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Come installare e configurare ZFS su Ubuntu – CloudSavvy IT


Daniel Krason/Shutterstock

Il file system ZFS offre enormi capacità, mirroring RAID e meccanismi anticorruzione fin da subito. Scopri come installare Ubuntu con ZFS e come creare un pool con mirroring.

Cos’è ZFS?

ZFS è un file system avanzato creato da Sun Microsystems per l’utilizzo con il sistema operativo Solaris. Dopo l’acquisizione di Sun da parte di Oracle nel 2009, ZFS è ora di proprietà di Oracle Corporation.

Tuttavia, in un tipico atto di altruismo, dal 2005 in poi, Sun ha rilasciato una versione open source di ZFS. Inevitabilmente, questo è stato portato su Linux dove ha ottenuto una maggiore visibilità. La versione open source di ZFS, openZFS, è gestita e mantenuta dal progetto OpenZFS.

ZFS è un file system ad alta capacità e tollerante ai guasti. ZFS originariamente stava per Zettabyte File System. L’architettura ZFS è basata su 128 bit invece dei più comuni 64 bit di altri file system. Essere in grado di lavorare con valori numerici più grandi è uno dei fattori che ha reso ZFS in grado di gestire zettabyte di spazio di archiviazione. Per darti un’idea di cosa significa, uno zettabyte è un miliardo di terabyte.

Al giorno d’oggi, ZFS supporta l’archiviazione di file fino a 256 zebibyte. Uno zebibyte (270 byte) è più grande di uno zettabyte (1021 byte), ma non di un ordine di grandezza. C’è molto di più in ZFS della pura capacità, per quanto sbalorditivo sia. ZFS funziona come un proprio gestore di volumi e controller RAID. Ha funzioni integrate come la vera copia in scrittura che proteggono i tuoi dati dalla corruzione. Combina funzionalità che forniscono pooling, clonazione e copia del file system e la sua funzionalità simile a RAID, in modo nativo.

Ubuntu offre ZFS da alcuni anni, ma sempre con avvertimenti e avvertimenti. In Ubuntu 20.10 gli avvisi sono stati rimossi. Canonical supporta ufficialmente ZFS ma solo nelle configurazioni del disco completo. Per ottenere quel supporto dovrai installare ZFS mentre installi Ubuntu. Le opzioni ZFS sono ancora nascoste, ma ci sono e non più solo per gli intrepidi o gli avventati.

Con Ubuntu 21.10 previsto per ottobre 2021, è un buon momento per vedere come sta maturando l’offerta ZFS in Ubuntu.

IMPARENTATO: Come installare e utilizzare ZFS su Ubuntu (e perché vorresti farlo)

Trovare le opzioni ZFS durante l’installazione

Durante l’installazione di Ubuntu, la schermata «Tipo di installazione» ti consente di scegliere di cancellare il disco su cui stai installando Ubuntu o di fare qualcos’altro. Fare clic sul pulsante «Funzioni avanzate».

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Pulsante Funzioni avanzate nella schermata Tipo di installazione

Viene visualizzata la finestra di dialogo «Funzioni avanzate».

Opzioni ZFS nella finestra di dialogo Funzioni avanzate

Seleziona il pulsante di opzione «Cancella disco e usa ZFS» e fai clic sul pulsante «OK».

La schermata «Tipo di installazione» visualizzerà «ZFS Selected» per mostrare che hai scelto di utilizzare ZFS.

"ZFS selezionato" notifica sul tipo di installazione scrren

Fare clic sul pulsante «Continua» e completare l’installazione come al solito.

Se hai diversi dischi rigidi installati nel tuo computer, sarai in grado di scegliere come vuoi che vengano utilizzati da ZFS. Ubuntu offrirà una configurazione suggerita, ma puoi regolare le cose in base alle tue esigenze.

Ma cosa succede se si aggiungono alcuni dischi rigidi dopo aver installato Ubuntu? Come si configura ZFS per utilizzare il nuovo spazio di archiviazione? Questo è ciò che vedremo in seguito.

Abbiamo installato Ubuntu con ZFS sul singolo disco rigido della macchina di prova che abbiamo usato per ricercare questo articolo. Abbiamo aggiunto altri due dischi rigidi, dando al computer tre dischi rigidi in totale. Un disco rigido aveva Ubuntu installato su di esso e le due nuove unità erano vuote, non formattate e smontate.

