Was ist das Zettabyte-Dateisystem (ZFS) und welche Vorteile hat es?

Was ist das ZFS-Dateisystem?

Das ZFS-Dateisystem, früher auch als Zettabyte-Dateisystem bekannt, ist eine Art Dateisystem mit einem Volume-Manager. Es war ursprünglich Teil des Betriebssystems (OS) Solaris von Sun Microsystems im Jahr 2001. Große Teile des Betriebssystems Solaris, einschließlich ZFS, wurden seit 2005 etwa fünf Jahre lang unter einer Open-Source-Lizenz als OpenSolaris veröffentlicht.

Geschichte des Zettabyte-Dateisystems

Später erwarb die Oracle Corporation Sun im Jahr 2009/2010 und stellte Solaris unter eine Closed-Source-Lizenz. Von 2005 bis 2010 wurde die Open-Source-Version von ZFS auf Linux, Mac OS X (weitergeführt als MacZFS) sowie FreeBSD portiert.

Im Jahr 2010 spaltete das Illumos-Projekt eine aktuelle Version von OpenSolaris ab, um die Entwicklung als Open-Source-Projekt inklusive des ZFS-Dateisystems fortzusetzen.

Im Jahr 2003 wurde OpenZFS gegründet, um die Entwicklung von Open-Source-ZFS zu koordinieren. OpneZFS verwaltet und pflegt den Kern-ZFS-Code, während Organisationen, die ZFS nutzen, den spezifischen Code und die Validierungsprozesse pflegen, die für die Integration von ZFS in ihre Systeme erforderlich sind. OpenZFS wird häufig in Unix-ähnlichen Systemen eingesetzt.

Die Vorteile des Zettabyte-Dateisystems

Bei der Speicherverwaltung gibt es zwei Aspekte. Ein Aspekt bezieht sich auf die physische Datenträgerverwaltung eines oder mehrerer Blockspeichergeräte wie Festplatten und deren Organisation in logische Blockgeräte aus Sicht des Betriebssystems, was normalerweise einen Datenträger-Manager, einen geeigneten Gerätetreiber, einen RAID-Controller oder einen Array-Manager umfasst. Der andere Aspekt bezieht sich auf die Verwaltung von Dateien, die auf diesen logischen Blockgeräten, einem Dateisystem oder anderen Datenspeichern gespeichert sind.

ZFS unterscheidet sich von anderen Speichersystemen, da es beide Rollen vereint und sowohl als Volume-Manager als auch als Dateisystem fungiert. Somit verfügt das ZFS-Dateisystem über umfassende Kenntnisse sowohl der physischen Festplatten als auch der Volumes, einschließlich ihres Zustands/Status und ihrer logischen Anordnung in Volumes, sowie aller darauf gespeicherten Dateien.

Das ZFS-Dateisystem ist so konzipiert, dass bei geeigneter Hardware sichergestellt wird, dass auf Festplatten gespeicherte Daten nicht aufgrund physischer Fehler oder falscher Vorgänge durch die Hardware oder das Betriebssystem oder aufgrund von Bit-Verfall und Datenbeschädigung, die im Laufe der Zeit auftreten können, verloren gehen.

So können Sie beschädigte Dateien effizient wiederherstellen, um Verluste zu minimieren

Die Arbeit zum Wiederherstellen beschädigter Dateien kann entweder schwierig oder einfach sein. Der Hauptpunkt liegt darin, ob Sie einen effektiven Weg und Tool haben, wenn Sie diese Arbeit beginnen.

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Die vollständige Kontrolle über das Speichersystem wird genutzt, um sicherzustellen, dass jeder Schritt, unabhängig davon, ob er mit der Datei- oder Festplattenverwaltung zusammenhängt oder nicht, überprüft, bestätigt, bei Bedarf korrigiert und so optimiert wird, wie es mit Speicher-Controller-Karten und separaten Volume- und Dateimanagern nicht möglich ist.

Zu den Vorteilen des ZFS-Dateisystems gehört auch, dass es einen Mechanismus für Snapshots und Replikationen auf Datensatz- und Pool-Ebene enthält, einschließlich des Klonens von Snapshots, das in der FreeBSD-Dokumentation als eine seiner leistungsstärksten Funktionen beschrieben wird. Der Mechanismus verfügt über Funktionen, die andere Dateisysteme mit Snapshot-Funktionalität nicht besitzen.

Mit dem ZFS-Dateisystem können sehr viele Snapshots erstellt werden, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird. Snapshots können vor riskanten Systemoperationen und Softwareänderungen verwendet werden oder ein gesamtes Produktionsdateisystem kann innerhalb einer Stunde mehrmals vollständig per Snapshot aufgenommen werden. Dadurch wird der Datenverlust aufgrund von Benutzerfehlern oder Cyberangriffen abgemildert.

Außerdem können Snapshots live zurückgesetzt oder frühere Dateisystemzustände angezeigt werden, selbst bei sehr großen Dateisystemen. Dies führt zu Einsparungen im Vergleich zu formellen Sicherungs- und Wiederherstellungsprozessen. Darüber hinaus können Snapshots geklont werden, um neue unabhängige Dateisysteme zu bilden. Es ist ein Pool-Snapshot (Checkpoint) verfügbar, der das Zurücksetzen von Vorgängen ermöglicht, die sich auf die gesamte Poolstruktur auswirken können oder bei denen ganze Datensätze hinzugefügt oder entfernt werden.

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