ZFS ist erwachsen geworden!

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DataCore Software GmbH

FAST LTA GmbH

Nexenta Systems, Inc.

Adaptive Replacement Cache

Was ZFS in der Speicherwelt jedoch wirklich einzigartig macht, ist die Nutzung von Adaptive Replacement Cache (ARC). ARC ist ein sehr leistungsfähiger Caching-Algorithmus. ARC unterscheidet sich sehr von traditionellen Least-frequently-/Least-recently-used-Algorithmen, da er neben vor Kurzem gelöschten Blöcken auch seit Langem nicht benutzte Blöcke oder die am wenigsten genutzten Blöcke identifiziert. Innerhalb ZFS wurde ARC modifiziert, um auch Blöcke zu definieren, die nicht gelöscht werden können. Wenn ein schnelles Medium wie SSD für ARC genutzt wird, dann kann auf Daten von der fraglichen Applikation unverzüglich zugegriffen werden, ohne dass erst auf den Speicher zurückgegriffen werden muss.

Mit ARC bleibt die Cache-Rate konstant hoch, auch bei variierenden I/Os. In ZFS wird ARC genutzt, um die Lesegeschwindigkeit zu erhöhen. Für schnelleres Schreiben kommt ZFS das „Copy-on-write-transactional-I/O-Modell” zu Hilfe, da in ZFS kein Block mit aktiven Daten überschrieben wird. Ein neuer Block wird zugewiesen und die Metadaten als Referenz des Originals ändern sich, um auf den neuen Block zu verweisen.

Als Resultat sind die meisten I/O in ZFS sequenziell und deshalb schneller zu finden. Außerdem nutzt ZFS ein Log, in dem alle Schreiboperationen gelistet sind. Im Falle eines Fehlers wird dieses Log genutzt, um die befallenen Blöcke wiederherzustellen. Für Daten, deren I/O-Geschwindigkeit wichtiger ist als die Datenintegrität, kann das Log abgeschaltet werden.

Schutz vor Silent Data Corruption

ZFS legt einen hohen Wert auf Datenintegrität um Daten gegen „Silent Data Corruption“ zu schützen, die durch Data Decay, Spannungsspitzen, kosmische Strahlung oder Ghost Writes entstehen können. Genutzt wird eine neue Generation von Prüfsummen, die dieses immer größer werdende Problem schnellerer und größerer RAID-Konfigurationen löst.

Auch Snapshots können aufgrund des Copy-on-write-Modells in ZFS sehr schnell erstellt werden, da ZFS keine Daten überschreibt, sondern die bereits gespeicherten Daten für Snapshots nutzt. Zusätzlich ist schon seit 2009 eine unbeschränkte Deduplizierung eingebaut.

Da NexentaStor um ZFS herum gebaut ist, können Nutzer Standardhardware benutzen und sind nicht daran gebunden, teure Produkte eines bestimmten Herstellers zu beziehen oder einen Aufpreis für Standardfunktionen zu bezahlen. Dieses Modell der großen Speicherhersteller könnte man auch als „Hardware-Steuer“ der Lieferanten verstehen, was Speicher bisher viel teurer machte, als eigentlich sein müsste.

Mit ZFS bietet NexentaStor massive Skalierbarkeit in allen Speicherumgebungen, inklusive unlimitierte Snapshots, frei Upgrades auf aktuelle Versionen und eine extrem hohe Datensicherheit. Es gibt praktisch kein Limit für die Dateigröße oder die Anzahl an Dateien oder Dateisystemen.

Die Zukunft für ZFS schaut gut aus: Die OpenSolaris-Community arbeitet auch weiterhin in Form des Illumos-Projekts an der Entwicklung des Quellcodes für ZFS. Jeff Bonwick verließ das Projekt im September 2010 jedenfalls mit dem Gewissen, ein Dateisystem für die Zukunft geschaffen zu haben: „ZFS ist erwachsen geworden. Genau wie Erwachsene zieht es nun aus in die große, weite Welt. Unternehmen wie Nexenta, die die Technik in ihre Produkte integriert haben, helfen ZFS dabei, Spuren in der Speicherindustrie zu hinterlassen.”

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