Алексей Федорчук - Linux и все, все, все... Статьи и колонки в LinuxFormat, 2006-2013

• Название: Linux и все, все, все... Статьи и колонки в LinuxFormat, 2006-2013
• Автор: Алексей Федорчук
• Жанр: Прочая околокомпьтерная литература

Колонки и статьи Алексея Федорчука, печатавшиеся в журнале LinuxFormat на протяжении 2006-2013 годов, собранные в хронологическом порядке. Они посвящёны UNIX, Linux и другим UNIX-подобным системам, их приложениям, а также идеологическим вопросам Свободного и Открытого Программного Обеспечения (FOSS). Публикуются в авторской редакции.

---

# zpool create tank dev_name

Здесь create – субкоманда очевидного назначня, tank – имя создаваемого пула (оно обычно даётся в примерах, но на самом деле может быть любым – с учётом ограничений ZFS), а dev_name – имя устройства, включаемого в пул. Каковое может строиться по любой из описанных ранее моделей. И, чтобы не повторяться, напомню: все команды по манипуляции с пулами и наборами данных в них выполняются от лица администратора.

В случае, если в состав пула включается один диск, и второго не предвидится, можно использовать имя устройства верхнего уровня – например, sda для цельного устройства (обратим внимание, что путь к файлу устройства указывать не нужно). Однако реально такая ситуация маловероятна: загрузка с ZFS проблематична, так что как минимум потребуется раздел с традиционной файловой системой под /boot (и/или под корень файловой иерархии), так что команда примет вид:

# zpool create mypool sda2

Однако если можно ожидать в дальнейшем подсоединения новых накопителей и их включения в существующий пул, то лучше воспользоваться именем по модели by-id, например:

# zpool create mypool ata-ata-ST3500410AS_5VM0BVYR-part2

Очевидно, что в случае однодискового пула ни о какой избыточности говорить не приходится. Однако уже при двух дисках возможны варианты. Первый – создание пула без избыточности:

# zpool create mypool dev_name1 dev_name2

где dev_name1 и dev_name1 – имена устройств в принятой модели именования. В приведённом случае будет создано нечто вроде RAID’а нулевого уровня, с расщеплением [stripping] данных на оба устройства. Каковыми могут быть как дисковые разделы, так и диски целиком. Причём, в отличие от RAID0, диски (или разделы) не обязаны быть одинакового размера:

# zpool create mypool sdd sdf

После чего никаких сообщений не последует. No news – good news, говорят англичане; в данном случае это означает, что пул был благополучно создан. В чём можно немедленно убедиться двумя способами. Во-первых, в корневом каталоге появляется точка его монтирования /mypool. А во-вторых, этой цели послужит субкоманда status:

# zpool status mypool

которая выведет нечто вроде этого:

pool: mypool state: ONLINE scan: none requested config:

NAME STATE READ WRITE CKSUM mypool ONLINE 0 0 0 sdd ONLINE 0 0 0 sdf ONLINE 0 0 0

errors: No known data errors

А с помощью субкоманды list можно узнать объём новообразованного пула:

# zpool list mypool NAME SIZE ALLOC FREE CAP DEDUP HEALTH ALTROOT mypool 18,9G 93K 18,9G 0% 1.00x ONLINE -

Легко видеть, что он равен сумме объёмов обеих флэшек, если «маркетинговые» гигабайты пересчитать в «настоящие».

К слову сказать, если дать субкоманду list без указания аргумента – имени пула, то она выведет информацию о всех пулах, задействованных в системе. В моём случае это выглядит так:

# zpool list NAME SIZE ALLOC FREE CAP DEDUP HEALTH ALTROOT mypool 18,9G 93K 18,9G 0% 1.00x ONLINE - tank 199G 20,8G 178G 10% 1.00x ONLINE -

Обращаю внимание, что даже чисто информационные субкоманды вроде list и status требуют прав администратора.

Разумеется, два пула в одной, да ещё и настольной, машине – излишняя роскошь. Так что пул, созданный в экспериментальных целях, подлежит уничтожению, что делается с помощью субкоманды destroy:

# zpool destroy mypool

После чего он пропадёт из списка пулов. А что можно сделать с пулом до его уничтожения, увидим со временем.

«Избыточные» пулы

Избавившись от ставшего ненужным пула, рассмотрим второй вариант – создание пула с зеркальным устройством. Создаём его из двух накопителей одинакового объёма:

# zpool create -f mypool mirror sdf sdg

Проверка показывает, что итоговый пул, как и следовало ожидать, равен объёму одного накопителя:

# zpool list mypool NAME SIZE ALLOC FREE CAP DEDUP HEALTH ALTROOT mypool 3,72G 91,5K 3,72G 0% 1.00x ONLINE -

При различии объёмов больший диск будет «обрезан» до объёма меньшего.

