Mythos ZFS - Das Dateisystem der Zukunft

[Felix Rieseberg]

<div class="bbWrapper">Jeder, der die aktuellen Entwicklungen, Gerüchte und den generellen Wahnsinn rund um Leopard verfolgt, wird die Abkürzung ZFS schon einmal gehört haben. Sie steht für ein neues Dateisystem aus dem Hause Sun, das als absolute Wunderwaffe in den Himmel gelobt wird. Andere werden eventuell noch nicht gewusst haben, dass Dinge wie Dateisysteme eine Revolution darstellen können. Doch der Schritt, der auf uns zukommt, ist ähnlich groß wie der von der Diskette zur CD.<br /> <br /> Dummerweise wissen nur wenige genau, warum ZFS (Zettabyte File System) eigentlich so toll ist - oder was es überhaupt ausmacht. Wir beginnen mit einer kleinen Einführung: Generell ist ein Dateisystem eine Art Betriebssystem für die Festplatte, quasi ein Ordnungssystem für die vielen Dateien, die auf der Festplatte gespeichert werden sollen. Ähnlich wie auch die Betriebssystem haben sich Dateisysteme im Laufe der Jahre weiterentwickelt: So konnte man mit FAT32 keine Dateien über rund 4GB anlegen, was in heutigen Zeiten schon mal ein Problem darstellen kann. Dateisysteme wie das aktuell von OS X verwendete HFS+ haben mit solchen Kleinigkeiten keine Probleme, weisen jedoch Hindernisse auf, die man ebenfalls zu Zeiten der Erfindung noch nicht als solche empfand: 1998, als Apple HFS+ vorstellte, wusste noch niemand, dass man irgendwann in Terabyte denken würde - oder man konnte es sich zumindest nicht vorstellen. Im Moment leben wir jedoch in einer Zeit, in der man zum einen Speicher ohne Ende benötigt und diesem zum anderen auch noch hinterhergeworfen bekommt. Bislang ist jedoch kein Dateisystem in der Lage, selbstständig mehrere Festplatten zu verwalten - dies übernehmen bislang Techniken wie RAID, die mehrere Festplatten zu einer virtuellen Festplatte verbinden.<br /> <br /> Die drei Hauptvorteile des neuen Wundersystems sprechen die Punkte Größe, Verwaltung und Datensicherheit an. Was die Größe anbelangt, war es Suns erklärtes Ziel, sämtliche Grenzen soweit heraufzuschrauben, dass sie nur als theoretische Größe erscheinen und praktisch nicht erreicht werden - zumindest nicht in den nächstem Jahrzehnt. So kann das gesamte Dateisystem eine Größe von 16 Exbibyte verwalten - das sind 18446744073709551616 Bytes, oder, anders ausgedrückt, 1048576 Terabyte. Also, kurz gefasst, eine ganze Menge, wenn man bedenkt, dass das britische Nationalarchiv rund 60 Terabyte an Daten aufbewahrt, was rund 900 Jahre geschriebenes Material umfasst. Ähnliche Grenzen gelten für die Größe einzelner Dateien oder Attribute.<br /> <br /> In Puncto Verwaltung gilt ZFS als zukunftweisend - das gesamte Dateisystem verwaltet sich praktisch selbst, Defragmentierungen sind praktisch unnötig. Überhaupt besteht mit ZFS kein Grund mehr, verschiedene Festplatten einzeln zu verwalten - ZFS macht aus den diversen Festplatten, die irgendwie angeschlossen sind, einen großen Speicher.<br /> <br /> Die Dateisicherheit ist für die meisten Menschen, die ZFS nutzen werden, der wohl größte um am deutlichsten spürbare Vorteil: Bereits in verschiedenen Bereichen, wo Datensicherheit essentiell ist, greift man auf RAID-Systeme zurück, die sämtliche Daten doppelt oder sogar dreifach auf unterschiedlichen Festplatten speichern - fällt eine aus, kann das System auf die übrig gebliebenen zurückgreifen. ZFS geht jedoch schon bei einer einzigen Festplatte einen anderen weg. Überschreibt man heute eine Datei, so wird diese direkt überschrieben, quasi während des Vorgangs. Geht dieser aus schief, aus welchen Gründen auch immer, sind beide Dateien zerstört - sowohl die alte, als auch die neue. ZFS schreibt die neue Datei erst auf einen freien Block, gleicht diese mit der Ursprungsdatei ab und ersetzt erst anschließend die alte Datei. Sollte dennoch irgendwann, irgendwo ein Fehler auftreten, hat ZFS vorgesorgt: Das System überprüft sich fortlaufend selber und repariert entsprechende Fehler - es ist praktisch selbstheilend.<br /> <br /> Selbstverständlich sind das nicht die einzigen Vorteile von ZFS, jedoch sind diese die Hauptpunkte, die den Privatanwender interessieren. Wer sich stärker für ZFS interessiert und ein das nötige technische Verständnis mitbringt, wird in der Beschreibung <a href="http://www.sun.com/2004-0914/feature/" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">Suns</a> und natürlich dem <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Zfs" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">Wikipediaeintrag</a> (englisch) fündig.</div>

