ZFS - zfs

ZFS 结合了物理卷管理和文件系统。ZFS 安装可以跨越一系列存储设备，并且可扩展性很强，允许您立即添加磁盘以扩展存储池中的可用空间。

ZFS 是一个基于块的文件系统，它使用校验和来验证、确认和纠正每次操作，从而防止数据损坏。为了以足够的速度运行，此机制需要一个具有大量 RAM 的强大环境。

此外，ZFS 还提供了快照和复制、RAID 管理、写时复制克隆、压缩和其他功能。

要使用 ZFS，请确保您的机器上安装了 zfsutils-linux。

术语

ZFS 根据物理存储设备创建逻辑单元。这些逻辑单元称为 *ZFS 池* 或 *zpools*。每个 zpool 然后被划分为多个 *数据集*。这些数据集可以是不同类型

• *ZFS 文件系统* 可以看作是一个分区或一个已挂载的文件系统。

• *ZFS 卷* 代表一个块设备。

• *ZFS 快照* 捕获 *ZFS 文件系统或 ZFS 卷的特定状态。ZFS 快照是只读的。

• *ZFS 克隆* 是 ZFS 快照的可写副本。

zfs Incus 中的驱动程序

Incus 中的 zfs 驱动程序使用ZFS 文件系统和 ZFS 卷用于镜像和自定义存储卷，以及 ZFS 快照和克隆来从镜像创建实例以及实例和自定义卷快照。默认情况下，Incus 在创建 ZFS 池时启用压缩。

Incus 假设它对 ZFS 池和数据集拥有完全控制权。因此，您不应该维护任何数据集或不在 Incus 拥有的 ZFS 池或数据集中的文件系统实体，因为 Incus 可能会删除它们。

由于 ZFS 中写时复制的工作方式，父级ZFS 文件系统无法在所有子级消失之前被删除。因此，Incus 会自动重命名所有已删除但仍在引用的对象。这些对象将保存在随机的 deleted/ 路径下，直到所有引用都消失，并且该对象可以安全删除。请注意，此方法可能会影响恢复快照。请参阅下面的 限制。

Incus 会在 ZFS 0.8 或更高版本上自动为所有新创建的池启用修剪支持。这通过允许控制器更好地重用块来延长 SSD 的寿命，并且还允许在使用循环回退的 ZFS 池时释放根文件系统上的空间。如果您运行的是 ZFS 版本低于 0.8，并且想要启用修剪，请升级到至少 0.8 版。然后使用以下命令确保将来自动为 ZFS 池启用修剪，并修剪所有当前未使用的空间

zpool upgrade ZPOOL-NAME
zpool set autotrim=on ZPOOL-NAME
zpool trim ZPOOL-NAME

限制

zfs 驱动程序有以下限制

从旧快照恢复

ZFS 不支持从除最新快照之外的快照恢复。但是，您可以从旧快照创建新实例。此方法可以帮助您确认特定快照是否包含您需要的内容。确定正确的快照后，您可以 删除较新的快照，这样您需要的快照就是最新的快照，您可以恢复它。

或者，您可以将 Incus 配置为在恢复期间自动丢弃较新的快照。为此，请设置卷的 zfs.remove_snapshots 配置（或存储池上的相应 volume.zfs.remove_snapshots 配置，以适用于池中的所有卷）。

但是，请注意，如果 zfs.clone_copy 设置为 true，则实例副本也会使用 ZFS 快照。在这种情况下，您无法将实例恢复到最后一次副本之前拍摄的快照，除非您也删除所有后代。如果这不是一种选择，您可以将想要的快照复制到一个新实例中，然后删除旧实例。但是，您会丢失实例可能具有的任何其他快照。

观察 I/O 配额

I/O 配额不太可能影响ZFS 文件系统太多。这是因为 ZFS 是 Solaris 模块的移植（使用 SPL），而不是使用 Linux VFS API 的本机 Linux 文件系统，而 Linux VFS API 是应用 I/O 限制的地方。

ZFS 中的功能支持

某些功能，例如使用 idmaps 或委托 ZFS 数据集，需要 ZFS 2.2 或更高版本，因此目前还没有得到广泛支持。

配额

ZFS 提供了两种不同的配额属性：quota 和 refquota。quota 限制了数据集的总大小，包括其快照和克隆。 refquota 仅限制数据集中的数据大小，不包括其快照和克隆。

默认情况下，Incus 在您为存储卷设置配额时使用 quota 属性。如果您想使用 refquota 属性，请为该卷设置 zfs.use_refquota 配置（或在存储池上设置相应的 volume.zfs.use_refquota 配置，用于池中的所有卷）。

您还可以设置 zfs.use_reserve_space（或 volume.zfs.use_reserve_space）配置，以便与 quota 或 refquota 一起使用 ZFS reservation 或 refreservation。

