トランザクションのセマンティクス

ZFS はトランザクションファイルシステムです。つまり、ファイルシステムの状態がディスク上で常に一定であることを意味します。従来のファイルシステムは、データをその場所で上書きします。このため、たとえば、データブロックが割り当てられてからディレクトリにリンクされるまでの間にシステムの電源が切断された場合、ファイルシステムは不整合な状態のままになります。従来、この問題は fsck コマンドを使用して解決されていました。このコマンドの機能は、ファイルシステムの状態を確認および検証し、処理中に不整合が見つかった場合はその修復を試みることでした。このようなファイルシステムの不整合の問題は管理者を大いに苦労させ、fsck コマンドを使ってもすべての問題が修正されるとは限りませんでした。最近では、ファイルシステムに「ジャーナリング」の概念が導入されました。ジャーナリングプロセスでは各処理がそれぞれのジャーナルに記録されるため、システムのクラッシュが発生したときに処理を安全に「再現」できます。このプロセスでは、不必要な負荷が発生します。これはデータを 2 回書き込む必要があるためで、多くの場合、ジャーナルを正しく再現できないなどの新しい問題が発生します。

トランザクションファイルシステムでは、データは「コピーオンライト」セマンティクスを使用して管理されます。データが上書きされることはなく、一覧の処理が完全に確定されるか、完全に無視されます。そのため、電源が突然切断されたりシステムがクラッシュしても、ファイルシステムが破壊されることはありません。直近に書き込まれたデータが失われることがあっても、ファイルシステム自体の整合性は常に保持されます。また、O_DSYNC フラグを使用して書き込まれる同期データは、書き込まれてから戻ることが常に保証されているため、失われることがありません。