O sistema de arquivos do ZFS

Este aprimoramento do sistema de arquivos é novo na versão Solaris Express 12/05.

Esta versão Solaris Express inclui ZFS, um novo sistema de arquivos de 128 bits. O ZFS fornece administração simples, semântica transacional, integridade de dados de ponta a ponta e imensa escalabilidade. O ZFS não é um aprimoramento incremental de tecnologia existente. Ao contrário, o ZFS é abordagem fundamentalmente nova do gerenciamento de dados.

O ZFS usa um modelo de armazenamento agrupado que elimina completamente o conceito de volumes. Assim, o ZFS elimina os problemas associados do gerenciamento de partições, provisionamento e sistemas de arquivos crescentes. Milhares de sistemas de arquivos podem ser tirados de um pool de armazenamento comum. Cada sistema consome somente a quantidade de espaço realmente necessária. A largura de banda de E/S combinada de todos os dispositivos no pool está disponível para todos os sistemas de arquivos o tempo inteiro.

Todas as operações são transações “copiar ao gravar”, de modo que o estado do disco é sempre válido. Cada bloco tem uma soma de verificação, de modo que a corrupção silenciosa de dados é impossível. Além disso, os dados apresentam autocorreção em configurações replicadas. Este recurso significa que se uma cópia sofrer dano o ZFS detectará o dano e usará outra cópia para reparar a cópia danificada.

É fácil administrar o ZFS

Para administradores de sistema, o maior aprimoramento do ZFS em relação aos sistemas de arquivos tradicionais é a facilidade da administração.

O ZFS usa um único comando para configurar um pool de armazenamento espelhado e um sistema de arquivos. Por exemplo:

# zpool create home mirror c0t1d0 c1t2d0

O comando acima cria um pool de armazenamento espelhado nomeado home e um sistema único de arquivos nomeado home. O sistema de arquivos é montado em /home.

Com o ZFS, você pode usar discos inteiros, em vez de partições, para criar o pool de armazenamento.

Em seguida, você pode usar a hierarquia do sistema de arquivos /home para criar qualquer quantidade de sistemas de arquivos sob /home. Por exemplo:

# zfs create home/user1

Para obter mais informações, consulte as páginas do manual zpool(1M) e zfs(1M).

Além disso, o ZFS fornece os seguintes recursos de administração:

• Capacidades de backup e restauração

• Suporte a gerenciamento de dispositivos

• Recursos de instantâneos persistentes e clonagem

• Cotas que podem ser definidas para sistemas de arquivos

• Controle de acesso baseado em RBAC

• Reservas de espaço de pool de armazenamento para sistemas de arquivos

• Suporte para sistemas Solaris com regiões instaladas

Para obter mais informações, consulte o Solaris ZFS Administration Guide.

Aprimoramentos de comando do ZFS e alterações

A seção a seguir descreve aprimoramentos e alterações recentes na interface de comando do ZFS na versão Solaris Express.

• Limpeza de erros de dispositivo – Você pode usar o comando zpool clear para limpar contagens de erros associadas a um dispositivo ou ao pool. Anteriormente, as contagens de erros eram limpas quando um dispositivo em um pool era colocado on-line com o comando zpool online.

• Formato Compact NFSv4 ACL – Três formatos NFSv4 ACL estão disponíveis: verboso, posicional e compacto. Os novos formatos ACL compactos e posicionais estão disponíveis para definir e exibir ACLs. Você pode usar o comando chmod para definir todos os três formatos ACL. Use o comando ls -V para exibir formatos ACL compactos e posicionais, e o comando ls -v para exibir os formatos ACL verbosos.

• RAID-Z de paridade dupla ( raidz2) – Uma configuração replicada de RAID-Z agora pode ter paridade única ou dupla, o que significa que uma ou duas falhas de dispositivo pode ser sustentada respectivamente, sem qualquer perda de dados. Você pode especificar a palavra-chave raidz2 para uma configuração de RAID-Z de paridade dupla. Ou pode especificar a palavra-chave raidz ou raidz1 para uma configuração de RAID-Z de paridade única.

