겨 질 수 있고 각각의 파일시스템은 오직 실제로 필요한 만큼의
공간만을 사용하게 됐습니다. 풀의 모든 디바이스들의 대역폭은 항상 모든 파일시스템에서 사용 가능합니다.
모든 동작은 copy-on-write 트렌젝션으로 이루어져 있어서 디스크의 상태는 항상 유효 합니다. 즉 더이상 fsck(1M)를
ZFS 파일 시스템에 실행할 필요가 없습니다. 모든 블럭들은 데이타 오류에 대비해 항상 체크섬 되며 replicate 설정(미러
또는 RAID)에 의해 자동으로 치유가 가능합니다. 만약 하나의 카피가 손상을 입었다면 ZFS는 발견 후에 다른 카피를 이용하여
복구 해 줍니다.
ZFS는 RAID-Z라는 새로운 데이타 replication 모델을 제공합니다. RAID-Z는 RAID-5와 비슷하지만 가변 stripe
width를 제공함으로써 RAID-5의 write hole(stripe 오류는 데이타와 페리티 비트가 업데이트 될때의 정전으로 발생합니다)오류를
제거했습니다. 모든 RAID-Z는 full-stripe 쓰기 방법을 사용합니다. 읽기-수정-쓰기등의 부가 과정이 필요 없고 write
hole 문제도 없으며 가장 중요한 것은 하드웨어에 NVRAM이 있을 필요가 없다는 것입니다. ZFS는 저렴한 디스크를 선호합니다.
물론 저렴한 디스크는 오류가 생길수 있습니다. 그러므로 ZFS는 디스크 scrubbing을 제공합니다. ECC memory의 scrubbing과
같이 바로 정정이 가능하더라도 모든 데이타를 다시 읽어 들여서 잠재적인 오류를 찾아내게 됩니다. scrub은 모든 스토리지 풀을
순회 하면서 모든 블럭의 카피들을 읽고 256비트 체크섬을 이용하여 검증 한 후에 복구가 필요 하면 복구를 하게 됩니다. 이 모든
작업은 스토리지 풀이 온라인인 상태에서 이루어지게 됩니다.
ZFS는 CPU의 파이프라인 개념과 비슷한 I/O 파이프라인 엔진을 가지고 있습니다. 파이프라인은 I/O 의존성 그래프에 기반하여
스코어보딩, 우선순위, 데드라인 스케줄링, 오류 발생 대처 및 I/O 일괄 처리 등의 기법을 제공합니다. 다른
파일 시스템에 심각한 영향을 주는 I/O 로드는 이제 ZFS의 I/O 파이프라인을 통해 손쉽게 대처할 수 있습니다.
ZFS는 상수범위 안에서 무제한적인 스냅샷과 클론들을 제공합니다. 스냅샷은 읽기 전용의 파일시스템 복사본이고 클론은 스냅샷에 쓰기
기능이 더해진 것입니다. 클론은 워크스페이스나 소프트웨어 설치, 디스크가 없는 클라이언트등의 분야에서 최고의 공간절약 효율성을 제공합니다.
ZFS 백업과 복구는 스냅샷에 의해 강력해 집니다. 모든 스냅샷은 풀백업이 가능하고 또한 어떠한 짝의 스냅샷도 증가분 백업이 가능합니다.
증가분 백업은 원격 replication에서 엄청나게 효과적인 방법 입니다. - 예를 들어 10초에 한번씩 증가분을 전송할 경우
ZFS에 한계는 없습니다. 사용자가 원하는 수 만큼의 파일을 만들 수 있습니다;64비트 파일 오프셋, 무제한 적인 링크와 디렉토리
엔트리, 그리고 스냅샷등을 이용하기 때문입니다.
ZFS는 기본적으로 압축을 제공합니다. 공간을 2~3배 줄이는것 이상으로 I/O의 양을 2~3배 정도 줄요 주게 됩니다. 이러한
이유로 압축 옵션을 활성화 시킬 경우 많은 워크 로드들이 좀더 빠르게 처리 될 수 있을것 입니다.