 

[Bier]

<div class="bbWrapper">Nette und schön kurze Zusammenfassung. Über ZFS gibts ja ganze Bücherhorden.</div>

 

[jensche]

<div class="bbWrapper">Cool an ZFS ist, das es sogenannte Daten Pools macht, sprich man kann einfach weitere Harddisks anschliessen und ZFS fasst es in einem Gesammten Pool zusammen. HD übergreifend....</div>

 

[.holger]

<div class="bbWrapper">woran schließe ich denn weitere Platten an? Kann ich da einfach ne lange Kette aus FireWire Platten bilden, oder brauch ich spezielle Gehäuse?</div>

 

[jensche]

<div class="bbWrapper"><blockquote data-attributes="" data-quote="" data-source="" class="bbCodeBlock bbCodeBlock--expandable bbCodeBlock--quote js-expandWatch"> <div class="bbCodeBlock-content"> <div class="bbCodeBlock-expandContent js-expandContent "> Die zweite Besonderheit von ZFS ist die besonders einfache Administration. Um einen Pool über mehrere Festplatten zu erzeugen und auf diesem eine Partition anzulegen, werden lediglich zwei einfach strukturierte Befehle benötigt. Das Partionieren, Aufbauen des logischen Volumes und schließlich das Einhängen ins bestehende Dateisystem werden automatisch erledigt, können aber bei Bedarf auch manuell vorgenommen werden.<br /> <br /> <br /> Auch in punkto Datensicherheit setzt ZFS neue Maßstäbe. Wie bei einem klassischen Volume-Manager können die Pools Spiegel bilden (siehe RAID-1), wobei die Daten zweimal oder öfter gespeichert werden können. Bilden mehrere Festplatten ein RAID-Z, werden die Daten wie bei einem RAID-5 paritätsgesichert, so dass eine der Festplatten ausfallen kann, ohne dass dabei Datenverluste entstehen. Durch das integrierte Design des ZFS wird jedoch im Gegensatz zu RAID-5 kein batteriegepufferter Speicher (NVRAM) benötigt, da keine Schreiblücke zwischen Daten-Schreiben und Parity-Schreiben auftritt. Ebenso existiert seit Solaris Express 47 eine RAID-Z2 genannte schreiblückenfreie Implementierung von RAID-6. Die Geschwindigkeitsoptimierung durch parallelen Zugriff (RAID-0 – Striping) wird von ZFS automatisch vorgenommen. </div> <div class="bbCodeBlock-expandLink js-expandLink"><a role="button" tabindex="0">Zum Vergrößern anklicken....</a></div> </div> </blockquote><br /> ZFS verwaltet sich selbst.</div>

 

[msx3000]

<div class="bbWrapper">Kommt ZFS denn nun mit Leopard? Es wurde wohl mal angekündigt, ist dann aber doch fallengelassen worden, oder irre ich mich?</div>

 

[wortsalat]

