Visão geral dos instantâneos do ZFS

Um instantâneo é uma cópia de somente leitura de um sistema de arquivos ou volume. Os instantâneos podem ser criados quase que instantaneamente e, no início, não utilizam espaço adicional em disco dentro do conjunto. No entanto, à medida em que os dados são alterados dentro do conjunto de dados ativo, o instantâneo passa a consumir espaço em disco devido às contínuas referências aos dados antigos e impede, consequentemente, a liberação de espaço.

Os instantâneos do ZFS contam com os seguintes recursos:

Resistência a reinicializações do sistema.
O número máximo de instantâneos é teoricamente 2⁶⁴.
Os instantâneos não utilizam armazenamento de apoio separado. Os instantâneos utilizam espaço em disco diretamente do mesmo conjunto de armazenamento que o sistema de arquivos ou volume a partir do qual foram criados.
Os instantâneos recursivos são criados rapidamente como uma operação atômica. Os instantâneos são criados juntos (todos de uma vez) ou simplesmente não são criados. O benefício das operações de instantâneos atômicos é que os dados do instantâneo são sempre retirados em um momento consistente, mesmo nos sistemas de arquivos descendentes.

Os instantâneos de volumes não podem ser acessados diretamente, mas podem ser clonados, revertidos, ter um backup, e assim por diante. Para obter mais informações sobre o backup de um instantâneo do ZFS, consulte Enviando e recebendo dados do ZFS.

Criando e destruindo instantâneos do ZFS
Exibindo e acessando instantâneos do ZFS
Retornando um instantâneo ZFS

Criando e destruindo instantâneos do ZFS

Os instantâneos são criados com o comando zfs snapshot, que apresenta o nome do instantâneo a ser criado como seu único argumento. O nome do instantâneo é especificado da seguinte forma:

filesystem@snapname
volume@snapname

O nome do instantâneo deve estar de acordo com os requisitos de identificação em Requisitos para nomeação de componentes do ZFS.

No exemplo seguinte, é criado um instantâneo de tank/home/matt denominado friday.

# zfs snapshot tank/home/matt@friday

É possível criar instantâneos para todos os sistemas de arquivos descendentes com a opção - r. Por exemplo:

# zfs snapshot -r tank/home@snap1
# zfs list -t snapshot -r tank/home
zfs list -t snapshot -r tank/home
NAME                   USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
tank/home@snap1           0      -    34K  -
tank/home/mark@snap1      0      -  2.00G  -
tank/home/matt@snap1      0      -  1.00G  -
tank/home/tom@snap1       0      -  2.00G  -

Os instantâneos não possuem propriedades que possam ser modificadas. E as propriedades do conjunto de dados também não podem ser aplicadas a um instantâneo. Por exemplo:

# zfs set compression=on tank/home/matt@friday
cannot set property for 'tank/home/matt@friday': this property can not be modified for snapshots

Os instantâneos são destruídos com o comando zfs destroy. Por exemplo:

# zfs destroy tank/home/matt@friday

Um conjunto de dados não pode ser destruído se existirem instantâneos deste conjunto de dados. Por exemplo:

# zfs destroy tank/home/matt
cannot destroy 'tank/home/matt': filesystem has children
use '-r' to destroy the following datasets:
tank/home/matt@tuesday
tank/home/matt@wednesday
tank/home/matt@thursday

Além disso, se foram criados clones de um instantâneo, tais clones devem ser destruídos antes que o instantâneo seja destruído.

Para obter mais informações sobre o subcomando destroy, consulte Destruindo um sistema de arquivos ZFS.

Contendo instantâneos do ZFS

Se você possui uma política de instantâneo automático diferente, na qual instantâneos mais antigos estão sendo destruídos sem aviso pelo zfs receive por não existirem mais no lado de envio, é possível utilizar a função de contenção de instantâneos.

