RAIDZ扩展码在OpenZFS Master中降落

OpenZFS创建开发人员Matthew Ahrens将于上周将ZFS History-Raidz扩展大师的最追捧的特征合并到船舶中。新功能允许ZFS用户扩展单个RAIDZ VDev的大小。例如，您可以使用新功能将三个磁盘RAIDZ1转换为四个，五个或六个RAIDZ1。

OpenZFS是一个复杂的文件系统，事物必然会有点咀嚼，解释了该功能的工作原理。所以，如果你＆＃39; zfs newbie，你可能想回到我们的综合zfs 101介绍。除了作为文件系统之外，ZFS还是一个存储阵列和卷管理器，这意味着您可以将其送到整个磁盘设备，而不仅仅是一个磁盘设备。 ZFS存储系统的核心是ZPool - 这是ZFS存储最基本的级别。 ZPool又包含vdevs，Vdevs包含它们中的实际磁盘。写入拆分为称为记录或块的单位，然后在VDEV中半均匀地分发。

存储vdev可以是五种磁盘，镜像，RAIDZ1，RAIDZ2或RAIDZ3中的五种类型之一。您可以将更多VDEV添加到ZPool，您可以将更多磁盘附加到单个或镜像vdev。但是，通过这种方式管理存储需要一些计划，并预算 - 哪些业余爱好者和家庭主妇经常areN＆＃39; t太热情。

传统的RAID，不共享＆＃34;池＆＃34; ZFS的概念通常提供扩展和/或重塑阵列的能力。例如，您可以将单个磁盘添加到六个磁盘RAID6数组中，从而将其转换为七磁盘RAID6阵列。正在进行的活蛋白，特别是痛苦，特别是在几乎全阵列上;它完全可能需要这样的任务可能需要一周或更长时间，阵列性能限制在整个时间的正常常规或更少。

从历史上看，ZFS已经避免了这种扩展。 ZFS最初是为商业用途而开发的，而实时阵列重新塑造通常是商业世界中的非启动器。将存储＆＃39;在最终的日子中对无法使用的水平丢弃，通常在工资单和开销中的成本更多，而不是购买完全新的硬件。现场扩展也是非常危险的，因为它涉及阅读和重写所有数据并将阵列放在临时，远远良好的测试中，而＃34;一半，一半，＆＃34;条件直到它完成。

对于具有许多磁盘的用户来说，新的RAIDZ扩展不太可能改变它们使用ZFS的方式。将VDEVS视为完整的单位而不是尝试在它们内部捣碎，它仍然更容易且更加实用。但是，使用单个vdev运行ZFS的业余爱好者，HomeBerbers和小用户可能会在新功能中获得大量使用。

从实际的角度来看，Ahrens＆＃39;新的VDev扩展功能仅为现有命令添加新功能，即ZPool Attach，通常用于将磁盘添加到单个磁盘VDEV（将其转换为镜像Vdev）或将额外磁盘添加到镜子（for示例，将双磁盘镜像转换为三个磁盘镜像）。

使用新的代码，您也能将新磁盘附加到现有的RAIDZ VDEV。这样做扩展了宽度的vdev，但不会更改vdev类型，因此您可以将一个六磁盘RAIDZ2 VDEV转换为七磁盘RAIDZ2 VDEV，但您可以将其转换为七磁盘RAIDZ3。

在发出ZPool附件命令后，扩展开始。在扩展期间，每个块或记录从vdev读取正在扩展，然后重写。重写块的扇区在VDev中的所有磁盘中分发，包括新磁盘，但条带本身的宽度不会改变。因此，在扩展完成后，RAIDZ2 VDEV从六个磁盘扩展到十块仍然仍然充满六个条纹。

因此，虽然用户将看到新磁盘提供的额外空间，但由于新磁盘，扩展数据的存储效率不会改进。在上面的示例中，我们从一个六盘RAIDZ2开始，标称存储效率为67％（每六个扇区中的四个是数据）到一个十盘RAIDZ2。新写入十盘RAIDZ2的数据具有80％-八个扇区的标称存储效率是数据 - 但旧的扩展数据仍然用六个条纹写入，因此它仍然具有旧的储存效率旧的67％ 。

值得注意的是，这是一个vdev的意外或奇异的状态，因为vdev是raidz已经使用动态，变量​​条带宽宽度来占块或记录太小，以在所有磁盘上条纹。一个vdev。

例如，如果您编写单个元数据块 - 包含文件＆＃39; s名称，权限和磁盘上的位置的数据 - 它适合磁盘上的单个扇区。如果您将元数据块写入一个十宽的RAIDZ2，则您不会写一个完整的十宽条纹，而是写一个尺寸的块宽的块;单个数据扇区加上两个奇偶校长扇区。所以＆＃34;尺寸＆＃34;在一个新扩展的RAIDZ VDEV aren＆＃39; t的东西是zfs困惑的东西。他们＆＃39;在办公室旁边只是另一天。