<div class="bbWrapper">Ich habe im Frühjahr eine Demo von Sun Solaris mit ZFS gesehen. Ich finde die Beschreibung mit der CD noch untertrieben. Außerdem ist es DIE Chance für Apple, engültig Windows davon zu ziehen. Aktueller Stand in Leo ist, es wird daran gearbeitet und read only funktioniert. Weiß jemand mehr darüber?</div>

 

[jensche]

<div class="bbWrapper">nein. ich glaube es ist einfach nicht als Standard dateisystem dabei.. Laut Gerüchten... aber bei Apple weiss man ja nie was die Ende oktober aus der Kiste zaubern..</div>

 

[MacApple]

<div class="bbWrapper"><blockquote data-attributes="" data-quote=".holger" data-source="post: 998519" class="bbCodeBlock bbCodeBlock--expandable bbCodeBlock--quote js-expandWatch"> <div class="bbCodeBlock-title"> <a href="/community/goto/post?id=998519" class="bbCodeBlock-sourceJump" rel="nofollow" data-xf-click="attribution" data-content-selector="#post-998519">.holger schrieb:</a> </div> <div class="bbCodeBlock-content"> <div class="bbCodeBlock-expandContent js-expandContent "> woran schließe ich denn weitere Platten an? Kann ich da einfach ne lange Kette aus FireWire Platten bilden, oder brauch ich spezielle Gehäuse? </div> <div class="bbCodeBlock-expandLink js-expandLink"><a role="button" tabindex="0">Zum Vergrößern anklicken....</a></div> </div> </blockquote>ZFS hat mit dem physikalischen Anschluss der Festplatten nichts zu tun. Du schließt die Festplatten einfach an die Schnittstellen an, wie jetzt auch.<br /> <br /> MacApple</div>

 

[MacApple]

<div class="bbWrapper"><blockquote data-attributes="" data-quote="msx3000" data-source="post: 998535" class="bbCodeBlock bbCodeBlock--expandable bbCodeBlock--quote js-expandWatch"> <div class="bbCodeBlock-title"> <a href="/community/goto/post?id=998535" class="bbCodeBlock-sourceJump" rel="nofollow" data-xf-click="attribution" data-content-selector="#post-998535">msx3000 schrieb:</a> </div> <div class="bbCodeBlock-content"> <div class="bbCodeBlock-expandContent js-expandContent "> Kommt ZFS denn nun mit Leopard? Es wurde wohl mal angekündigt, ist dann aber doch fallengelassen worden, oder irre ich mich? </div> <div class="bbCodeBlock-expandLink js-expandLink"><a role="button" tabindex="0">Zum Vergrößern anklicken....</a></div> </div> </blockquote>Von Apple angekündigt wurde ZFS nie. Erst als über die Plaudertaschen bekannt wurde, dass Apple daran arbeitet, hat Apple irgendwann dann mal ein Statement dazu abgegeben. Danach wird ZFS wohl nur Read-only und nur über die Kommandozeile drin sein. Also definitiv noch nicht zum täglichen Gebrauch.<br /> <br /> MacApple</div>

 

[Ramoel]

<div class="bbWrapper">Das klingt ja gut, dann kann ich also meinen Speicher einfach durch anschließen weiterer Platten &quot;vergrößern&quot;. Aber weiß jemand, was passieren würde, wenn ich eine dieser Platten dann wieder entferne? Beispielsweise, wenn ich den internen Speicher meines MBP durch eine Firewire Platte vergrößere, dann aber das Macbook Pro mit auf Reisen nehme, die Platta aber daheim lasse? Schrumpft dann der Speicher automatisch wieder, ein Teil der Dateien liegt auf der externen und ist wieder verfügbar, sobald ich sie erneut anschließe, oder wie läuft das!?</div>

 

[j33n5]