Conter um instantâneo evita que ele seja destruído. Além disso, este recurso permite que instantâneos com clones possam ser excluídos enquanto a remoção do último clone está pendente utilizando o comando zfs destroy - d. Cada instantâneo possui uma contagem associada para referência do usuário, inicializada no zero. Esta contagem aumenta de 1 em 1 quando uma contenção é colocada em um instantâneo e diminui de 1 em 1 quando uma contenção é liberada.

Na versão anterior do Oracle Solaris, instantâneos poderiam ser destruídos apenas através do comando zfs destroy se esses não tivessem clones. Nesta versão do Oracle Solaris, o instantâneo também deve possuir uma contagem para referência do usuário em zero.

É possível conter um instantâneo ou conjunto de instantâneos. Por exemplo, a sintaxe a seguir coloca uma marcação de contenção, keep, em tank/home/cindy/snap@1 :

# zfs hold keep tank/home/cindy@snap1

É possível utilizar a opção -r como recurso para conter os instantâneos de todos os sistemas de arquivos descendentes. Por exemplo:

# zfs snapshot -r tank/home@now
# zfs hold -r keep tank/home@now

Esta sintaxe adiciona uma única referência, manter, ao instantâneo ou ao conjunto de instantâneos. Cada instantâneo possui sua própria marcação do espaço de nome e as marcações de contenção devem ser únicas no espaço. Se existir uma contenção em um instantâneo, as tentativas para destruir o instantâneo contido através do comando zfs destroy falharão. Por exemplo:

# zfs destroy tank/home/cindy@snap1
cannot destroy 'tank/home/cindy@snap1': dataset is busy

Para destruir um instantâneo contido, utilize a opção -d. Por exemplo:

# zfs destroy -d tank/home/cindy@snap1

Utilize o comando zfs holds para exibir uma lista de instantâneos contidos. Por exemplo:

# zfs holds tank/home@now
NAME           TAG   TIMESTAMP                 
tank/home@now  keep  Fri May  6 06:34:03 2011

# zfs holds -r tank/home@now
NAME                 TAG   TIMESTAMP                 
tank/home/cindy@now  keep  Fri May  6 06:34:03 2011  
tank/home/mark@now   keep  Fri May  6 06:34:03 2011  
tank/home/matt@now   keep  Fri May  6 06:34:03 2011  
tank/home/tom@now    keep  Fri May  6 06:34:03 2011  
tank/home@now        keep  Fri May  6 06:34:03 2011

É possível utilizar o comando zfs release para liberar a contenção de um instantâneo ou de um conjunto de instantâneos. Por exemplo:

# zfs release -r keep tank/home@now

Se uma contenção for liberada, o instantâneo pode ser destruído através do comando zfs destroy. Por exemplo:

# zfs destroy -r tank/home@now

Duas novas propriedades identificam as informações de contenção de instantâneos.

A propriedade defer_destroy está on se o instantâneo foi marcado para destruição adiada utilizando o comando zfs destroy -d. Caso contrário, a propriedade está off.
A propriedade userrefs está definida para o número de contenções do instantâneo, também chamada de contagem para referência do usuário.

Renomeando instantâneos do ZFS

É possível renomear instantâneos, porém eles devem ser renomeados dentro do conjunto e do conjunto de dados a partir do qual foram criados. Por exemplo:

# zfs rename tank/home/cindy@snap1 tank/home/cindy@today

Além disso, a sintaxe do atalho a seguir é equivalente à sintaxe anterior:

# zfs rename tank/home/cindy@snap1 today

A operação rename de instantâneo a seguir não é suportada porque o conjunto de destino e o nome do sistema de arquivos são diferentes do conjunto e do sistema de arquivos onde o instantâneo foi criado:

# zfs rename tank/home/cindy@today pool/home/cindy@saturday
cannot rename to 'pool/home/cindy@today': snapshots must be part of same 
dataset

Como recurso, é possível renomear instantâneos com o comando zfs rename - r. Por exemplo:

