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Zettabyte File System(ZFS)
9810117 丁冠宏
100062209 許哲維
100010018李哲銓
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Outline
 File
System
 Zettabyte

Introduction

Features

More details
file system(ZFS)
 Conclusion
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File System-簡介

file→name, ID, type, location, size, protection, time, data,
user 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
metadata,Window的FAT、Linux的ext、UNIX及BSD的ZFS
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File System-作用
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Outline
 File
System
 Zettabyte
file system(ZFS)

Introduction

Features

More about ZFS
 Conclusion
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ZFS-Introduction
 History
 Advantage
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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
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ZFS-Introduction
 Advantage

1.Strong data integrity

2.Immense capacity

3.Simple administration

4.High performance

5.Open source
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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
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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
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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
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ZFS-Features
v.s
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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
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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
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ZFS-Features
 5.Error

detection and correction
利用checksum:

每次block寫入disk前checksum

Stored in parent
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ZFS-Features
 5.Error

detection and correction
a block being written:

Update checksum in parent

Update checksum in grandparent

…and so on
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ZFS-Features
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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
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ZFS-Features
 7.

Immense capacity
128bit address
 2128
bytes(272 trillion kg)
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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
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ZFS-Features
 9.High

performance
redesign or eliminate crufty old interfaces
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More about ZFS
 Storage
model
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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
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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
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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
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Summary

Simple

Powerful

Safe

Fast

Open
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