• Reservas para dispositivos de pool de armazenamento do ZFS – O recurso de reservas do ZFS permite que você identifique discos que possam ser usados para substituir um dispositivo falho ou defeituoso em um ou mais pools de armazenamento. Designar um dispositivo como reserva significa que, se um dispositivo ativo no pool falhar, o dispositivo de reserva substitui automaticamente o dispositivo falho. Ou você pode substituir manualmente um dispositivo em um pool de armazenamento com uma reserva.

• Substituição de um sistema de arquivos do ZFS com um clone do ZFS (zfs promote) - o comando zfs promote permite que você substitua um sistema de arquivos do ZFS existente por um clone desse sistema de arquivos. Este recurso é útil quando você deseja executar testes em uma versão alternativa de um sistema de arquivos e, em seguida, tornar a versão alternativa do sistema de arquivos o sistema de arquivos ativo.

• Recuperação de pools destruídos – O comando zpool import -D permite que você recupere pools que foram destruídos anteriormente com o comando zpool destroy.

• Tirar um dispositivo off-line temporariamente – Você pode usar o comando zpool offline -t para tirar um dispositivo off-line temporariamente. Quando o sistema é reinicializado, o dispositivo é retornado automaticamente para o estado ON-LINE.

• Atualização de pools de armazenamento ZFS ( zpool upgrade) - você pode atualizar os pools de armazenamento para uma versão mais nova para aproveitar os recursos mais recentes usando o comando zpool upgrade. Além disso, o comando zpool status foi modificado para notificar você quando os pools estão executando versões mais antigas.

• Os comandos de backup e restauração do ZFS foram renomeados – Os comandos zfs backup e zfs restore foram renomeados para zfs send e zfs receive para a descrição mais exata de sua função. A função desses comandos é salvar e restaurar representações do fluxo de dados do ZFS.

• ZFS e aprimoramentos de zonas - em um sistema Solaris com zonas instaladas, você pode usar o recurso zoneadm clone para copiar os dados de uma fonte ZFS existente zonepath para um ZFS de destino zonepath no sistema. Não é possível usar o recurso de clone ZFS para clonar regiões não globais. Você deve usar o comando zoneadm clone. Para obter mais informações, consulte System Administration Guide: Virtualization Using the Solaris Operating System.

• O ZFS está integrado ao gerenciador de falhas – Incluiu-se um mecanismo de diagnóstico do ZFS que é capaz de diagnosticar e relatar falhas de pools e de dispositivos. Erros de soma de verificação, E/S e dispositivos associados às falhas de pools ou dispositivos também são relatados. As informações de erro diagnosticado são gravadas no console e no arquivo /var/adm/messages. Além disso, informações detalhadas sobre recuperação a partir de um erro relatado podem ser exibidas com o comando zpool status.

Para obter mais informações sobre esses aprimoramentos e alterações, consulte o Solaris ZFS Administration Guide.

Gerenciamento baseado na Web do ZFS

A versão Solaris Express 1/06 inclui a ferramenta de gerenciamento baseado na Web do ZFS, que permite que você execute grande parte da administração que você pode executar com a interface de linha de comando do ZFS. Você pode executar as seguintes tarefas administrativas com o console de administração do ZFS:

• Criar um novo pool de armazenamento.

• Adicionar capacidade a um pool existente.

• Mover (exportar) um pool de armazenamento para outro sistema.

• Importar um pool de armazenamento exportado anteriormente para torná-lo disponível em outro sistema.

• Visualizar informações sobre pools de armazenamento.

• Criar um sistema de arquivos.

• Criar um volume.

• Tirar um instantâneo de um sistema de arquivos ou volume.

• Retornar um sistema de arquivos para um instantâneo anterior.

