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Solaris 10:使用ZFS的十條理由( 二 )

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還有一種潛在威脅 數(shù)據(jù)的可能是來自于硬件設(shè)備的問題 ， 比如磁 盤 ， RAID卡的硬件問題或者驅(qū)動(dòng)bug ?，F(xiàn)有文件系統(tǒng)通常遇到這個(gè)問題 ， 往往只是簡單的把錯(cuò)誤數(shù)據(jù)直接交給上層應(yīng)用 ， 通常我們把這個(gè)問題稱作Silent Data Corruption 。而在ZFS中 ， 對(duì)所有數(shù)據(jù)不管是用戶數(shù)據(jù)還是文件系統(tǒng)自身的metadata數(shù) 據(jù)都進(jìn)行256位的Checksum（校 驗(yàn)） ， 當(dāng)ZFS在提交數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)進(jìn)行校驗(yàn) ， 徹底杜絕這種Silent Data Corruption情況 。
5.提供優(yōu)異性能和擴(kuò)展性
和傳統(tǒng)File SystemVolume ManagerStorage架構(gòu)不同 ， ZFS則是直接基于存儲(chǔ)設(shè)備提供所有的功能 ， 因此有自己獨(dú)有的創(chuàng)新特性 ， 性能自然非比尋常 。
Dynamic Striping vs. Static Striping
由于ZFS是基于COW和一個(gè)全局動(dòng)態(tài)的ZFS Pool ， 任何一次寫 操作 ， 都是對(duì)一塊新數(shù)據(jù)塊（Block）的一次寫操作 。ZFS從ZFS Pool中動(dòng)態(tài)挑選出一個(gè)最優(yōu)的設(shè)備 ， 并且以一個(gè)transaction（事 務(wù)）線性寫入 ， 充分有效地利用了現(xiàn)有設(shè)備的帶寬 ， 我們把這個(gè)特性稱為Dynamic Striping 。而相對(duì)應(yīng)的Static Striping則是傳統(tǒng)文件系統(tǒng)所使用的方式 ， Static Striping需要管理員預(yù)先對(duì)這組Stripe進(jìn)行正確地計(jì)算人為 設(shè)置 ， 而且如果加入新的設(shè)備則需要再次人為的計(jì)算和設(shè)置 ， 更為嚴(yán)重的是如果人為計(jì)算錯(cuò)誤 ， 則會(huì)直接影響系統(tǒng)的性能 。而在使用Dynamic Striping這種特性之后 ， 我們根本不需要人為介入 ， ZFS會(huì)自動(dòng)調(diào)整 ， 智能的為你 提供最佳的設(shè)備 ， 最快的操作方式 。
支持多種大小的數(shù)據(jù)塊（Multiple Block Size）
ZFS支持多種大小的數(shù)據(jù)塊定義 ， 從512字節(jié)到1M字節(jié) 。和傳統(tǒng)文件系統(tǒng)往往都是固定大小數(shù)據(jù)塊不同 ， ZFS則是可以動(dòng)態(tài)的根據(jù)不同 大小的文件進(jìn)行計(jì)算 ， 動(dòng)態(tài)的選擇最佳的數(shù)據(jù)塊 。
因?yàn)椴煌笮?shù)據(jù) 塊 ， 直接影響到實(shí)際使用硬盤容量和讀取速度 。如果使用較小的數(shù)據(jù)塊 ， 存儲(chǔ)文件所導(dǎo)致的碎片則較少 ， 讀寫小文件更快一些 ， 但是會(huì)導(dǎo)致需要?jiǎng)?chuàng)建更多的metadata ， 讀寫大文件則會(huì)更費(fèi)時(shí) 。如果使用較大的數(shù)據(jù)塊 ， 使用的metadata較少 ， 更利于讀寫大文件 ， 但是會(huì)導(dǎo)致更多的碎片 。ZFS根據(jù)實(shí)際調(diào)查現(xiàn)有文件使 用的情況 ， 分析出一個(gè)選擇數(shù)據(jù)塊大小的算法 ， 動(dòng)態(tài)的根據(jù)實(shí)際文件大小確定最佳的數(shù)據(jù)塊 。所以ZFS是 非常智能的 ， 在不需要系統(tǒng)管理員介入 ， 就可以得到一個(gè)自我調(diào)優(yōu)的結(jié)果 。當(dāng)然ZFS也支持用戶對(duì)單個(gè)文件或者整個(gè)文件系統(tǒng) 所使用的數(shù)據(jù)塊大小的自定義設(shè)置 。
智能預(yù)讀?。↖ntelligent Prefetch）
多數(shù)的操作系統(tǒng)都 有這種將數(shù)據(jù)預(yù)先讀取的功能 ， 而ZFS則是建立在文件系統(tǒng)上直接提供的一種更加智能的數(shù)據(jù)預(yù)讀取功能 。它不僅可以智能地識(shí)別出多種讀取模式 ， 進(jìn) 行提前讀取數(shù)據(jù) ， 而且可以對(duì)每個(gè)讀取數(shù)據(jù)流進(jìn)行這種預(yù)讀取智能識(shí)別 ， 這個(gè)對(duì)許多流媒體提供者來說是件非常好的事情 。
在擴(kuò)展性上 ， 和現(xiàn)有文件系統(tǒng)多是基于一個(gè)受限的靜態(tài)模型不同 ， ZFS是采用ZFS Pool這個(gè)動(dòng)態(tài)概念 ， 它的metadata也是動(dòng)態(tài) ， 并且讀寫操作都是可并行的 ， 并且具有優(yōu)先級(jí)概念 ， 所以即使在大數(shù)據(jù)量 ， 多設(shè)備的情況下仍可以保證性能的線性增長 。
6.自我修復(fù)功能
ZFS Mirror 和 RAID-Z
傳統(tǒng)的硬盤Mirror及RAID 4 ， RAID 5陣列方式都會(huì)遇到前面提到過的問題：Silent Data Corruption 。如果發(fā)生了某塊硬盤物理問題導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤 ， 現(xiàn)有的Mirror ， 包括RAID 4 ， RAID 5陣列會(huì)默默地把這個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)提交給上層應(yīng)用 。如果這個(gè)錯(cuò)誤發(fā)生在Metadata中 ， 則會(huì)直接導(dǎo)致系統(tǒng)的Panic 。而且還有一種更為嚴(yán)重的情況是：在RAID 4和RAID 5陣列中 ， 如果系統(tǒng)正在計(jì)算Parity數(shù)值 ， 并再次寫入新數(shù)據(jù)和新Parity值的時(shí)候發(fā)生斷電 ， 那么整個(gè)陣列的所有存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都毫無意義了 。

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