Zettabyte File System(ZFS)

9810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

1/27

OutlineFile SystemZettabyte file system(ZFS) Introduction Features More detailsConclusion

9810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓 2/27

File System- 簡介 file→name, ID, type, location, size, protection, time, data, u

ser ID. 一種儲存和組織電腦資料的方法 應用 " 檔案 " 和 " 樹型目錄 " 的抽象邏輯概念 一種存取資料的介面 管理磁碟中各種不同大小的檔案所放置的位置。 不同的檔案系統會因作業系統的需求而不同，記錄不同的 metada

ta,Window 的 FAT 、 Linux 的 ext 、 UNIX 及 BSD 的 ZFS

3/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

File System- 作用

4/27

OutlineFile SystemZettabyte file system(ZFS) Introduction Features More about ZFS

Conclusion

5/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Introduction

HistoryAdvantage

6/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Introduction

History 起源 :Sun 公司為 Solaris 作業系統開發的檔案系統 開發者 : Jeff Bonwick 所領導的團隊 2005 年 : 作為 OpenSolaris 的一部分發行 2009 年 : Oracle 公司收購 Sun 公司 2010 年 : OpenSolaris project 被停止，原先的 ZFS 開發團隊離

開 Oracle ，其中一部份人繼續開發 ZFS 2013 年 : OpenZFS project 開始，目標是整合 ZFS open

source 的開發

7/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Introduction

Advantage 1.Strong data integrity 2.Immense capacity 3.Simple administration 4.High performance 5.Open source

8/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features 1.Simple administration 2.Pooled storage 3.Dynamic file system size 4.Always consistent on-disk data 5.Error detection and correction 6.Snapshots 7.Immense capacity 8.Integration of the volume manager 9.High performance

9/27

9810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

1.Simple administration 讓存儲管理更簡單、自動化、快速與不容易產生錯誤 讓管理者不用知道實作細節，也能完成想要的操作

10/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

2.Pooled storage( 儲存池 ) 有別於傳統檔案系統與存儲裝置一對一的模式 -> Multiple file systems share one pool of

storage

11/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

v.s

12/27

ZFS-Features

3.Dynamic file system size 隨著使用者刪除或增加 data ，會動態調整檔案系

統的大小

13/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

4.Always consistent on-disk data 每次資料寫入時皆使用 copy-on-write 技術 避免系統當機或電源中斷造成資料損壞

14/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

5.Error detection and correction 利用 checksum:

每次 block 寫入 disk 前 checksum Stored in parent

15/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

5.Error detection and correction a block being written:

Update checksum in parent Update checksum in grandparent …and so on

16/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

17/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

6. Snapshots system 在某時刻的狀態 用途 :

歷程記錄 保護 data 避免流失

ZFS 利用 reference to old data quickly and easily

18/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

7. Immense capacity 128bit address

2128 bytes(272 trillion kg)

19/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

8.Integration of the volume manager

把傳統 file system 上的 volume manager 移除，改用 vdev

vdev: zpool 在組成和存取資料時的基本單位， vdev 可以視為一個在 zpool 內虛擬的硬碟 ( 裝置 )

storage pool 包含很多樹狀 vdev

20/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

ZFS-Features

9.High performance redesign or eliminate crufty old interfaces

21/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

More about ZFS

Storage model

22/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

23/27

9810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

More about ZFS

The Storage Pool Allocator(SPA) as an interface to allocate and free virtually

addressed blocks Error detection and correction: 利用 checksum

24/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

More about ZFS

The Data Management Unit(DMU) Main goal: 從 SPA get blocks and exports objects keeps the on-disk data consistent(by COW) Object interface make dynamic allocation easier 藉由 easy to create and destroy file system 幫助管理

25/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

More about ZFS

The ZFS POSIX Layer(ZPL) Main goal: makes DMU objects look like a POSIX

file system creates each new file system itself in constant time

26/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓

Summary Simple Powerful Safe Fast Open

27/279810117 丁冠宏 100062209 許哲維 100010018 李哲銓