• IT-Karriere:
  • Services:

ZFS erklärt: Ein Dateisystem, alle Funktionen

Um für möglichst redundante und sichere Daten zu sorgen, ist längst keine teure Hardware mehr nötig. Ein Grund dafür ist das Dateisystem ZFS. Es bietet Snapshots, sichere Checksummen, eigene Raid-Level und andere sinnvolle Funktionen - kann aber zu Anfang überfordern.

Artikel von veröffentlicht am
ZFS ermöglicht auch das Spiegeln von Laufwerken.
ZFS ermöglicht auch das Spiegeln von Laufwerken. (Bild: Oliver Nickel/Golem.de)

Ein möglichst redundantes System für Datensicherheit und Integrität aufzubauen, ist seit einiger Zeit nicht mehr nur eine Sache des richtigen Raid-Verbundes. Auch die Wahl des Dateisystems, mit dem Informationen auf Festplatten und SSDs gespeichert werden, spielt eine große Rolle. Systeme wie Windows und diverse Linux-Distributionen nutzen standardmäßig NTFS respektive Ext4, entsprechend groß ist ihre Verbreitung in der IT.

Inhalt:
  1. ZFS erklärt: Ein Dateisystem, alle Funktionen
  2. Ein Raid ersetzt kein Backup

Sobald es darum geht, Laufwerke mit verschiedenen Methoden vor Datenverlust zu schützen, kommen aber beide genannten Filesysteme an ihre Grenzen. Aus diesem Grund ist im Bereich der Netzwerkspeicher und Serversysteme auch das Zettabyte File System - ZFS - bekannt. Doch was zeichnet dieses im Vergleich zu NTFS und Ext4 aus?

Wir denken: Jeder Administrator muss sich damit auseinandersetzen. Allerdings ist das System mit seinen vielen Möglichkeiten sehr komplex, hat einige Einschränkungen und kann daher schnell verwirren. Golem.de gibt eine Übersicht.

Diverse Funktionen, die Datenredundanz sicherstellen sollen - darunter Snapshots, Copy-on-write oder vom Dateisystem verwaltete Raid-Systeme - gehören zu den Eigenschaften von ZFS. Hier kommt auch ein ähnliches, aber unabhängig entwickeltes Dateisystem ins Spiel: das B-Tree File System, kurz Btrfs.

Stellenmarkt
  1. windream, Bochum
  2. nexnet GmbH, Berlin

Für welches der beiden Systeme wir uns entscheiden, hängt dabei eher von unserem genutzten Betriebssystem ab. ZFS wird etwa unter FreeBSD unterstützt, welches auf diversen NAS-Systemen verbreitet ist. Auch das beliebte NAS-OS FreeNAS unterstützt ZFS nativ. Golem.de konnte sich im Eigenbau bereits einen eigenen Netzwerkspeicher damit erstellen. Auch konnten wir das Dateisystem anderweitig ausprobieren.

Wo kommt ZFS her?

Nachdem ZFS als Teil des Betriebssystems Solaris durch Oracle gekauft wurde, stellte das Unternehmen die Lizenz des Dateisystems effektiv von Open Source wieder auf ein proprietäres und geschlossenes Modell um und bot dafür keine weiteren Updates an. Das Konzept wurde daher mit dem Open-Source-Projekt Illumos, das auf Opensolaris basiert, später wieder weiterentwickelt.

Seit 2013 beschäftigt sich das Projekt OpenZFS mit der Weiterentwicklung des Dateisystems. Dabei handelt es sich aber um ein separat erhältliches Paket, das nicht mit der GNU Public License kompatibel ist. Aus diesem Grund ist ZFS zwar mit Linux-Distributionen und auch MacOS kompatibel, wird aber nicht im Linux-Kernel verankert und dort weiterentwickelt. Das System wird derzeit von einer Community gepflegt, die FreeBSD, Linux, MacOS und Windows verwendet.

Raid-Z funktioniert ohne zusätzliche Hardware

Von Grund auf unterscheidet sich ZFS von Dateisystemen wie NTFS und Ext4. Es ist Volume Manager und Dateisystem in einem, kennt also physische Laufwerke des Hostcomputers und deren logische Partitionen. Damit ermöglicht ZFS beispielsweise eine Raid-Funktion, das sogenannte Raid-Z. Dabei handelt es sich im Prinzip um ein herkömmliches Raid 5 oder Raid 6, allerdings mit einem dynamischen Striping. ZFS schreibt einzelne Blöcke immer als ganzen eigenen Stripe. Damit wird Datenverlust während des Schreibvorgangs verhindert, etwa wenn währenddessen ein Laufwerk ausfällt oder das System beschädigt wird.