# zfs list -t snapshot -r users/home
NAME                        USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
users/home@now             23.5K      -  35.5K  -
users/home@yesterday           0      -    38K  -
users/home/lori@yesterday      0      -  2.00G  -
users/home/mark@yesterday      0      -  1.00G  -
users/home/neil@yesterday      0      -  2.00G  -
# zfs rename -r users/home@yesterday @2daysago
# zfs list -t snapshot -r users/home
NAME                       USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
users/home@now            23.5K      -  35.5K  -
users/home@2daysago           0      -    38K  -
users/home/lori@2daysago      0      -  2.00G  -
users/home/mark@2daysago      0      -  1.00G  -
users/home/neil@2daysago      0      -  2.00G  -

Exibindo e acessando instantâneos do ZFS

Você pode ativar ou desativar a exibição das listas de instantâneos na saída zfs list usando a propriedade listsnapshots do pool. Esta propriedade está ativada por padrão.

Se desativar esta propriedade, você pode usar o comando zfs list -t snapshot para exibir as informações do instantâneo. Ou, ative a propriedade listsnapshots do pool. Por exemplo:

# zpool get listsnapshots tank
NAME  PROPERTY       VALUE      SOURCE
tank  listsnapshots  on        default
# zpool set listsnapshots=off tank
# zpool get listsnapshots tank
NAME  PROPERTY       VALUE      SOURCE
tank  listsnapshots  off         local

Os instantâneos de sistemas de arquivos podem ser acessados no diretório .zfs/snapshot dentro da raiz do sistema de arquivos. Por exemplo, se tank/home/ahrens estiver montado em /home/ahrens, então os dados do instantâneo tank/home/ahrens@thursday poderão ser acessados no diretório /home/ahrens/.zfs/snapshot/thursday .

# ls /tank/home/matt/.zfs/snapshot
tuesday wednesday thursday

Os instantâneos podem ser listados da seguinte forma:

# zfs list -t snapshot -r tank/home
NAME                       USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
tank/home/cindy@today         0      -  2.00G  -
tank/home/mark@today          0      -  2.00G  -
tank/home/matt@tuesday      20K      -  1.00G  -
tank/home/matt@wednesday    20K      -  1.00G  -
tank/home/matt@thursday       0      -  1.00G  -

Os instantâneos criados para um sistema de arquivos específico podem ser listados da seguinte forma:

# zfs list -r -t snapshot -o name,creation tank/home
NAME                      CREATION
tank/home/cindy@today     Fri May  6  6:32 2011
tank/home/mark@today      Fri May  6  6:22 2011
tank/home/matt@tuesday    Tue May  3  6:27 2011
tank/home/matt@wednesday  Wed May  4  6:28 2011
tank/home/matt@thursday   Thu May  5  6:28 2011

Contabilidade de espaço em disco para instantâneos do ZFS

Quando um instantâneo é criado, seu espaço em disco é inicialmente compartilhado entre o instantâneo e o sistema de arquivos e, possivelmente, com os instantâneos anteriores. À medida que o sistema de arquivos é alterado, o espaço em disco previamente compartilhado torna-se exclusivo do instantâneo e é incluído na propriedade used do instantâneo. Além disso, a exclusão de instantâneos pode aumentar a quantidade de espaço em disco exclusivo de (e conseqüentemente ser utilizado por) outros instantâneos.

A propriedade referenced de espaço do instantâneo é a mesma que o sistema de arquivos tinha no momento em que o instantâneo foi criado.

É possível identificar informações adicionais sobre como os valores da propriedade used são consumidos. Novas propriedades de sistema de arquivos de somente leitura descrevem a utilização do espaço em disco para clones, sistemas de arquivos e volumes. Por exemplo:

