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ZFS 與傳統(tǒng)文件系統(tǒng)之間的差別

以前,文件系統(tǒng)被局限于一個(gè)設(shè)備,因此文件系統(tǒng)自身會(huì)受到該設(shè)備大小的限制 。由于存在大小限制,因此創(chuàng)建和重新創(chuàng)建傳統(tǒng)文件系統(tǒng)很耗時(shí),有時(shí)候還很難 。傳統(tǒng)的卷管理產(chǎn)品可幫助管理此過程 。
由于 ZFS 文件系統(tǒng)不局限于特定設(shè)備,因此可以輕松、快捷地創(chuàng)建,其創(chuàng)建方法與目錄的創(chuàng)建方法相似 。在為存儲(chǔ)池分配的空間內(nèi),ZFS 文件系統(tǒng)可以自動(dòng)增長 。
要管理許多用戶子目錄,可以為每個(gè)用戶創(chuàng)建一個(gè)文件系統(tǒng),而不是只創(chuàng)建一個(gè)文件系統(tǒng)(如 /export/home) 。此外,ZFS 還提供了一個(gè)文件系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu),這樣只需應(yīng)用分層結(jié)構(gòu)內(nèi)文件系統(tǒng)可繼承的屬性,便可輕松設(shè)置和管理許多文件系統(tǒng) 。
ZFS 建立在池存儲(chǔ)概念的基礎(chǔ)上 。與典型文件系統(tǒng)映射到物理存儲(chǔ)器不同,池中的所有 ZFS 文件系統(tǒng)都共享該池中的可用存儲(chǔ)器 。因此,即使文件系統(tǒng)處于非活動(dòng)狀態(tài),實(shí)用程序(例如 df)報(bào)告的可用空間也會(huì)發(fā)生變化,因?yàn)槌刂械钠渌募到y(tǒng)會(huì)使用或釋放空間 。注意,使用配額可以限制最大文件系統(tǒng)大小 。有關(guān)配額的信息,請(qǐng)參見設(shè)置 ZFS 文件系統(tǒng)的配額 。使用預(yù)留功能可以保證文件系統(tǒng)擁有相應(yīng)空間 。有關(guān)預(yù)留的信息,請(qǐng)參見設(shè)置 ZFS 文件系統(tǒng)的預(yù)留空間 。此模型與從同一文件系統(tǒng)(例如 /home)掛載多個(gè)目錄的 NFS 模型非常相似 。
ZFS 中的所有元數(shù)據(jù)都是動(dòng)態(tài)分配的 。其他大部分文件系統(tǒng)都會(huì)預(yù)分配其大量元數(shù)據(jù) 。因此,創(chuàng)建文件系統(tǒng)時(shí)需要針對(duì)此元數(shù)據(jù)的即時(shí)空間成本 。此行為還意味著文件系統(tǒng)支持的文件總數(shù)是預(yù)先確定的 。由于 ZFS 根據(jù)需要分配其元數(shù)據(jù),因此不需要初始空間成本,并且文件數(shù)只受可用空間的限制 。對(duì)于 ZFS 文件系統(tǒng),對(duì) df -g 命令輸出的解釋必須和其他文件系統(tǒng)不同 。報(bào)告的 total files 只是根據(jù)池中可用的存儲(chǔ)量得出的估計(jì)值 。
ZFS 是事務(wù)性文件系統(tǒng) 。大部分文件系統(tǒng)修改都捆綁到事務(wù)組中,并異步提交至磁盤 。這些修改在被提交到磁盤之前稱為暫掛更改 。已用空間量、可用空間量以及文件或文件系統(tǒng)引用的空間量并不考慮暫掛更改 。通常,暫掛更改僅占用幾秒鐘的時(shí)間 。即使使用 fsync(3c) 或 O_SYNC 提交對(duì)磁盤的更改,也不一定可以保證有關(guān)空間使用情況的信息會(huì)立即更新 。
文件系統(tǒng)的快照開銷很小,并且很容易在 ZFS 中創(chuàng)建 。在大多數(shù) ZFS 環(huán)境中,快照很可能是通用的 。
嘗試釋放空間時(shí),快照的存在會(huì)引起某種意外行為 。通常,獲取適當(dāng)?shù)臋?quán)限后,可從整個(gè)文件系統(tǒng)中刪除一個(gè)文件,此操作會(huì)使文件系統(tǒng)有更多的可用空間 。但是,如果要?jiǎng)h除的文件存在于文件系統(tǒng)的快照中,則刪除該文件不會(huì)獲得任何空間 。快照將繼續(xù)引用該文件使用的塊 。
由于需要?jiǎng)?chuàng)建新版本的目錄來反映名稱空間的新狀態(tài),因此刪除文件會(huì)占用更多的磁盤空間 。此行為意味著,嘗試刪除文件時(shí)可能獲得意外的 ENOSPC 或 EDQUOT 。
ZFS 旨在降低復(fù)雜性和減輕管理負(fù)擔(dān) 。例如,如果使用現(xiàn)有文件系統(tǒng),則必須在每次添加新文件系統(tǒng)時(shí)編輯 /etc/vfstab 文件 。ZFS 可根據(jù)數(shù)據(jù)集的屬性自動(dòng)掛載和取消掛載文件系統(tǒng),從而消除了上述要求 。無需管理 /etc/vfstab 文件中的 ZFS 項(xiàng) 。
如ZFS 池存儲(chǔ) 中所述,ZFS 不需要單獨(dú)的卷管理器 。ZFS 對(duì)原始設(shè)備執(zhí)行操作,因此可能會(huì)創(chuàng)建由邏輯卷(軟件或硬件)構(gòu)成的存儲(chǔ)池 。由于 ZFS 在使用原始物理設(shè)備時(shí)可獲得最佳工作狀態(tài),因此建議不使用此配置 。使用邏輯卷可能會(huì)犧牲性能和/或可靠性,因此應(yīng)盡量避免 。
Solaris OS 的舊版本支持主要基于 POSIX 式 ACL 規(guī)范的 ACL 實(shí)現(xiàn) ?;?POSIX 草案的 ACL 用來保護(hù) UFS 文件 ?;?NFSv4 規(guī)范的新 ACL 模型用來保護(hù) ZFS 文件 。

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