파일시스템과 더불어 ZFS 스토리지 풀은 raw-디바이스 구문이 필요한 어플리케이션들에게 볼륨을 제공합니다. ZFS 볼륨은 swap
디바이스로 사용 될 수 있습니다. 예를 들어 swap 볼륨에 압축 옵션을 활성화 한다면 사용자는 압축된 가상 메모리 공간을 가지게
되는 것입니다.
파일시스템과 볼륨을 관리하는데 존재 했던 불편함이 모두 제거 되었습니다: 더이상 format, newfs, mount, /etc/vfstab
수정, fsck, growfs, metadb, metainit 등의 작업이 필요 없습니다.
zpool(1M) 과 zfs(1M)
를 소개해 드리겠습니다.
ZFS는 간편합니다. 그러므로 바로 여러분의 첫번째 풀을 만들어 보겠습니다:
# zpool create tank c1t2d0
이제 당신은 tank라는 이름의 싱글 디스크 스토리지 풀을 가지게 되었고 /tank에 마운트된 하나의 파일 시스템을 가지게 되었습니다.
더 이상의 추가 작업은 필요 없습니다.
mail이나 home 디렉토리들을 위해 스토리지를 미러하기를 원한다면 이렇게 간단한 방법이 있습니다:
풀을 생성:
# zpool create tank mirror c1t2d0 c2t2d0
/var/mail 파일 시스템 생성:
# zfs create tank/mail
# zfs set mountpoint=/var/mail tank/mail
home 디렉토리들을 생성한 후 /export/home/<username>에 마운트:
# zfs create tank/home
# zfs set mountpoint=/export/home tank/home
# zfs create tank/home/ahrens
# zfs create tank/home/billm
# zfs create tank/home/bonwick
# zfs create tank/home/eschrock
…
ZFS상의 파일시스템은 수직적입니다:각각의 시스템은 바로 상위의 속성들을 물려 받게 되 있습니다. 예를 들어 마운트 포인트 속성은 pathname
prefix를 상속하게 됩니다. 즉 tank/home/ahrens은 자동적으로 /export/home/ahrens에 마운트 됩니다.
왜냐하면 tank/home은 /export/home에 마운트 되있기 때문입니다. 각각의 개인 사용자들의 마운트 포인트를 모두 지정할
필요가 없습니다.
이것은 실제로 일년 반동안 ZFS를 운용해 온 zion.eng에서 home 디렉토리와 메일 서비스를 설정한 방법입니다.
이것이 전부가 아닙니다!
ZFS는 기본적으로 압축을 제공합니다. home 디렉토리를 압축하기:
# zfs set compression=on tank/home
ahrens에게 10G의 쿼터를 할당하기:
# zfs set quota=10g tank/home/ahrens
bonwick에게 100G의 공간을 예약:
# zfs set reservation=100g tank/home/bonwick
NFS-export시 자동적으로 모든 home 디렉토리에 read/write 권한 주기:
# zfs set sharenfs=rw tank/home
모든 디스크들을 scrub하여 풀안의 데이타에 대한 무결성 검사:
# zpool scrub tank
오류가 있는 디스크 교체:
# zpool replace tank c2t2d0 c4t1d0
공간 추가하기:
# zpool add tank mirror c5t1d0 c6t1d0
SPARC 머신 'sparky'에 있는 풀을 AMD 머신 'amdy'로 이동:
[on sparky]
# zpool export tank
물리적으로 sparky의 디스크들을 amdy로 이동
[on amdy]
# zpool import tank
모든것이 이렇게 간단하게 동작합니다. — ZFS는 서로 다른 바이트 오더를 가지고 있는 모든 시스템에서도 동작 하도록 'adaptive
endianness' 를 가지고 있습니다.
모든 ZFS의 동작은 이렇게 간단한 하나의 명령으로 실행되어 질 수 있습니다.
좀더 자세한 정보는 OpenSolaris.org의 ZFS docuemtation section에서
얻을 수 있습니다.
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