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?在Linux上有很多耳熟能詳?shù)奈募到y(tǒng)，EXT4,XFS，哪怕BTRFS也比openZFS出名，不過很多40出頭的IT人還是對ZFS有些印象的。很多人都覺得openZFS有點生不逢時，正當(dāng)ZFS準(zhǔn)備和LINUX緊密聯(lián)姻的時候，SUN被Oracle收購了，于是這也注定了ZFS的前路坎坷。在國外的很多IT社區(qū)里，都給ZFS打上了“originally Sun , but “got Oracled””這樣的標(biāo)簽。在IT領(lǐng)域“got Oracled”不是個好詞，很多好技術(shù)都被Oracle收購了，并且消滅了。
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ZFS是和普通的文件系統(tǒng)完全不同的，它是一種帶有嚴格一致性的文件系統(tǒng)，是一種日志結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)。類似于數(shù)據(jù)庫，ZFS依靠類似WAL的機制來保證文件系統(tǒng)的一致性。因此ZFS可以隨時保持十分強的一致性，有過服務(wù)器掉電后文件系統(tǒng)掛掉或者變成只讀狀態(tài)的朋友可能現(xiàn)在還會心有余悸，在ZFS上是永遠不需要fsck的，因為WAL可以幫助我們自動糾正這些不一致問題。
ZFS采用COW(COPY ON WRITE）的方式修改數(shù)據(jù)，這一點與SSD的行為類似，這種方式是個雙刃劍，可以獲得較好的讀寫平衡，但是會帶來寫放大的問題，數(shù)據(jù)的修改操作會有較高的成本。
ZFS的RAID-Z技術(shù)被稱為窮人的福音，使用RAID-Z技術(shù)，可以把多塊硬盤組成一個軟RAID系統(tǒng)從而確保數(shù)據(jù)的安全性。同時ZFS支持數(shù)據(jù)壓縮，可以讓數(shù)據(jù)的存儲成本進一步降低。
ZFS支持十分強大的快照技術(shù)，通過快照閃回或者克隆數(shù)據(jù)都十分方便。這給數(shù)據(jù)保護，數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)復(fù)制等都提供了十分強大的保障。
如此復(fù)雜的文件系統(tǒng)，其附加開銷肯定十分大，為了確保ZFS的性能，采用了內(nèi)存中修改，并以強一致性事務(wù)的方式存盤的模式。如果你的硬件環(huán)境較好，配置有較多的物理內(nèi)存，那么在內(nèi)存中完成寫操作，并且將日志寫在性能極佳的NVME SSD盤上，將海量數(shù)據(jù)寫入大容量HDD中，那么當(dāng)你的寫IO不會大到擊穿內(nèi)存緩沖的時候，ZFS文件系統(tǒng)是能夠表現(xiàn)出十分優(yōu)秀的寫入性能的。
對于ZFS的性能問題，網(wǎng)絡(luò)上有很多不同的關(guān)鍵，也有不同的測試結(jié)果。用比較中肯的觀點來說，任何的好處都是有代價的，ZFS在確保數(shù)據(jù)安全的前提下，肯定會在性能上有所欠缺。一些認為ZFS性能很差的朋友可能并沒有做好調(diào)優(yōu)，一些認為ZFS性能十分優(yōu)秀的朋友可能其測試場景過于單一和簡單。一般來說，與EXT4/XFS等傳統(tǒng)文件系統(tǒng)相比，ZFS在大量持久性寫入場景的性能肯定要差不少，對于讀寫較為均衡的OLTP系統(tǒng)來說，ZFS的性能與EXT4十分接近并略低一些。在某些OLTP數(shù)據(jù)庫場景中，因為ZFS的內(nèi)存中寫與讀緩沖機制，也可能會表現(xiàn)出比EXT4/XFS更好的性能。
比如當(dāng)我們在ZFS上跑PG或者MySQL的時候，因為文件系統(tǒng)是可以確保不會出現(xiàn)塊斷裂問題的，因此我們就可以關(guān)閉FULL PAGE WRITE，從而獲得更好的并發(fā)性能。這實際上就是我昨天討論過的，把數(shù)據(jù)庫的工作交給OS來做的一個例子。
實際上，ZFS的調(diào)優(yōu)也沒那么復(fù)雜，如果你有我上面說的這樣的環(huán)境，較大的物理內(nèi)存，SSD盤做日志寫入，那么下面的調(diào)整方案可能就足以 ZFS表現(xiàn)出不錯的性能了。雖然ZFS文件系統(tǒng)上做針對性的調(diào)優(yōu)比較復(fù)雜，因為針對不同的數(shù)據(jù)保護模式，不同的緩沖策略和壓縮策略，會有十分復(fù)雜的配置。不過一般情況下，調(diào)整并不復(fù)雜：
- lrecordsize=8kB；
- llogbias=throughput [latency] ：根據(jù)你的應(yīng)用場景需求可以選擇吞吐量和延時，針對高并發(fā)要求的OLTP應(yīng)用，可以選擇LATENCY，對于具有大量數(shù)據(jù)掃描的分析類應(yīng)用，可以選擇throughput；
- lzfs_arc_max ：一定要設(shè)置該參數(shù)，避免arc cache占用過多的內(nèi)存，導(dǎo)致操作系統(tǒng)換頁。
有興趣的朋友可以找時間試試ZFS的性能是否能夠滿足你的應(yīng)用需求。我覺得不追求極致性能的情況下，ZFS的強一致性保障與數(shù)據(jù)壓縮能力已經(jīng)能夠讓我們得數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)受益良多了。
目前openZFS社區(qū)是十分活躍的，今年年初推出的2.1.7版本支持3.10-6.0的LINUX核心，與一直不夠成熟的BTRFS相比，我還是更推薦openZFS。實際上我們的國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫廠商也可以試著考慮一下openZFS,利用這個開源項目為自己的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品開發(fā)一個底層存儲組件，用在自己的數(shù)據(jù)庫一體機上。
網(wǎng)站欄目：生不逢時的openZFS能用在數(shù)據(jù)庫上嗎
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