La prima cosa che dobbiamo fare è identificare come Ubuntu si riferisce ai nuovi dischi rigidi. Il lsblk comando elenca tutti i dispositivi a blocchi installati nel computer. Possiamo essere specifici su quali colonne di output vogliamo vedere nei risultati.

lsblk -o name,size,fstype,type,mountpoint

Il -o (output) è seguita dalle colonne che vogliamo vedere. Abbiamo scelto:

  • nome: Il nome che Ubuntu usa per riferirsi al disco rigido.
  • dimensione: La dimensione del disco rigido. Se il disco rigido ha più di una partizione, vengono elencate tutte e viene mostrata la dimensione di ciascuna partizione.
  • fstype: il file system che fa parte del disco rigido o della partizione.
  • genere: se la riga fa riferimento a un disco, partizione, unità CD-ROM o pseudo-dispositivo di loopback.
  • punto di montaggio: il punto di montaggio del file system sul disco rigido o sulla partizione.

Ci sono un sacco di squashfs dispositivi di loopback, numerati loop0 attraversoloop6. Ogni volta che installi un’applicazione snap, viene creato uno di questi pseudo-dispositivi. Fa parte dell’incapsulamento e del sandboxing che avvolge ogni applicazione snap.

Il primo disco rigido è elencato come /dev/sda. È un’unità da 32 GB con cinque partizioni, elencate come /dev/sda1 attraverso /dev/sda5. Sono formattati in modi diversi. Questa è l’unità che era nel computer quando abbiamo installato Ubuntu.

I nostri due nuovi dischi rigidi sono elencati come /dev/sdb e /dev/sdc. Sono anche unità da 32 GB, ma non sono formattate e non sono montate.

Piscine, RAID 0, RAID 1

Per utilizzare le nuove rive dure le aggiungiamo a a piscina. Puoi aggiungere tutte le unità che desideri a un pool. Ci sono due modi per farlo. È possibile configurare il pool in modo da poter utilizzare tutto lo spazio di archiviazione di ciascun disco rigido in una configurazione RAID 0, oppure è possibile configurarli in modo che il pool offra solo la quantità di spazio di archiviazione del disco rigido più piccolo nel pool, in una configurazione RAID 1.

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Il vantaggio di RAID 0 è lo spazio. Ma la configurazione preferita e altamente consigliata è RAID 1. RAID 1 esegue il mirroring dei dati su tutte le unità del pool. Ciò significa che puoi avere un guasto del disco rigido e il file system e i tuoi dati sono ancora al sicuro e il tuo computer è ancora funzionante. Puoi sostituire l’unità danneggiata e aggiungere la nuova unità al tuo pool.

Al contrario, con RAID 0 un singolo guasto del disco rigido rende il sistema inutilizzabile fino a quando non si sostituisce l’unità danneggiata e si esegue un ripristino dai backup.

Più unità hai in un pool RAID 1, più è robusto. Il minimo necessario per RAID 1 è di due unità. Un guasto in una delle due unità sarebbe un inconveniente, ma non un disastro. Ma un guasto di entrambi i dischi rigidi contemporaneamente sarebbe un problema più grande, ovviamente. Quindi la risposta sembrerebbe raggruppare tutti i dischi rigidi che puoi risparmiare.

Ma ovviamente, in pratica, c’è un limite al numero di unità che vorrai o potrai permetterti di allocare a un singolo pool. Se si dispone di otto dischi rigidi di riserva, l’impostazione di due pool RAID 1 a quattro unità è probabilmente un uso migliore dell’hardware rispetto a un singolo pool di otto unità. E ricorda, un pool RAID 1 può offrire solo l’archiviazione del disco rigido più piccolo del pool, quindi cerca sempre di utilizzare unità della stessa dimensione in un singolo pool.

Creazione di un pool RAID 1

Abbiamo identificato i nostri nuovi dischi rigidi come /dev/sdb e /dev/sdc . Per creare un pool ZFS RAID 1, utilizziamo questo comando:

sudo zpool create cloudsavvyit mirror /dev/sdb /dev/sdc

I componenti del comando sono:

  • sudo: Stiamo cambiando la configurazione del sistema, quindi dobbiamo usare sudo per ottenere i privilegi di root.
  • zpool: questo è il comando di gestione del pool ZFS.
  • creare: Questa è l’azione che vogliamo zpool da realizzare per noi.
  • nuvoleavvyit: Questo è il nome della piscina che vogliamo creare.
  • specchio: Vogliamo avere i nostri dati in mirroring su tutte le unità, fornendoci un pool RAID 1. L’omissione dell’opzione «mirror» crea un pool RAID 0.
  • /dev/sdb: Il primo dei nostri nuovi dischi rigidi.
  • /dev/sdc: Il secondo dei nostri nuovi dischi rigidi.

