{"id":5584,"date":"2017-02-09T15:44:19","date_gmt":"2017-02-09T13:44:19","guid":{"rendered":"https:\/\/contabo.com\/blog\/?p=5584"},"modified":"2021-02-20T10:46:30","modified_gmt":"2021-02-20T09:46:30","slug":"vorteile-von-zfs","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/contabo.com\/blog\/de\/vorteile-von-zfs\/","title":{"rendered":"Vorteile von ZFS"},"content":{"rendered":"\n<p>ZFS als eher neues Dateisystem bietet diverse Vorteile gegen\u00fcber den aktuell weit verbreiteten Dateisystemen, wie z.B. ext3, ext4 und NTFS. Wir haben diese f\u00fcr Sie kurz im folgenden zusammengefasst:<\/p>\n\n\n\n<p><u>Datenintegrit\u00e4t ist der wichtigste Vorteil von ZFS gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Dateisystemen<\/u><\/p>\n\n\n\n<p>Durch den Einsatz blockweiser Pr\u00fcfsummen wird Datenintegrit\u00e4t an jedem Punkt der Speicherkette sichergestellt. Dies bedeutet, dass jeder Lesevorgang gepr\u00fcft wird, was wiederum Datenverfall zu einem Problem der Vergangenheit macht. Zus\u00e4tzlich wird mittels \u201cCopy on Write\u201d (CoW) verhindert, dass bei einem System-Crash Daten verloren gehen welche gerade in Bearbeitung durch das Dateisystem waren. ZFS \u00e4ndert die Position der Daten auf dem Speichermedium erst, nachdem der Schreibvorgang abgeschlossen und erfolgreich verifiziert ist.<br>Zus\u00e4tzlich zum CoW Feature bietet ZFS erweiterte RAID Sicherheit im Vergleich zu standard RAID Leveln. Mit RAID-Z3 sind maximal drei Fehler im RAID Pool verkraftbar, wobei in einem herk\u00f6mmlichen RAID nur zwei problemlos w\u00e4ren. Zus\u00e4tzlich bietet ZFS die M\u00f6glichkeit des multi-disk-mirror RAID (nRAID), bei welchem nicht nur eine gespiegelte Platte zur Datensicherheit beitr\u00e4gt, sondern mehrere als Mirror zur Verf\u00fcgung stehen. Das beschleunigt au\u00dferdem die Lesegeschwindigkeit mit jeder weiteren Mirror-Platte.<\/p>\n\n\n\n<p><u>Hohe Skalierbarkeit<\/u><\/p>\n\n\n\n<p>Die Speicherkapazit\u00e4t mit ZFS Dateisystem wird praktisch nur durch die Hardware begrenzt. Die maximale Gr\u00f6\u00dfe des Dateisystems ist 16 EiB = 16 * 2^60 Byte, das entspricht drei Millionen 6TB Platten. Ein eingerichteter ZFS Pool kann jederzeit beliebig in seiner Gr\u00f6\u00dfe erweitert werden. Ein Pool kann schrittweise durch gr\u00f6\u00dfere Festplatten ersetzt werden, ohne dass es komplizierter Prozeduren bedarf.<br>Festplatten k\u00f6nnen physikalisch sogar in anderer Reihenfolge in ein anderes System gesteckt werden und solange die ZFS Version auf dem Zielsystem gr\u00f6\u00dfer oder gleich ist, k\u00f6nnen s\u00e4mtliche Daten, ACLs, Snapshots etc nach dem Import genutzt werden.<\/p>\n\n\n\n<p><u>Erh\u00f6hte Performance<\/u><\/p>\n\n\n\n<p>ZFS kann auch ma\u00dfgeblich die Performance Ihres Systems erh\u00f6hen. ZFS erlaubt es, Schreibvorg\u00e4nge an individuelle physikalische Platten zu senden anstatt nur an einzelne RAID-Volumes. Zus\u00e4tzlich gibt es keine write penalty, wie z.B. in einem klassischem RAID 5.<br>Beim Ausfall einer Festplatte in einem RAID-Verbund werden nur die belegten Daten rebuildet, nicht die gesamte Festplatte. Dies reduziert die Rebuild-Zeit und die Wahrscheinlichkeit eines weiteren Ausfalls. Die implementierten ZFS Algorithmen stellen sicher, dass die meist genutzen Daten auf den schnellsten Massenspeichern befindlich sind, was in Verbindung mit Flash basiertem Schreib-Cache und L2ARC Lese-Cache zu einer Performancesteigerung von bis zu 20% f\u00fchrt.<br>Ein weiteres Feature von ZFS sind die intelligent entwickelten Snapshot-, Clone- und Vervielf\u00e4ltigungsfunktionen. Diese ben\u00f6tigen nur einen Bruchteil der Zeit im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Dateisystemen.<\/p>\n\n\n\n<p><u>Einfache Administration<\/u><\/p>\n\n\n\n<p>Das Anlegen eines neuen ZFS-Pools gestaltet sich sehr einfach. Die verf\u00fcgbaren Datentr\u00e4ger lassen sich mit &#8222;<strong>rmformat<\/strong>&#8220; anzeigen und mit dem Befehl \u201c<strong>zpool create -m \/mountpunkt Contabo1 DEVICE<\/strong>\u201d kann in wenigen Sekunden ein neuer Pool erstellt werden. Das neue Dateisystem wird automatisch gemountet und ist sofort nutzbar. Ein Formatieren o.\u00e4. ist nicht notwendig.