ZFS

출처: https://junyharang.tistory.com/414

[이론 내용] ZFS란?

 

[이론 내용] ZFS란?

2023. 7. 7. 16:04ㆍ이론 정리

 

 

 

 

🚀 ZFS란?

    🔽 개요

        📦 소개

ZFS는 Zettabyte File System의 약자로 Sun Microsystem에서 만든 File System이고, Solaris에 탑재 된 File System이에요.
Sun Microsystem은 현재 Oracle에 인수가 된 상황인데, 이 때, Oracle이 ZFS를 클로즈드 소스(오픈 소스의 반대; 유료화) 로 전환하자 그에 불만을 가진 개발자들이 OpenZFS라는 Open Source ZFS 프로젝트를 만들어 갈라지게 되었어요.

ZFS는 File System과 논리 볼륨 관리자가 통합되어 DATA 손상에 대한 광범위한 보로를 제공하고, 높은 Storage 용량을 지원하며, 지속적인 Data 무결성 검사 및 자동 복구, Raid-Z 기술을 통해 RAID를 File System에서 Native로 지원하게 해주는 친구에요.

또한, 스냅샷이나 압축, 중복 제거 기능 등을 File System에서 지원하며, NFSv4 ACL을 완벽하게 지원한답니다.

 

 

 

    🔽 특징

ZFS는 아주 강력한 File System인데요.
다른 File System에서는 지원하지 않는 기능을 Native로 안정적으로 지원하고 있어요.

 

제        목	내       용
File System과 볼륨 관리자 통합	1. RAID Card와 같은 별도 Hardware나, 특별한 Software 없이 RAID를 Native로 매우 안정적으로 지원. 2. 특별한 장치 없이 캐시 드라이브 추가 가능. 3. 데이터 블록의 위치를 알고 있기 때문에 빠른 속도로 시실버링 가능. ZFS는 File System과 볼륨 관리자의 역할을 겸하기 때문에 RAID를 File System에서 지원. 또한, 캐시 용도의 드라이브를 추가할 수 있고, 일반적인 RAID와 달리 어떤 블록에 DATA가 저장되어 있는지 알기 때문에 빠른 DATA 리실버링이 가능.
DATA 무결성	File System에서 어떤 DISK에 DATA를 저장한다 할지라도 저장된 일정 DATA는 변형되고 파괴된다. 사용자의 실수나 HDD가 파괴되는 것 말고도 OS가 감지할 수 없는 DATA 파괴 또한 가능. 이러한 이유는 느슨하게 연결된 Cable이 원인일 수도 있고, 외부 진동일수도 있으며, 자연 방사선의 영향으로 Bit가 뒤집힐 수도 있다. 일반적인 DATA 무결성을 보장하지 않는 File System에서는 DATA가 파괴된지 알 수 없다. 이에 반해 ZFS의 경우 DATA 파괴를 막을 순 없으나, 파괴된 DATA를 자동으로 복구할 수 있는 방법을 제공. 해당 기능이 scrup.
Copy-On-Write	Copy-On-Write 트랜잭션은 쓰기 전 내용을 복사하는 것이나, ZFS가 DATA를 사용하기 전 해당 DATA 사본을 만드는 것은 아니다. 만약 Copy-On-Write이 없는 File System을 사용하는 HDD A가 있을 때, 해당 HDD 안 특정 DATA를 B 라는 DATA로 수정 (쓰기) 한다고 가정하면 A에 저장된 DATA Block에 B라는 DATA를 덮어쓰는 작업을 하게 된다. 이 때, DATA를 입력하다 어떤 문제(갑자기 전원이 내려가는 상황, OS의 문제로 오류 발생 등)가 발생하게 되면 A와 B DATA는 파괴 및 손실 된다. 하지만, ZFS에서는 A라는 DATA를 B라고 변경해야 할 때, A DATA는 그대로 두고, 새로운 Block을 할당하여 B라는 DATA를 입력한 뒤 쓰기 작업이 성공한 것을 확인하면 B DATA를 가리키도록 Update하는 방식을 사용하여 어떤 문제가 발생해도 A라는 DATA 즉, 원본 DATA는 파괴 및 손실되지 않는다. 또한, 이 기능 덕분에 스냅샷이 매우 효율적으로 가능하게 된다.
128Bit File System	ZFS는 최초 128Bit를 사용한 File System이다. 그러므로, 거의 무한대 용량을 지원한다. 1. FAT32는 32Bit File System   1) 논리 파티션의 한계는 8TB   2) 최대 File 크기는 4GB   3) 하나의 Directory에 들어갈 수 있는 최대 File 개수 16,384개 2. NTFS는 64Bit File System   1) 논리 Partition의 한계는 256TB   2) 최대 File 크기는 16TB   3) 하나의 Directory에 들어갈 수 있는 File 개수 4,294,967,295개 3. ZFS는 128Bit File System   1) 모든 zpoop의 한계 크기는 2560억 Zeta Byte   2) 16 엑스비 바이트 크기의 단일 파일   3) 하나의 Directory에 들어갈 수 있는 최대 File 개수 2^48 = 281,474,976,710,656개