$ zfs list -o space -r rpool
NAME                       AVAIL   USED  USEDSNAP  USEDDS  USEDREFRESERV  USEDCHILD
rpool                      59.1G  7.84G       21K    109K              0      7.84G
rpool@snap1                    -    21K         -       -              -          -
rpool/ROOT                 59.1G  4.78G         0     31K              0      4.78G
rpool/ROOT@snap1               -      0         -       -              -          -
rpool/ROOT/zfsBE           59.1G  4.78G     15.6M   4.76G              0          0
rpool/ROOT/zfsBE@snap1         -  15.6M         -       -              -          -
rpool/dump                 59.1G  1.00G       16K   1.00G              0          0
rpool/dump@snap1               -    16K         -       -              -          -
rpool/export               59.1G    99K       18K     32K              0        49K
rpool/export@snap1             -    18K         -       -              -          -
rpool/export/home          59.1G    49K       18K     31K              0          0
rpool/export/home@snap1        -    18K         -       -              -          -
rpool/swap                 61.2G  2.06G         0     16K          2.06G          0
rpool/swap@snap1               -      0         -       -              -          -

Para obter uma descrição dessas propriedades, consulte a Tabela 6-1.

Retornando um instantâneo ZFS

É possível utilizar o comando zfs rollback para descartar todas as alterações feitas ao sistema de arquivos desde a criação de um instantâneo específico. O sistema de arquivos volta ao estado que se encontrava no momento em que o instantâneo foi realizado. Por padrão, o comando só pode reverter um instantâneo ao instantâneo mais recente.

Para reverter a um instantâneo anterior, todos os instantâneos intermediários devem ser destruídos. Os instantâneos anteriores podem ser destruídos especificando a opção -r.

Se os instantâneos intermediários possuírem clones, a opção -R também deve ser especificada para destruí-los.

Observação - Se o sistema de arquivos que deseja reverter estiver atualmente montado, ele será desmontado e remontado. Se o sistema de arquivos não puder ser desmontado, a reversão falhará. A opção -f obriga o sistema de arquivos a ser desmontado, se necessário.

No exemplo abaixo, o sistema de arquivos tank/home/ahrens é revertido ao instantâneo tuesday:

# zfs rollback tank/home/matt@tuesday
cannot rollback to 'tank/home/matt@tuesday': more recent snapshots exist
use '-r' to force deletion of the following snapshots:
tank/home/matt@wednesday
tank/home/matt@thursday
# zfs rollback -r tank/home/matt@tuesday

Neste exemplo, os instantâneos wednesday e thursday são destruídos porque você reverteu para o instantâneo tuesday.

# zfs list -r -t snapshot -o name,creation tank/home/matt
NAME                    CREATION
tank/home/matt@tuesday  Tue May  3  6:27 2011

Identificação de diferenças do instantâneo do ZFS (`zfs diff`

Você pode determinar diferenças do instantâneo ZFS usando o comando zfs diff.

Por exemplo, considere que estes dois instantâneos sejam criados:

$ ls /tank/home/tim
fileA
$ zfs snapshot tank/home/tim@snap1
$ ls /tank/home/tim
fileA  fileB
$ zfs snapshot tank/home/tim@snap2

Por exemplo, para identificar as diferenças entre dois instantâneos, use sintaxe semelhante à seguinte:

$ zfs diff tank/home/tim@snap1 tank/home/timh@snap2
M       /tank/home/tim/
+       /tank/home/tim/fileB

Na saída, M indica que o diretório foi modificado. + indica que fileB existe no instantâneo posterior.

O R na saída a seguir indica que um arquivo em um instantâneo foi renomeado.

$ mv /tank/cindy/fileB /tank/cindy/fileC
$ zfs snapshot tank/cindy@snap2
$ zfs diff tank/cindy@snap1 tank/cindy@snap2
M       /tank/cindy/
R       /tank/cindy/fileB -> /tank/cindy/fileC

A tabela a seguir resume as alterações de arquivo ou diretório que são identificadas pelo comando zfs diff.

Alteração de arquivo ou diretório	Identificador
O arquivo ou diretório foi modificado ou o link do arquivo ou diretório foi alterado	`M`
O arquivo ou diretório está presente no instantâneo mais antigo, mas não no instantâneo mais recente	`—`
O arquivo ou diretório está presente no instantâneo mais recente, mas não no instantâneo mais antigo	`+`
O arquivo ou diretório foi renomeado	`A`

Para obter mais informações, consulte zfs(1M).

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