配置选项

以下配置选项适用于使用 zfs 驱动程序的存储池以及这些池中的存储卷。

存储池配置

键	类型	默认值	描述
size	string	auto（可用磁盘空间的 20%，>= 5 GiB 且 <= 30 GiB）	创建基于循环的池时的存储池大小（以字节为单位，支持后缀，可以增加以扩展存储池）
source	string	-	现有块设备、循环文件或 ZFS 数据集/池的路径。多个块设备应以 , 分隔。列出块设备时，您也可以在它们前面加上 vdev 类型。要指定 vdev 类型，请在 vdev 类型和块设备之间使用 = 符号（例如，mirror=/dev/sda,/dev/sdb）。仅支持 stripe、mirror、raidz1 和 raidz2 vdev 类型。
source.wipe	bool	false	在创建存储池之前擦除 source 中指定的块设备
zfs.clone_copy	string	true	是否使用 ZFS 轻量级克隆而不是完整数据集副本（布尔值），或 rebase 以基于初始映像进行复制
zfs.export	bool	true	在执行卸载操作时禁用 zpool 导出
zfs.pool_name	string	池的名称	zpool 的名称

提示

除了这些配置之外，您还可以为存储卷配置设置默认值。请参见 为存储卷配置默认值.

存储卷配置

键	类型	条件	默认值	描述
block.filesystem	string	具有内容类型 filesystem 的基于块的卷（zfs.block_mode 已启用）	与 volume.block.filesystem 相同	存储卷的文件系统：btrfs、ext4 或 xfs（如果未设置，则为 ext4）
block.mount_options	string	具有内容类型 filesystem 的基于块的卷（zfs.block_mode 已启用）	与 volume.block.mount_options 相同	基于块的文件系统卷的挂载选项
security.shared	bool	自定义块卷	与 volume.security.shared 或 false 相同	启用跨多个实例共享卷
security.shifted	bool	自定义卷	与 volume.security.shifted 或 false 相同	启用 ID 偏移覆盖（允许多个隔离实例附加）
security.unmapped	bool	自定义卷	与 volume.security.unmapped 或 false 相同	禁用卷的 ID 映射
size	string		与 volume.size 相同	存储卷的大小/配额
snapshots.expiry	string	自定义卷	与 volume.snapshots.expiry 相同	控制何时删除快照（预期表达式类似于 1M 2H 3d 4w 5m 6y）
snapshots.pattern	string	自定义卷	与 volume.snapshots.pattern 或 snap%d 相同	表示快照名称的 Pongo2 模板字符串（用于计划快照和未命名的快照）[1]
snapshots.schedule	string	自定义卷	与 snapshots.schedule 相同	Cron 表达式（<minute> <hour> <dom> <month> <dow>）、逗号分隔的计划别名列表（@hourly、@daily、@midnight、@weekly、@monthly、@annually、@yearly）或为空以禁用自动快照（默认值）
zfs.blocksize	string		与 volume.zfs.blocksize 相同	ZFS 块的大小，范围为 512 到 16 MiB（必须为 2 的幂） - 对于块卷，即使设置了更高的值，最大值也将为 128 KiB
zfs.block_mode	bool		与 volume.zfs.block_mode 相同	是否使用格式化的 zvol 而不是数据集（zfs.block_mode 只能为自定义存储卷设置；使用 volume.zfs.block_mode 为池中的所有存储卷启用 ZFS 块模式，包括实例卷）
zfs.delegate	bool	ZFS 2.2 或更高版本	与 volume.zfs.delegate 相同	控制是否将 ZFS 数据集及其下方的任何内容委派给使用它的容器。允许在容器中使用 zfs 命令。
zfs.remove_snapshots	bool		与 volume.zfs.remove_snapshots 或 false 相同	根据需要删除快照
zfs.use_refquota	bool		与 volume.zfs.use_refquota 或 false 相同	使用 refquota 而不是 quota 来设置空间
zfs.reserve_space	bool		与 volume.zfs.reserve_space 或 false 相同	使用 reservation/refreservation 以及 quota/refquota

存储桶配置

要为本地存储池驱动程序启用存储桶并允许应用程序通过 S3 协议访问这些存储桶，您必须配置 core.storage_buckets_address 服务器设置。

键	类型	条件	默认值	描述
size	string	合适的驱动程序	与 volume.size 相同	存储桶的大小/配额

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[1]

snapshots.pattern 选项采用 Pongo2 模板字符串来格式化快照名称。

要向快照名称添加时间戳，请使用 Pongo2 上下文变量 creation_date。确保在模板字符串中以正确的格式设置日期，以避免快照名称中出现禁止的字符。例如，将 snapshots.pattern 设置为 {{ creation_date|date:'2006-01-02_15-04-05' }}，以便根据快照创建时间对其进行命名，精确到秒级。

另一种避免名称冲突的方法是在模式中使用占位符 %d。对于第一个快照，占位符将被替换为 0。对于后续的快照，将考虑现有快照名称以找到占位符位置处的最高数字。然后将该数字加 1 以生成新名称。