Überprüfen der Integrität des ZFS-Dateisystems

Für ZFS gibt es kein Dienstprogramm wie fsck. Dieses Dienstprogramm diente üblicherweise zur Reparatur und Validierung von Dateisystemen.

Reparatur von Dateisystemen

Bei herkömmlichen Dateisystemen ist die Art und Weise des Schreibens von Daten von Natur aus anfällig für unerwartete Ausfälle, die zu Inkonsistenzen im Dateisystem führen. Da herkömmliche Dateisysteme nicht transaktionsorientiert sind, können unreferenzierte Datenblöcke, ungültige Verknüpfungszähler oder andere inkonsistente Dateisystemstrukturen auftreten. Mit der Einführung des so genannten Journaling wurden zwar einige dieser Probleme behoben, es können jedoch neue Probleme auftreten, wenn Transaktionen nicht rückgängig gemacht werden können. Inkonsistente Daten in einer ZFS-Konfiguration können nur bei Hardware-Ausfällen (was durch redundante Pools vermieden werden kann) oder bei Fehlern in der ZFS-Software auftreten.

Das Dienstprogramm fsck beseitigt bekannte Probleme, von denen UFS-Dateisysteme betroffen sind. Die meisten Probleme, von denen ZFS-Speicher-Pools betroffen sind, sind auf ausgefallene Hardware oder Stromausfälle zurückzuführen. Viele Probleme können durch redundante Pools vermieden werden. Wenn Ihr Pool durch ausgefallene Hardware oder einen Stromausfall beschädigt wurde, gehen Sie wie unter Reparieren von Schäden am gesamten ZFS-Speicher-Pool beschrieben vor.

Wenn ein Pool nicht redundant ist, besteht immer das Risiko, dass Sie nach einer Beschädigung des Dateisystems nicht mehr auf Ihre Daten zugreifen können.

Validierung von Dateisystemen

Neben der Dateisystemreparatur stellt das Dienstprogramm fsck sicher, dass Daten auf einem Datenträger fehlerfrei sind. Diese Validierung wird üblicherweise durch Aushängen des betreffenden Dateisystems und Ausführen des Dienstprogramms fsck durchgeführt. Während dieses Vorgangs muss das System möglicherweise in den Einzelbenutzermodus gebracht werden. Daraus resultieren Ausfallzeiten, die proportional zur Größe des zu überprüfenden Dateisystems sind. Statt eines Dienstprogramms zum expliziten Ausführen der entsprechenden Überprüfungen besitzt ZFS einen Mechanismus zur regelmäßigen Überprüfung auf Inkonsistenzen. Diese als Bereinigung bezeichnete Funktion wird häufig in Arbeitsspeichern und anderen Systemen als Methode des Erkennens und Vermeidens von Problemen eingesetzt, die Hardwareausfälle oder Softwarefehlfunktionen verursachen.

Kontrollieren der ZFS-Datenbereinigung

Wenn ZFS einen Fehler erkennt (der auf die Bereinigung oder den Zugriff auf Dateien zurückzuführen ist), wird dieser intern protokolliert, sodass Sie einen schnellen Überblick über alle bekannten Fehler im Pool erhalten.

Explizite ZFS-Datenbereinigung

Die einfachste Methode zum Überprüfen der Datenintegrität besteht im Durchführen einer expliziten Bereinigung aller im Pool enthaltenen Daten. Diesem Vorgang werden alle Daten im Pool einmalig unterzogen, wodurch sichergestellt wird, dass alle Datenblöcke gelesen werden können. Die Bereinigung erfolgt so schnell, wie es das entsprechende Datenspeichergerät zulässt, obwohl E/A-Vorgänge eine niedrigere Priorität als normale Prozessen haben. Dieser Vorgang kann sich negativ auf die Systemleistung auswirken, obgleich die Daten des Pools während der Bereinigung weiterhin verwendbar und weitgehend verfügbar bleiben sollten. Explizite Bereinigungen können mit dem Befehl zpool scrub ausgeführt werden. Beispiel:

# zpool scrub tank

Der Status der aktuellen Bereinigung kann mithilfe des Befehls zpool status angezeigt werden. Beispiel:

# zpool status -v tank
  pool: tank
 state: ONLINE
 scrub: scrub completed after 0h7m with 0 errors on Tue Tue Feb  2 12:54:00 2010
config:
        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        tank        ONLINE       0     0     0
          mirror-0  ONLINE       0     0     0
            c1t0d0  ONLINE       0     0     0
            c1t1d0  ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors

Pro Pool kann immer nur eine aktive Bereinigung ausgeführt werden.

Mithilfe der Option -s können Sie eine laufende Bereinigung stoppen. Beispiel:

# zpool scrub -s tank

In den meisten Fällen sollte eine Bereinigung vollständig abgeschlossen werden, um die Datenintegrität sicherzustellen. Falls sich eine Bereinigung negativ auf die Systemleistung auswirkt, können Sie sie jederzeit abbrechen.

Durch regelmäßige Bereinigungen wird kontinuierlicher E/A-Datenverkehr zu allen Datenträgern des Systems gewährleistet. Ein Nebeneffekt der Bereinigung besteht darin, dass die Stromverwaltung im Leerlauf befindliche Datenträger nicht in den Energiesparmodus schalten kann. Wenn das System E/A-Vorgänge jederzeit und ohne größere Störungen ausführen kann oder Stromverbrauch kein Problem ist, kann dieser Effekt problemlos ignoriert werden.

Weitere Informationen zur Interpretation der Ausgabe des Befehls zpool status finden Sie unter Abfragen des Status von ZFS-Speicher-Pools.

ZFS-Datenbereinigung und Resilvering

Nach dem Ersetzen eines Datenspeichergeräts wird ein so genanntes ?Resilvering“ (Wiederaufspielen von Daten) durchgeführt, um Daten von unbeschädigten Kopien auf den neuen Datenträger zu kopieren. Dieser Vorgang ist eine Form der Datenträgerbereinigung. Aus diesem Grunde kann in einem Pool immer nur ein solcher Vorgang stattfinden. Ist eine Bereinigung im Gange, wird sie durch das Resilvering unterbrochen und nach Abschluss des Resilvering fortgesetzt.

Weitere Informationen zum Resilvering finden Sie unter Anzeigen des Resilvering-Status.