<div class="bbWrapper">bei google video gibt es einen kleinen film über ZFS.. ich fand es ganz interessant, mal live zu sehen, wie das gehen kann.<br /> <br /> <a href="http://video.google.com/videoplay?docid=7760232806099469333&amp;hl=en" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">http://video.google.com/videoplay?docid=7760232806099469333&amp;hl=en</a><br /> <br /> <blockquote data-attributes="" data-quote="Ramoel" data-source="post: 998561" class="bbCodeBlock bbCodeBlock--expandable bbCodeBlock--quote js-expandWatch"> <div class="bbCodeBlock-title"> <a href="/community/goto/post?id=998561" class="bbCodeBlock-sourceJump" rel="nofollow" data-xf-click="attribution" data-content-selector="#post-998561">Ramoel schrieb:</a> </div> <div class="bbCodeBlock-content"> <div class="bbCodeBlock-expandContent js-expandContent "> Das klingt ja gut, dann kann ich also meinen Speicher einfach durch anschließen weiterer Platten &quot;vergrößern&quot;. Aber weiß jemand, was passieren würde, wenn ich eine dieser Platten dann wieder entferne? Beispielsweise, wenn ich den internen Speicher meines MBP durch eine Firewire Platte vergrößere, dann aber das Macbook Pro mit auf Reisen nehme, die Platta aber daheim lasse? Schrumpft dann der Speicher automatisch wieder, ein Teil der Dateien liegt auf der externen und ist wieder verfügbar, sobald ich sie erneut anschließe, oder wie läuft das!? </div> <div class="bbCodeBlock-expandLink js-expandLink"><a role="button" tabindex="0">Zum Vergrößern anklicken....</a></div> </div> </blockquote></div>

 

[pepi]

<div class="bbWrapper"><blockquote data-attributes="" data-quote="msx3000" data-source="post: 998535" class="bbCodeBlock bbCodeBlock--expandable bbCodeBlock--quote js-expandWatch"> <div class="bbCodeBlock-title"> <a href="/community/goto/post?id=998535" class="bbCodeBlock-sourceJump" rel="nofollow" data-xf-click="attribution" data-content-selector="#post-998535">msx3000 schrieb:</a> </div> <div class="bbCodeBlock-content"> <div class="bbCodeBlock-expandContent js-expandContent "> Kommt ZFS denn nun mit Leopard? Es wurde wohl mal angekündigt, ist dann aber doch fallengelassen worden, oder irre ich mich? </div> <div class="bbCodeBlock-expandLink js-expandLink"><a role="button" tabindex="0">Zum Vergrößern anklicken....</a></div> </div> </blockquote>ZFS wurde von Apple nie angekündigt. Die &quot;Medien&quot; haben sich aber allerhand Schwachsinn diesbezüglich aus den Fingern gesogen.<br /> <br /> <blockquote data-attributes="" data-quote="wortsalat" data-source="post: 998538" class="bbCodeBlock bbCodeBlock--expandable bbCodeBlock--quote js-expandWatch"> <div class="bbCodeBlock-title"> <a href="/community/goto/post?id=998538" class="bbCodeBlock-sourceJump" rel="nofollow" data-xf-click="attribution" data-content-selector="#post-998538">wortsalat schrieb:</a> </div> <div class="bbCodeBlock-content"> <div class="bbCodeBlock-expandContent js-expandContent "> Ich habe im Frühjahr eine Demo von Sun Solaris mit ZFS gesehen. Ich finde die Beschreibung mit der CD noch untertrieben. Außerdem ist es DIE Chance für Apple, engültig Windows davon zu ziehen. Aktueller Stand in Leo ist, es wird daran gearbeitet und read only funktioniert. Weiß jemand mehr darüber? </div> <div class="bbCodeBlock-expandLink js-expandLink"><a role="button" tabindex="0">Zum Vergrößern anklicken....</a></div> </div> </blockquote>Aktueller Stand ist, daß es aller Wahrscheinlichkeit nach in Leopard Als Read-Only Filesystem implementiert sein wird. (So wie NTFS jetzt.) Nicht sicher ist, ob es nicht vielleicht nur im Mac OS X Server so sein wird. Es gibt bereits eine ZFS Read/Write Implementation die aber nur für ADC Select oder Premier Member verfügbar ist und auch nicht so als Final implementiert werden wird. (Das werden wir wohl erst mit 10.6 erleben und da ist auch noch lange keine Rede von &quot;Default Filesystem&quot;, das wäre auch momentan nicht sinnvoll.)<br /> <br /> <blockquote data-attributes="" data-quote="jensche" data-source="post: 998539" class="bbCodeBlock bbCodeBlock--expandable bbCodeBlock--quote js-expandWatch"> <div class="bbCodeBlock-title"> <a href="/community/goto/post?id=998539" class="bbCodeBlock-sourceJump" rel="nofollow" data-xf-click="attribution" data-content-selector="#post-998539">jensche schrieb:</a> </div> <div class="bbCodeBlock-content"> <div class="bbCodeBlock-expandContent js-expandContent "> nein. ich glaube es ist einfach nicht als Standard dateisystem dabei.. Laut Gerüchten... aber bei Apple weiss man ja nie was die Ende oktober aus der Kiste zaubern.. </div> <div class="bbCodeBlock-expandLink js-expandLink"><a role="button" tabindex="0">Zum Vergrößern anklicken....</a></div> </div> </blockquote>ZFS kann aus obigen Gründen garnicht als Standard Filesystem dabei sein. ZFS unterstützt nämlich lustigerweise ein paar Dinge nicht, die HFS+ oder NTFS unterstützen. Außerdem ist ZFS offiziell noch kein &quot;bootfähiges&quot; Filesystem. Außerdem sind die Rechenleistungen die für den ZFS Betrieb notwendig sind so groß, daß es momentan auch so kaum Sinn macht ohne einen eigenen Coprozessor sowas Full-Time zu betreiben.<br /> <br /> Ja, ZFS <i>könnte</i> das &quot;Alleheilmittel der Filesysteme&quot; werden, aber nicht in der momentanen Form und Implementation. Vor allem die momentanen Applikationen sind bei weitem nicht reif für ZFS und das wird auch noch ein wenig dauern fürchte ich.<br /> <br /> Trotzdem wird es definitiv Zeit, daß der kleinste gemeinsame plattformübergreifende Nenner FAT32 <i>endlich</i> abgelöst werden kann.<br /> Gruß Pepi</div>

