ZFS 与传统文件系统之间的差别

以前,文件系统被局限于一个设备,因此文件系统自身会受到该设备大小的限制 。由于存在大小限制,因此创建和重新创建传统文件系统很耗时,有时候还很难 。传统的卷管理产品可帮助管理此过程 。
由于 ZFS 文件系统不局限于特定设备,因此可以轻松、快捷地创建,其创建方法与目录的创建方法相似 。在为存储池分配的空间内,ZFS 文件系统可以自动增长 。
要管理许多用户子目录,可以为每个用户创建一个文件系统,而不是只创建一个文件系统(如 /export/home) 。此外,ZFS 还提供了一个文件系统分层结构,这样只需应用分层结构内文件系统可继承的属性,便可轻松设置和管理许多文件系统 。
ZFS 建立在池存储概念的基础上 。与典型文件系统映射到物理存储器不同,池中的所有 ZFS 文件系统都共享该池中的可用存储器 。因此,即使文件系统处于非活动状态,实用程序(例如 df)报告的可用空间也会发生变化,因为池中的其他文件系统会使用或释放空间 。注意,使用配额可以限制最大文件系统大小 。有关配额的信息,请参见设置 ZFS 文件系统的配额 。使用预留功能可以保证文件系统拥有相应空间 。有关预留的信息,请参见设置 ZFS 文件系统的预留空间 。此模型与从同一文件系统(例如 /home)挂载多个目录的 NFS 模型非常相似 。
ZFS 中的所有元数据都是动态分配的 。其他大部分文件系统都会预分配其大量元数据 。因此,创建文件系统时需要针对此元数据的即时空间成本 。此行为还意味着文件系统支持的文件总数是预先确定的 。由于 ZFS 根据需要分配其元数据,因此不需要初始空间成本,并且文件数只受可用空间的限制 。对于 ZFS 文件系统,对 df -g 命令输出的解释必须和其他文件系统不同 。报告的 total files 只是根据池中可用的存储量得出的估计值 。
ZFS 是事务性文件系统 。大部分文件系统修改都捆绑到事务组中,并异步提交至磁盘 。这些修改在被提交到磁盘之前称为暂挂更改 。已用空间量、可用空间量以及文件或文件系统引用的空间量并不考虑暂挂更改 。通常,暂挂更改仅占用几秒钟的时间 。即使使用 fsync(3c) 或 O_SYNC 提交对磁盘的更改,也不一定可以保证有关空间使用情况的信息会立即更新 。
文件系统的快照开销很小,并且很容易在 ZFS 中创建 。在大多数 ZFS 环境中,快照很可能是通用的 。
尝试释放空间时,快照的存在会引起某种意外行为 。通常,获取适当的权限后,可从整个文件系统中删除一个文件,此操作会使文件系统有更多的可用空间 。但是,如果要删除的文件存在于文件系统的快照中,则删除该文件不会获得任何空间 。快照将继续引用该文件使用的块 。
由于需要创建新版本的目录来反映名称空间的新状态,因此删除文件会占用更多的磁盘空间 。此行为意味着,尝试删除文件时可能获得意外的 ENOSPC 或 EDQUOT 。
ZFS 旨在降低复杂性和减轻管理负担 。例如,如果使用现有文件系统,则必须在每次添加新文件系统时编辑 /etc/vfstab 文件 。ZFS 可根据数据集的属性自动挂载和取消挂载文件系统,从而消除了上述要求 。无需管理 /etc/vfstab 文件中的 ZFS 项 。
如ZFS 池存储 中所述,ZFS 不需要单独的卷管理器 。ZFS 对原始设备执行操作,因此可能会创建由逻辑卷(软件或硬件)构成的存储池 。由于 ZFS 在使用原始物理设备时可获得最佳工作状态,因此建议不使用此配置 。使用逻辑卷可能会牺牲性能和/或可靠性,因此应尽量避免 。
Solaris OS 的旧版本支持主要基于 POSIX 式 ACL 规范的 ACL 实现 。基于 POSIX 草案的 ACL 用来保护 UFS 文件 。基于 NFSv4 规范的新 ACL 模型用来保护 ZFS 文件 。

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