Полное зеркалирование любыми, по моему мнению, в настольных условиях – роскошь непозволительная: банальные бэкапы данных проще и надёжнее. Тем не менее, не исключаю, что некоторая избыточность на уровне проверки контрольных сумм может оказаться не лишней, да и не столь накладна. Так что давайте посмотрим и на третий вариант пула из более чем одного устройства – RAID-Z.

Теоретически виртуальное устройство с одинарным контролем чётности, как уже говорилось, можно создать при наличии двух устройств физических. Однако практически это оказывается накладно, особенно если устройства не одинакового размера. Поэтому задействуем под него три накопителя:

# zpool create mypool raidz sdd sdf sdg

что даст нам следующую картину:

# zpool list mypool NAME SIZE ALLOC FREE CAP DEDUP HEALTH ALTROOT mypool 11,1G 205K 11,1G 0% 1.00x ONLINE -

Впрочем, как мне кажется, в настольных условиях не стоит выделки и эта овчинка.

Пул кэшируемый

И, наконец, последний вариант организации пула из более чем одного устройства – создание пула с кэшированием. Для чего создаём из двух устройств простой пул без избыточности и подсоединяем к нему устройство для кэша:

# zpool create mypool sdd sdf cache sdg

Очевидно, что устройство для кэширования не должно входить в пул любого рода – ни в простой, ни в избыточный. Что мы и видим в выводе субкоманды list:

# zpool list mypool NAME SIZE ALLOC FREE CAP DEDUP HEALTH ALTROOT mypool 18,9G 82K 18,9G 0% 1.00x ONLINE -

где никаких следов его обнаружить не удаётся. Если же появляются сомнения, а подключилось ли оно на самом деле, обращаемся к субкоманде status, которая покажет беспочвенность наших опасений.

Как я уже говорил в обзоре возможностей ZFS, подключение устройства кэширования имеет смысл при наличии большого традиционного винчестера (или винчестеров) и относительно небольшого SSD, которое и играет роль дискового кэша.

О некоторых опциях команды zpool

Команда zpool поддерживает ещё множество субкоманд, предназначенных для экспорта и импорта пула, добавления к нему устройств и изъятия оных, и так далее. Но сейчас я расскажу о некоторых опциях, которые могут оказаться необходимыми при создании пула.

Одна из важный опций – -f: она предписывает принудительное выполнение данной операции и требуется, например, при создании пула из неразмеченных устройств.

Полезной может оказаться опция -n. Она определяет тестовый режим выполнения определённой субкоманды, то есть выводит результат, например, субкоманды zpool create без фактического создания пула. И. соответственно, сообщает об ошибках, если таковые имеются.

Интересна также опция -m mountpoint. Как уже говорилось, при создании пула по умолчанию в корне файловой иерархии создаётся каталог /pool_name, который в дальнейшем будет точкой монтирования файловых систем ZFS. Возможно, что это окажется не самым лучшим местом для их размещения, и, как мы увидим в дальнейшем, это несложно будет изменить. Но можно задать каталог для пула сразу – например, /home/data: это и будет значением опции -m. Никто не запрещает определить в качестве такового и какой-либо из существующих каталогов, если он пуст, иначе автоматическое монтирование файловых систем пула в него окажется невозможным.

Наконец, нынче важное значение приобретает опция ashift=#, значением которой является размер блока файловой системы в виде степеней двойки. По умолчанию при создании пула размер блока определяется автоматически, и до некоторого времени это было оптимально. Однако затем, с одной стороны, появились диски так называемого Advanced Format, с другой – получили распространение SSD-накопители. И в тех, и в других размер блока равен 4 КБ, хотя в целях совместимости по-прежнему эмулируется блок в 512 байт. В этих условиях автоматика ZFS может работать некорректно, что приводит к падению производительности пула.

Для предотвращения означенного безобразия и была придумана опция ashift. Значение её по умолчанию – 0, что соответствует автоматическому определению размера блока. Прочие же возможные значения лежат в диапазоне от 9 для блока в 512 байт (29 = 512) до 16 для 64-килобайтного блока (216 = 65536). В интересующем нас случае четырёхкилобайтного блока оно составляет 12 (212 = 4096). Именно последнее значение и следует указать явным образом при создании пула из винчестеров AF или SSD-накопителей.

Создание файловых систем

Пулы хранения представляют собой вместилища для наборов данных, для манипуляции которыми предназначена вторая из главнейших команд – zfs. Самыми важными наборами данных являются файловые системы, к рассмотрению которых мы и переходим.

Для создания файловых систем предназначена субкоманда create команды zfs, которая требует единственного аргумента – имени создаваемой ФС и обычно не нуждается ни в каких опциях:

# zfs create pool_name/fs_name

Внутри пула можно создавать сколь угодно сложную иерархию файловых систем. Единственное условие – родительская файловая система для системы более глубокого уровня вложенности должна быть создана заблаговременно. Ниже я покажу это на конкретном примере создания файловых систем внутри каталога /home – наиболее оправданное место для размещения наборов данных ZFS.