Você pode acessar o console de administração do ZFS através de um navegador da Web seguro no seguinte URL:

https://system-name:6789

Se você digitar o URL apropriado e não conseguir chegar ao console de administração do ZFS, o servidor possivelmente não terá sido iniciado. Para iniciar o servidor, execute o seguinte comando:

# /usr/sbin/smcwebserver start

Se você desejar que o servidor seja executado automaticamente quando o sistema for inicializado, execute o seguinte comando:

# /usr/sbin/smcwebserver enable

ZFS e regiões do Solaris

A tecnologia de partição de regiões do Solaris oferece suporte a componentes do ZFS, como a adição de sistemas de arquivos do ZFS e pools de armazenamento a uma região.

Por exemplo, o tipo de recurso de sistema de arquivos no comando zonecfg teve a seguinte melhoria:

zonecfg:myzone> add fs
zonecfg:myzone:fs> set type=zfs
zonecfg:myzone:fs> set dir=/export/share
zonecfg:myzone:fs> set special=tank/home
zonecfg:myzone:fs> end

Para obter mais informações, consulte a página do manual zonecfg(1M) e o Solaris ZFS Administration Guide.

Suporte da ferramenta de instalação do Solaris a sistemas de arquivos do ZFS

Nesta versão, é fornecido o seguinte suporte da ferramenta de instalação do Solaris:

• Solaris Jumpstart personalizado - Não é possível incluir sistemas de arquivos do ZFS em um perfil Jumpstart. No entanto, é possível executar os scripts a seguir a partir de um pool de armazenamento do ZFS para configurar um servidor de instalação ou um cliente de instalação:

  • setup[lowbar]install[lowbar]server

  • add[lowbar]install[lowbar]server

  • add[lowbar]install[lowbar]client

• Solaris Live Upgrade - Preserva o ambiente de inicialização original e transfere os pools de armazenamento do ZFS para o novo ambiente. Atualmente não é possível usar o ZFS como um sistema de arquivos raiz inicializável. Portanto, os sistemas de arquivos do ZFS existentes não são copiados no ambiente de inicialização (BE).

• Instalação inicial do Solaris - Os sistemas de arquivos do ZFS não são reconhecidos durante uma instalação inicial. No entanto, se não especificar quaisquer dispositivos de disco que contenham pools de armazenamento do ZFS a serem usados para a instalação, você poderá recuperar os pools de armazenamento usando o comando zpool import após a instalação. Para obter mais informações, consulte a página do manual zpool(1M).

  Como na maioria dos cenários de instalação, faça um backup dos arquivos ZFS antes de continuar com a opção de instalação inicial.

• Solaris Upgrade – Os sistemas de arquivos do ZFS e os pools de armazenamento são preservados.

Novo modelo de ACL do Solaris

O ZFS implementa um novo modelo de ACL. As versões anteriores do Solaris OS somente ofereciam suporte a um modelo de ACL principalmente baseado na especificação de rascunho de ACL POSIX. As ACLs baseadas em rascunho POSIX são usadas para proteger arquivos UFS. Um novo modelo que é baseado na especificação NFSv4 é usado para proteger arquivos ZFS.

Os recursos principais no novo modelo de ACL são os seguintes:

• É baseado na especificação NFSv4 e nas novas ACLs que são similares às ACLs de estilo NT.

• Oferece um conjunto mais granular de privilégios de acesso.

• Usa os comandos chmod e ls em vez dos comandos setfacl e getfacl para definir e exibir ACLs.

• Oferece semânticas de herança mais ricas para designar como privilégios de acesso são aplicados de diretório para subdiretórios, e assim por diante.

A página do manual chmod(1) revisada recentemente adiciona vários novos exemplos que demonstram o uso com ZFS. A página do manual acl(5) tem uma visão geral do novo modelo de ACL. Além disso, o Solaris ZFS Administration Guide fornece extensos exemplos do uso de ACLs para proteger arquivos ZFS.