Transaktionale Semantik

ZFS ist ein transaktionales Dateisystem. Das bedeutet, dass der Dateisystemstatus auf dem Datenträger stets konsistent ist. Bei herkömmlichen Dateisystemen werden vorhandene Daten überschrieben. Dies kann dazu führen, dass sich ein Dateisystem in einem instabilen Zustand befindet, wenn beispielsweise zwischen dem Zeitpunkt der Zuweisung eines Datenblocks und dem der Verknüpfung mit einem Verzeichnis ein Stromausfall aufgetreten war. Früher wurde dieses Problem durch den Befehl fsck behoben. Dieser Befehl diente dem Zweck, den Zustand des Dateisystems zu überprüfen und zu versuchen, Inkonsistenzen zu beheben. Das Problem von inkonsistenten Dateisystemen verursachte Systemadministratoren viele Unannehmlichkeiten, und der Befehl fsck bot nicht die Garantie, alle Probleme zu beheben. Zuletzt wurden Dateisysteme entwickelt, die auf dem Konzept des so genannten Journaling beruhen. Beim Journaling werden Aktionen in einem eigenen ?Journal” festgehalten, das im Falle von Systemabstürzen sicher eingespielt werden kann. Diese Methode verursacht jedoch unnötigen Datenverarbeitungsaufwand, da Daten zweimal geschrieben werden müssen. Außerdem entstehen oft weitere Probleme, wenn beispielsweise das Journal nicht fehlerfrei gelesen werden konnte.

Transaktionale Dateisysteme verwalten Daten mithilfe der so genannten Copy on Write-Semantik. Bei diesem Verfahren werden niemals Daten überschrieben, und jegliche Folge von Vorgängen wird entweder vollständig ausgeführt oder ganz ignoriert. Das bedeutet, dass ein Dateisystem bei diesem Verfahren durch Stromausfälle oder Systemabstürze grundsätzlich nicht beschädigt werden kann. Obwohl ganz zuletzt gespeicherte Daten unter Umständen verloren gehen können, bleibt das Dateisystem selbst stets konsistent. Darüber hinaus werden (mithilfe des O_DSYNC-Flags geschriebene) synchrone Daten stets vor der Rückkehr geschrieben, sodass sie niemals verloren gehen.