Что такое RAIDZ
RAID Z – это технология объединения устройств хранения данных в одно целое, разработанная компанией Sun.
Эта технология имеет много общих черт с обычным RAID;
однако она тесно связана с файловой системой ZFS, которая является единственной, используемой на пулах RAIDZ.
RAIDZ против RAID
Хотя технология RAIDz в целом схожа с обычной технологией RAID,
все же существуют значительные различия. Главное отличие заключается в том,
что RAID-Z не имеет фиксированного размера блока – он может различаться в каждой полосе.
Другие отличия в основном связаны с тем, что эта технология используется исключительно с файловой системой ZFS,
которая, в свою очередь, имеет много функций, таких как копирование при записи,
позволяющих полностью избавиться от уязвимости системы RAID.
Кроме того, ZFS проверяет каждый блок метаданных контрольной суммой,
в то время как традиционные системы RAID не могут этого сделать по своей конструкции
– они просто не знают, какие блоки используются для метаданных.
Работа в связке с ZFS
В отличие от традиционных конфигураций RAID,
все конфигурации RAIDz разработаны для использования с файловой системой ZFS, что, с одной стороны,
сужает круг применения этих массивов, а с другой стороны,
позволяет создавать более разнообразные и интересные с точки зрения производительности
и надежности системы хранения данных.
-
Копирование при записи. ZFS является файловой системой с копированием при записи,
что означает, что она создает новую копию записи метаданных, а не изменяет текущую.
Такое поведение приводит к определенному переполнению места на диске даже для не избыточной конфигурации,
такой как чередованный пул ZFS.
-
Избыточность метаданных. Все записи метаданных хранятся минимум в двух копиях
независимо от используемой конфигурации массива,
что снова приводит к переполнению дискового пространства по сравнению с обычным RAID,
отформатированным для файловой системы с без копирования при записи, такой как NTFS.
-
Контрольная сумма для метаданных. ZFS по умолчанию использует контрольную сумму
для всех метаданных, что позволяет обнаруживать порчу данных и автоматически восстанавливать метаданные,
если это возможно.
Благодаря контрольным суммам и избыточности метаданных вы получаете определенный уровень защиты
даже в не избыточных конфигурациях, таких как чередованный пул ZFS.
-
Сжатие. Поскольку файловая система ZFS активно создает записи метаданных
как из-за специфики копирования при записи, так и обязательной избыточности для метаданных,
она также сталкивается с проблемой переполнения дискового пространства,
которая частично решается с помощью встроенного сжатия.
В любом случае, массивы дисков ZFS имеют гораздо больше переполнения дискового пространства
по сравнению с обычными RAID.
Блоки
-
Размер блока. В то время как традиционные RAID работают с размером блока,
установленным в момент создания RAID,
массивы RAIDz используют технику чередования с произвольным размером блока,
который задается для каждой строки блоков данных независимо.
Более того, техника чередования используется даже для зеркальных пулов,
которые традиционно не являются чередованными.
-
Шаблон размещения блоков. В RAID ZFS нет определенных шаблонов размещения данных блоков
и четности, нет левых и правых конфигураций,
нет синхронных или асинхронных массивов, как в традиционном RAID5 или RAID6.
Драйвер ZFS работает на уровне строки, выбирая шаблон размещения блоков на основе свободных блоков в системе
и размера данных, которые необходимо записать в конкретной строке.
-
Колонки. В то время как блоки данных в традиционных RAID размещаются
в соответствии с определенным шаблоном, где число колонок являюется одним из основных параметров конфигурации,
RAID на основе ZFS использует произвольное число колонок,
которое устанавливается для каждой строки данных независимо.
Вложенные уровни RAIDz
Среда ZFS позволяет создавать практически все возможные комбинации RAID, многие из которых вы не можете
получить в пределах традиционного разнообразия RAID. Например, вы можете создавать 10-сторонние зеркала,
RAID с тройной четностью или несколько RAIDZ2, которые затем комбинируются в чередованный или зеркальный массив.
Сложность
Главный недостаток конфигураций ZFS RAIDz – это их безумная сложность.
В то время как в традиционных RAID у вас есть определенная конфигурация с конкретными параметрами,
которые одинаковы для набора дисков,
с RAIDz вы имеете дело с конкретной конфигурацией буквально для каждой строки данных.
Все это делает восстановление ZFS чрезвычайно сложным.
|