<\/p>\n\n\n\n<p>Sollte der Speicherplatz eines Datentr\u00e4gers nicht ausreichen, kann man der Pool auf sehr einfache Weise um einen zus\u00e4tzlichen Datentr\u00e4ger erweitert werden mittels \u201c<strong>zpool add Contabo1 DEVICE<\/strong>\u201d. Dies entspricht dem bereits bekannten RAID 0. Die Daten werden auf alle Datentr\u00e4ger verteilt, so dass die Transferrate zunimmt. Allerdings erh\u00f6ht sich hierdurch auch die Wahrscheinlichkeit von Datenverlust, da der Ausfall von nur einem Datentr\u00e4ger aus dem Pool ausreicht s\u00e4mtliche Daten unbrauchbar zu machen.<\/p>\n\n\n\n<p>In der Regel ist ein auf Datensicherheit ausgelegter Pool am sinnvollsten. Gespiegelte Platten, das entspricht dem klassischen RAID 1, lassen sich mittels \u201c<strong>zpool create Contabo1 mirror DEVICE DEVICE<\/strong>\u201d sehr leicht erstellen. Nat\u00fcrlich k\u00f6nnen Verbunde mit mehreren Mirrors hinzugef\u00fcgt werden, indem einfach ein weiterer Mirror an den Befehl geh\u00e4ngt wird. Mittels der &#8222;add&#8220; Option l\u00e4sst sich dies auch nachtr\u00e4glich erledigen. RAID-Z Verbunde k\u00f6nnen \u00e4hnlich einfach erstellt werden mittels \u201c<strong>zpool create Contabo1 raidz DEVICE DEVICE DEVICE DEVICE<\/strong>\u201d. Der Befehl erstellt einen RAID-Pool mit vier Datentr\u00e4gern, wobei maximal ein Datentr\u00e4ger ausfallen darf. Wird statt &#8222;raidz&#8220; die Option &#8222;raidz2&#8220; verwendet, k\u00f6nnen bis zu zwei Datentr\u00e4ger ausfallen.<\/p>\n\n\n\n<p>Es gibt au\u00dferdem die Option, Reserveplatten, die sogenannten Hot Spares, in einen Verbund einzubinden. Im Normalbetrieb werden sie nicht genutzt und erst dann aktiviert, wenn eine im Betrieb befindliche Platte ausf\u00e4llt. Bei einem Problem wird automatisch ein rebuild gestartet. Nach Abschluss des Vorgangs ist die Redundanz der Datentr\u00e4ger wieder gegeben. Dazu verwendet man den Befehl \u201c<strong>zpool add Contabo1 spare DEVICE<\/strong>\u201d und die letzte Platte in unserem Beispiel wird somit als Hot Spare im Pool verwendet.<br>Mittels &#8222;<strong>zpool list<\/strong>&#8220; werden alle ZFS-Pools inklusive Gr\u00f6\u00dfe, aktueller Belegung sowie dem Gesundheitszustand aufgelistet.<br>Es empfiehlt sich die Anleitungen der zwei wichtigsten Befehle und Ihrer Optionen mittels \u201c<strong>man zfs<\/strong>\u201d und \u201c<strong>man zpool<\/strong>\u201d durchzulesen.<\/p>\n\n\n\n<p><u>Hier nochmal eine kurze \u00dcbersicht zu den wichtigsten Befehlen:<\/u><\/p>\n\n\n\n<p>&#8211; Anlegen eines RAID-Z Pools<br><strong>zpool create NAME raidz DEVICE DEVICE DEVICE<\/strong><br>&#8211; Anlegen eines MIRROR Pools<br><strong>zpool create NAME mirror DEVICE DEVICE<\/strong><br>&#8211; Anzeigen der angelegten Pools<br><strong>zpool list<\/strong><br>&#8211; I\/O f\u00fcr die Pools anzeigen<br><strong>zpool iostat 1<\/strong><br>&#8211; Eigenschaften der Pool Ger\u00e4te anzeigen<br><strong>zpool vdevs<\/strong><br>&#8211; Platte\/Device zum Pool hinzuf\u00fcgen<br><strong>zpool add NAME DEVICE<\/strong><br>&#8211; Pool l\u00f6schen<br><strong>zpool destroy NAME<\/strong><br>&#8211; Anlegen eines ZFS Dateisystem mit gleichzeitigem Einh\u00e4ngen<br><strong>zfs create POOL\/NAME<\/strong><br>&#8211; Anzeigen der aktuellen ZFS Dateisysteme<br><strong>zfs list<\/strong><br>&#8211; Anlegen eines ZFS Dateisystem und einh\u00e4ngen unter einem nicht-default Pfad<br><strong>zfs create POOL\/NAME \/MOUNTPOINT<\/strong><br>&#8211; Snapshot eines Dateisystems<br><strong>zfs snapshot POOL\/FILESYSTEM@SNAPSHOTNAME<\/strong><br>&#8211; ZFS Dateisystem mounten<br><strong>zfs mount POOL\/FILESYSTEM \/MOUNTPOINT<\/strong><br>&#8211; Dateisystem entfernen<br><strong>zfs destroy POOL\/NAME<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p><u>Welche Betriebssysteme sind mit ZFS kompatibel?<\/u><\/p>\n\n\n\n<p>ZFS wurde urspr\u00fcnglich auf Solaris entwickelt, kann aber heutzutage auf FreeBSD, FreeNAS, den meisten Linux Distributionen und Proxmox genutzt werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>ZFS als eher neues Dateisystem bietet diverse Vorteile gegen\u00fcber den aktuell weit verbreiteten Dateisystemen, wie z.B. ext3, ext4 und NTFS. 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