Einen Raid-Z können Anwender mit beliebig vielen Paritätslaufwerken definieren, etwa mit einer, zwei oder mehr Redundanzen. Das kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn Anwender keinen Raid-Controller auf dem Mainboard selbst oder einen dedizierten Controller verwenden möchten oder können. Mit ZFS kann dabei auch aus einem simplen JBOD-Array - also einer Ansammlung mehrerer physischer Datenträger - ein vom Anwender einzelnes sichtbares logisches Volume, ein Virtual Device (Vdev), erstellt werden. Meist besteht ein Vdef aus einer einzelnen Festplatte oder SSD. Die Zusammenfassung mehrerer logischen Laufwerke wird in ZFS auch Pool oder Zpool genannt. Sie werden über alle darin definierten physischen Datenträger verteilt in Stripes abgelegt - ähnlich eines RAID-0-Systems. Oracle selbst gibt eine weiterführende Übersicht über die Fachbegriffe von ZFS.

ZFS ist dabei auch in der Lage, eine Art Raid 1 aufzuziehen. Möglich ist das mit ZFS Mirror. Dabei werden die Daten des Quellpools bei Schreibvorgängen auch auf redundante Pools repliziert. Sollte so ein Gerät ausfallen, können die Daten von der zusätzlichen Hardware gelesen werden. Ein ZFS Mirror ist dabei in der Lage, auch wesentlich mehr als eine redundante Kopie zu erstellen. Wollen wir ein Datenlaufwerk mit zehn redundanten Laufwerken absichern, können wir dies tun. Wir sollten beachten, dass dies natürlich teuer ist. Hier sollten Administratoren abwägen, wie kritisch ihre Daten sind.

Doch wie heißt es in der Welt der IT-Administration: Ein Raid ersetzt kein Backup. Auch hier bietet ZFS eine Lösung an, mit Snapshots des Dateisystems.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
Ein Raid ersetzt kein Backup 
  1. 1
  2. 2
  3.  


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. (u. a. Asus Rog Strix X570-F + Ryzen 7 3700X für 555,00€, Asus Tuf B450-Plus + Ryzen 7 2700 für...
  2. 419,00€ (Bestpreis!)

mylka 11. Nov 2019 / Themenstart

ist das nicht eher was für DVDs. ich spiel gerade mit BTRFS rum (winbtrfs ist schnell...

superdachs 11. Nov 2019 / Themenstart

ECC ist spottbillig wenn man DDR3 nimmt, ich hab selbst vor einiger Zeit eine Dual-Xeon...

widdermann 09. Nov 2019 / Themenstart

Bei Ubuntu ist es seit 16.04 im OS mit dabei. Proxmox ist ein Mischmasch aus Ubuntu und...

widdermann 09. Nov 2019 / Themenstart

Die Entwicklungen unterstehen der GPL. Falls dich die Änderungen interessieren würde ich...

widdermann 09. Nov 2019 / Themenstart

Das stimmt doch nicht, ich habe noch nie von einem raid-z4 gehört, während ein raid-z3...

Kommentieren


Folgen Sie uns
       


Minecraft Earth - Gameplay

Minecraft schafft den Sprung in die echte-virtuelle Welt: In Minecraft Earth können Spieler direkt in der Nachbarschaft prächtige Gebäude aus dem Boden stampfen und gegen Skelette kämpfen.

Minecraft Earth - Gameplay Video aufrufen
ZFS erklärt: Ein Dateisystem, alle Funktionen
ZFS erklärt
Ein Dateisystem, alle Funktionen

Um für möglichst redundante und sichere Daten zu sorgen, ist längst keine teure Hardware mehr nötig. Ein Grund dafür ist das Dateisystem ZFS. Es bietet Snapshots, sichere Checksummen, eigene Raid-Level und andere sinnvolle Funktionen - kann aber zu Anfang überfordern.
Von Oliver Nickel

  1. Dateisystem OpenZFS soll einheitliches Repository bekommen
  2. Dateisystem ZFS on Linux unterstützt native Verschlüsselung

Kognitive Produktionssteuerung: Auf der Suche nach dem Universalroboter
Kognitive Produktionssteuerung
Auf der Suche nach dem Universalroboter

Roboter erledigen am Band jetzt schon viele Arbeiten. Allerdings müssen sie oft noch von Menschen kontrolliert und ihre Fehler ausgebessert werden. Wissenschaftler arbeiten daran, dass das in Zukunft nicht mehr so ist. Ziel ist ein selbstständig lernender Roboter für die Automobilindustrie.
Ein Bericht von Friedrich List

  1. Ocean Discovery X Prize Autonome Fraunhofer-Roboter erforschen die Tiefsee

Red Dead Redemption 2 für PC angespielt: Schusswechsel mit Startschwierigkeiten
Red Dead Redemption 2 für PC angespielt
Schusswechsel mit Startschwierigkeiten

Die PC-Version von Red Dead Redemption 2 bietet schönere Grafik als die Konsolenfassung - aber nach der Installation dauert es ganz schön lange bis zum ersten Feuergefecht in den Weiten des Wilden Westens.

  1. Rockstar Games Red Dead Redemption 2 belegt 150 GByte auf PC-Festplatte
  2. Rockstar Games Red Dead Redemption 2 erscheint für Windows-PC und Stadia
  3. Rockstar Games Red Dead Online wird zum Rollenspiel

    •  /