 

[Peter Maurer]

<div class="bbWrapper">Wer noch mehr ueber die fragliche Eignung von ZFS als zukuenftiges Standardformat fuer Mac OS X erfahren will, dem sei die diesbezuegliche Diskussion zwischen MacJournals und Drew Thaler empfohlen -- mal zwei Artikel aus der Diskussion herausgegriffen: <a href="http://www.macjournals.com/news/2007/10/07.html#a80" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">klick</a> und <a href="http://drewthaler.blogspot.com/2007/10/zfs-hater-redux.html" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">klack</a>.</div>

 

[sportler]

<div class="bbWrapper">ZFS, das wäre wirklich gut und wichtig - würde apple es bringen!<br /> <br /> Nur bin ich jetzt etwas irritiert, denn laut wiki verwaltet unser aller &quot;HFS+&quot; 16 Exabyte! <br /> <a href="http://de.wikipedia.org/wiki/HFS%2B" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">http://de.wikipedia.org/wiki/HFS+</a><br /> <br /> Also 16.000.000 TB, ZFS jedoch nur 1.000.000 TB.<br /> <br /> ciao<br /> sportler</div>

 

[DaWick]

<div class="bbWrapper">Hmm, also wenn das wirklich so ist, dass viel im Arbeitsspeicher abgespeichert wird! Dann braucht man ja mindestens 2GB Arbeitsspeicher und auch viel Leistung, also für Ältere Hardware garnichts.<br /> <br /> Habe ich da jetzt was falsch verstanden oder stimmt das so?</div>

 

[larkmiller]

<div class="bbWrapper">Das ist aber alles nicht so neu und toll. Gassee hat mit seinem BeOS ein Filesystem entwickelt das, zumindest lt. <a href="http://de.wikipedia.org/wiki/Be_File_System" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">http://de.wikipedia.org/wiki/Be_File_System</a>, 64 Zettabyte verwaltet. Wo haengt nun der Hammer von ZFS? Oder war das mit BeOS nur eine Ente?<br /> <br /> Larkmiller</div>

 

[MacApple]

