ZFS Workshop für Einsteiger

Die TeilnehmerInnen des Workshops werden mit VirtualBox (verfügbar für Windows, Linux, BSD, Mac OS X) ZFS-Distributionen verwenden, die ZFS nutzen. Dies kann beispielsweise Debian/kFreeBSD sein (Debian System mit FreeBSD-Kernel) oder PC-BSD (FreeBSD Desktop Distribution) oder auch ein anderes Linux-System, das ZFS über FUSE zur Verfügung stellt (hier sind u.U. nicht alle Features enthalten). Die Software sollte dazu von den Teilnehmern bereits installiert sein, so dass wir uns in dem Workshop nicht lange mit Installationen aufhalten und stattdessen gleich in ZFS einsteigen können. Mit wenigen oder gar keinen ZFS-Vorkenntnissen kann in dieser virtuellen Umgebung problemlos mit ZFS experimentiert werden. Gemeinsam bauen wir einen Storagepool auf und besprechen dabei verschiedene Disk-Konfigurationen (Single-Disk, Stripe, Mirror, RAID mit Parity, sog. RAID-Z) mit ihren Vor- und Nachteilen. Anschliessend gehen wir genauer auf die Features von ZFS ein und betrachten sinnvolle Einsatzszenarien. Die folgenden ZFS-Features werden dabei genauer betrachtet und praktisch von den Teilnehmern angewendet:

• Quotas und Reservierung: ZFS stellt den gesamten verfügbaren Speicher allen darauf angelegten Dateisystemen zur Verfügung. Um bestimmte Dateisysteme daran zu hindern, den gesamten Platz für sich zu beanspruchen, können Quotas eingesetzt werden, die den verfügbaren Platz beschränken. Mit Reservierungen hingegen kann man eine bestimmte Menge Speicherplatz für ein Dateisystem garantieren, egal wieviel Daten andere Nutzer bereits für sich beanspruchen. Die Kombination beider Features werden wir uns anhand von praktischen Beispielen ansehen.

• Self-Healing: die Teilnehmer erfahren, wie ZFS sich um die Datenintegrität kümmert und sich mit einer geeigneten Poolkonfiguration selbst korrigieren kann. Wir werden dies praktisch erproben, indem wir gezielt Datenbereiche überschreiben, die bei anderen Dateisystemen Datenverlust zur Folge hätten. ZFS hingegen wird sich davon unbeeindruckt zeigen und die fehlerhaften Datenbereiche automatisch korrigieren.

• Snapshots und Klone: Wir werden Snapshots als Datensicherungsmöglichkeit betrachten deren Eigenschaften als Klone kennenlernen. So kann im Fall eines ungewollt auftretenden Datenverlustes entweder das gesamte Dateisystem oder einzelne Dateien aus dem Snapshot wiederhergestellt werden.

• Komprimierung: ZFS bietet durch seine eingebaute Komprimierung die Möglichkeit, auch grössere Datenmengen platzsparend abzuspeichern. Wir lernen dabei nicht nur die verfügbaren Kompressionsalgorithmen kennen, sondern auch, für welche Inhalte sich die Komprimierung eignet.

• Deduplizierung: Wenn häufig die gleichen Daten im Dateisystem abgelegt werden, entstehen dabei Redundanzen. Diese Redundanzen kann ZFS nutzen, um weitere Kopien dieser Daten durch platzsparende Verweise zu ersetzen. Wir besprechen, welche Anforderungen die Deduplizierung stellt, wo diese sinnvoll ist und sehen uns an einem praktischen Beispiel die Plattenplatzgewinne an, die dabei entstehen können.

Ziel des Workshops ist einerseits, ZFS kennenzulernen und dessen Vorteile nutzen zu können. Am Ende des Workshops können die Teilnehmer nicht nur einen Storagepool mit verschiedenen Disk-Konfigurationen anlegen, sondern auch Dateisysteme erstellen und mit ZFS Features ausstatten. Unterlagen für alle im Workshop behandelten Beispiele, Befehle und Anwendungsszenarien werden zur Verfügung gestellt.