正如我们上面所讨论的那样，一个新扩展的RAIDZ VDev Won＆＃39; t看起来非常像是那种从＆＃34那样设计的那样;诞生＆＃34; - 至少，不是起初。虽然混合中有更多的磁盘，但数据的内部结构是＆＃39; t的变化。

向VDEV添加一个或多个新磁盘意味着它应该能够稍高的吞吐量。即使遗留块Don＆＃39; t跨越Vdev的整个宽度，所添加的磁盘意味着更多主轴以分配工作。这可能会赢得＆＃39; t制作了jaw滴加速度，但七碟vdev上的六个条纹意味着您仍然可以同时读取或写两个块，因此可能有任何速度改进很小。

对性能的净影响可能很难预测。例如，如果从六个磁盘RAIDZ2扩展到七磁盘RAIDZ2，例如，您的原始六磁盘配置并没有任何填充。可以将128kib块均匀地切成四个32kib数据片，两个32kib奇偶校验件。七个磁盘之间的相同记录拆分需要填充，因为128kib /五个数据件并未出现偶数扇区。

同样，在某些情况下 - 特别是小型记录或volblocksize-vollblocksize - 每个磁盘的工作量可能在较旧的，比较更广泛的更广泛的较窄的布局中可能会显着降低。将128kib块分成32kib块，用于六个RAIDZ2，每个磁盘可以更有效地读取或写入，而不是一个分成16kib件的十宽RAIDZ2，例如 - 所以它＆＃39;无论是更多的克拉皮郡磁盘但较小的碎片将提供更多吞吐量，而不是更少的磁盘，但较大的碎片。

您可以确定的一件事是，新扩展的配置通常应执行以及原始的非扩展版本 - 一旦大多数数据是（重新）以新宽度编写，扩展VDev Won＆＃39 ; t执行任何不同，或者与从一开始时那样的任何不那么可靠。

初始扩展过程似乎奇怪的是，初始扩展过程并在新的宽度上重写所有现有块，而att＃39;毕竟，它＆＃39;无论如何阅读和重新编写数据，对吧？我们要求Ahrens为什么原始宽度留下，并且答案归结为＆＃34;它更容易，更安全。＆＃34;

识别的一个关键因素是在技术上，扩展ISN＆＃39; T移动块;它＆＃39;只是移动扇区。它的方式＆＃39;编写的，扩展代码没有必要知道ZFS＆＃39;逻辑块边界是 - 扩展例程不知道单个扇区是否是奇偶校验或数据，更不用说它属于哪个阻止它。

扩展可以遍历所有块指针来定位块边界，然后它将知道哪个扇区属于哪个块以及如何重塑块，而是根据Ahrens，做任何方式对ZFS＆＃39的方式非常侵入。磁盘格式。扩展需要在MetasLabs上不断更新SpaceMaps，以解释每个块的磁盘大小的变化 - 如果块是数据集的一部分，而不是zvol，更新每位数据集和每文件空间会计出色地。

如果它真的让你的牙齿痒痒地知道你在新鲜五个Vdev上有四个条纹，你可以在扩展完成后立即阅读并重新编写数据。最简单的方法是使用ZFS快照，ZFS发送，ZFS接收以复制整个数据集和ZVols。如果您＆＃39;重新担心ZFS属性，简单的MV操作将完成技巧。

然而，在大多数情况下推荐我们在大多数情况下推荐放松和让ZFS做它的事情。来自旧数据的overmed块areN＆＃39; t真正伤害了任何东西，当您自然删除和/或改变Vdev的使用寿命时，大多数都将根据需要自然地重新编写，而无需管理员干预或者由于痴迷阅读和重新编写所有内容，长期高存储负荷。

Ahrens＆＃39;新的代码在OpenZFS Master中，但尚未成为任何OpenZFS发布的一部分，更不用说别的人添加到其他人和＃39;我的存储库中。当我们期望在生产中看到代码时，我们问了Ahrens，不幸的是，它将是一段时间。

RAIDZ扩展命中硕士太晚了，即即将到来的OpenZFS 2.1发布，预计很快（现在可以使用2.1发布候选人7）。它应该包含在下一个主要的OpenZFS释放中;它＆＃39为混凝土日期太早，但主要发布通常每年发生一次。

广泛地说，我们预计RAIDZ扩张在2022年8月2022年8月的某个地方的ubuntu和freebsd的应用中击中了生产，但是猜测。 Truenas可能会很好地将其进入生产中的生产，因为在官方命中释放状态之前，IxSystems倾向于从Master中提取ZFS功能。