<div class="bbWrapper"><blockquote data-attributes="" data-quote="larkmiller" data-source="post: 998756" class="bbCodeBlock bbCodeBlock--expandable bbCodeBlock--quote js-expandWatch"> <div class="bbCodeBlock-title"> <a href="/community/goto/post?id=998756" class="bbCodeBlock-sourceJump" rel="nofollow" data-xf-click="attribution" data-content-selector="#post-998756">larkmiller schrieb:</a> </div> <div class="bbCodeBlock-content"> <div class="bbCodeBlock-expandContent js-expandContent "> Das ist aber alles nicht so neu und toll. Gassee hat mit seinem BeOS ein Filesystem entwickelt das, zumindest lt. <a href="http://de.wikipedia.org/wiki/Be_File_System" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">http://de.wikipedia.org/wiki/Be_File_System</a>, 64 Zettabyte verwaltet. Wo haengt nun der Hammer von ZFS? </div> <div class="bbCodeBlock-expandLink js-expandLink"><a role="button" tabindex="0">Zum Vergrößern anklicken....</a></div> </div> </blockquote>Ein Dateisystem macht nun mal nicht nur die verwaltete Datenmenge aus.<br /> <br /> MacApple</div>

 

[DukeNuke2]

<div class="bbWrapper">man sollte nicht vergessen das zfs andere dateisysteme wohl nicht ablösen, sondern ergänzen wird. es macht kaum sinn in einem notebook mit nur einer festplatte auf dieser platte zfs einzusetzen. auch wenn der zfs bootsupport mittlerweile verfügbar ist. zfs ist für die verwaltung von daten auf serversystemen entwickelt worden. bei sun gibt es dazu einen server in dem 48 festplatten in 4 ru werkeln (<a href="http://de.sun.com/catalog/?n-state=http://catalog.sun.com/productinfo.xml?site%3dGERMANYDE%26catalogue%3dFC%26segment%3dFC_R%26item%3dFC_SC_CAT%26group%3d2010%26fid%3d5154%26id%3d13705~~~G!00024D8FCB4C!WBPkexcnEpBE33lB~standard~ws-nocache~~@http://syndicator.sun-catalogue.com/degermany/germanycontext" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">Sunfire 4500</a>).<br /> als eine der wichtigsten eigenschaften von zfs ist in jedem fall die datensicherheit zu nennen! alle daten im filesystem sind mit checksummen abgesichert. in jedem anderen dateisystem werden daten einfach abgespeichert und es kann keine aussage darüber getroffen werde ob die daten FEHLERFREI auf der platte angekommen sind. zfs macht das!<br /> und für alle die schonmal viele festplatten mit einem unix artigen betriebsystem verwalten mussten... es gibt 2 befehle zum verwalten des kompletten storages (zpool; zfs)!<br /> wenn ich neuen speicher im system anmelden will reicht der befehl <br /> <div class="bbCodeBlock bbCodeBlock--screenLimited bbCodeBlock--code"> <div class="bbCodeBlock-title"> Code: </div> <div class="bbCodeBlock-content" dir="ltr"> <pre class="bbCodeCode" dir="ltr" data-xf-init="code-block" data-lang=""><code>zpool create [disk] poolname</code></pre> </div> </div>und der speicherplatz ist verzugslos gemountet und für den user verfügbar.<br /> aber zfs ist noch viellllll mehr <img src="/community/styles/apfeltalk/smilies/Wink.png" class="smilie" loading="lazy" alt=";)" title="Wink ;)" data-shortname=";)" /> den kompletten adminguide zu zfs kann man sich <a href="http://docs.sun.com/app/docs/doc/819-5461" target="_blank" class="link link--external" rel="nofollow ugc noopener">hier</a> ansehen.<br /> <br /> mfg,<br /> DN2</div>

 

[LCST]

<div class="bbWrapper">wie ist das dann, wenn alle Daten auf einem Pool gespeichert werden, und ich häng die HD dann ab, und geh zu nem Freund, un will die daten da wieder &quot;runterladen&quot; woher weiß ich dann welche Daten auf welcher HD sind, wenn alles einfach zusammegeworfen wird(?)</div>