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ZFS 与传统文件系统之间的差别

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  以前,文件系统被局限于一个设备,因此文件系统自身会受到该设备大小的限制。由于存在大小限制,因此创建和重新创建传统文件系统很耗时,有时候还很难。传统的卷管理产品可帮助管理此过程。

  由于 ZFS 文件系统不局限于特定设备,因此可以轻松、快捷地创建,其创建方法与目录的创建方法相似。在为存储池分配的空间内,ZFS 文件系统可以自动增长。

  要管理许多用户子目录,可以为每个用户创建一个文件系统,而不是只创建一个文件系统(如 /export/home)。此外,ZFS 还提供了一个文件系统分层结构,这样只需应用分层结构内文件系统可继承的属性,便可轻松设置和管理许多文件系统。

  ZFS 建立在池存储概念的基础上。与典型文件系统映射到物理存储器不同,池中的所有 ZFS 文件系统都共享该池中的可用存储器。因此,即使文件系统处于非活动状态,实用程序(例如 df)报告的可用空间也会发生变化,因为池中的其他文件系统会使用或释放空间。注意,使用配额可以限制最大文件系统大小。有关配额的信息,请参见设置 ZFS 文件系统的配额。使用预留功能可以保证文件系统拥有相应空间。有关预留的信息,请参见设置 ZFS 文件系统的预留空间。此模型与从同一文件系统(例如 /home)挂载多个目录的 NFS 模型非常相似。

  ZFS 中的所有元数据都是动态分配的。其他大部分文件系统都会预分配其大量元数据。因此,创建文件系统时需要针对此元数据的即时空间成本。此行为还意味着文件系统支持的文件总数是预先确定的。由于 ZFS 根据需要分配其元数据,因此不需要初始空间成本,并且文件数只受可用空间的限制。对于 ZFS 文件系统,对 df -g 命令输出的解释必须和其他文件系统不同。报告的 total files 只是根据池中可用的存储量得出的估计值。

  ZFS 是事务性文件系统。大部分文件系统修改都捆绑到事务组中,并异步提交至磁盘。这些修改在被提交到磁盘之前称为暂挂更改。已用空间量、可用空间量以及文件或文件系统引用的空间量并不考虑暂挂更改。通常,暂挂更改仅占用几秒钟的时间。即使使用 fsync(3c) 或 O_SYNC 提交对磁盘的更改,也不一定可以保证有关空间使用情况的信息会立即更新。

  文件系统的快照开销很小,并且很容易在 ZFS 中创建。在大多数 ZFS 环境中,快照很可能是通用的。

  尝试释放空间时,快照的存在会引起某种意外行为。通常,获取适当的权限后,可从整个文件系统中删除一个文件,此操作会使文件系统有更多的可用空间。但是,如果要删除的文件存在于文件系统的快照中,则删除该文件不会获得任何空间。快照将继续引用该文件使用的块。

  由于需要创建新版本的目录来反映名称空间的新状态,因此删除文件会占用更多的磁盘空间。此行为意味着,尝试删除文件时可能获得意外的 ENOSPC 或 EDQUOT。

  ZFS 旨在降低复杂性和减轻管理负担。例如,如果使用现有文件系统,则必须在每次添加新文件系统时编辑 /etc/vfstab 文件。ZFS 可根据数据集的属性自动挂载和取消挂载文件系统,从而消除了上述要求。无需管理 /etc/vfstab 文件中的 ZFS 项。

  如ZFS 池存储 中所述,ZFS 不需要单独的卷管理器。ZFS 对原始设备执行操作,因此可能会创建由逻辑卷(软件或硬件)构成的存储池。由于 ZFS 在使用原始物理设备时可获得最佳工作状态,因此建议不使用此配置。使用逻辑卷可能会牺牲性能和/或可靠性,因此应尽量避免。

  Solaris OS 的旧版本支持主要基于 POSIX 式 ACL 规范的 ACL 实现。基于 POSIX 草案的 ACL 用来保护 UFS 文件。基于 NFSv4 规范的新 ACL 模型用来保护 ZFS 文件。

  与旧模型相比,新 Solaris ACL 模型的主要变化如下:

  基于 NFSv4 规范并与 NT 样式的 ACL 相似。

  提供了更详尽的访问权限集。

  分别使用 chmod 和 ls 命令(而非 setfacl 和 getfacl 命令)进行设置和显示。

  提供了更丰富的继承语义,用于指定如何将访问权限从目录应用到子目录等。

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