Sostituisci «cloudsavvyit» con il nome che vuoi chiamare il tuo pool e sostituisci /dev/sdb e /dev/sdc con gli identificatori dei tuoi nuovi dischi rigidi.

Aggiunta dei nuovi dischi rigidi a un nuovo pool RAID 1

Creare una piscina è un po’ anticlimatico. Se tutto va bene, sei tornato senza tante cerimonie al prompt dei comandi. Possiamo usare il status azione con il zpool comando per vedere lo stato del nostro nuovo pool.

sudo zpool status cloudsavvyit

Controllo dello stato della nuova piscina

Il nostro nuovo pool è stato creato, è online, le nostre due nuove unità sono nel pool e non ci sono errori. Sembra tutto fantastico. Ma dov’è la piscina? Vediamo se lsblk ci mostrerà dove è stato montato.

lsblk -o name,size,fstype,type,mountpoint

Stato dei nuovi dischi rigidi nel pool ZFS

Possiamo vedere che i nostri nuovi dischi rigidi /dev/sdb e /dev/sdc sono state partizionate con due partizioni ciascuna, ma non è elencato alcun punto di montaggio per esse. I pool non sono montati come i normali dischi rigidi. Ad esempio, non c’è nessuna voce in /etc/fstab file per i pool ZFS. Per impostazione predefinita, viene creato un punto di montaggio nella directory principale. Ha lo stesso nome della piscina.

ls /

Il punto di montaggio del pool ZFS nella directory principale

Se vuoi creare il punto di montaggio da qualche altra parte, usa il -m (punto di montaggio) durante la creazione del pool e fornire il percorso in cui si desidera creare il punto di montaggio. Puoi anche dare un nome diverso al punto di montaggio.

sudo zpool create -m /path/to/mount-point-name cloudsavvyit mirror /dev/sdb /dev/sdc

Dare agli utenti l’accesso al pool

Il pool esiste, ma solo l’utente root può archiviare i dati al suo interno. Non è quello di cui abbiamo bisogno, ovviamente. Vogliamo che altri utenti possano accedere al pool.

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Per raggiungere questo obiettivo:

  • Crea una directory nel pool.
  • Crea un nuovo gruppo.
  • Imposta il nuovo gruppo come proprietario del gruppo della directory.
  • Aggiungi gli utenti che devono accedere all’archiviazione dei dati al nuovo gruppo.

Questo schema offre una grande flessibilità. Possiamo creare tutte le directory di archiviazione dei dati di cui abbiamo bisogno, con diversi gruppi che le possiedono. Concedere agli utenti l’accesso alle diverse aree di archiviazione è semplice come aggiungerli ai gruppi appropriati.

useremo groupadd per creare un gruppo di utenti. Il nostro gruppo si chiama «csavvy1». Utilizzeremo quindi il usermod comando per aggiungere un utente chiamato «dave» al nuovo gruppo. Il -a (aggiungi) aggiunge il nuovo gruppo all’elenco dei gruppi esistenti in cui si trova l’utente. Senza questa opzione, l’utente viene rimosso da tutti i gruppi esistenti e aggiunto a quello nuovo. Ciò causerà problemi, quindi assicurati di utilizzare il -a opzione.

sudo groupadd csavvy1
sudo usermod -a -G csavvy1 dave

Creare un gruppo di utenti e aggiungervi un utente

Affinché la nuova appartenenza al gruppo diventi effettiva, l’utente deve disconnettersi e riconnettersi.

Ora creeremo una directory nel pool, chiamata «data1».

sudo mkdir /cloudsavvyit/data1

Il chgrp Il comando ci consente di impostare il proprietario del gruppo della directory.

sudo chgrp csavvy1 /cloudsavvyit/data1

Infine, imposteremo i permessi del gruppo usando chmod . La «s» è il bit speciale SGID. Significa che i file e le directory creati all’interno della directory «data1» erediteranno il proprietario del gruppo di questa directory.

sudo chmod g+rwsx /cloudsavvyit/data1/

Creazione di una directory e impostazione della proprietà e dei permessi del gruppo

Il nostro utente si è disconnesso ed è rientrato. Proviamo a creare un file nella nuova directory di archiviazione dei dati nel nostro nuovo pool RAID 1 ZFS.

touch /cloudsavvyit/data1/new-file.txt

E vediamo che è stato creato.

ls /cloudsavvyit/data1 -lh

Creazione di un nuovo file nella directory di archiviazione dei dati del pool ZFS

Successo. Cosa succede se proviamo a creare un altro file al di fuori della nostra area di archiviazione dati1?

touch /cloudsavvyit/new-file2.txt

L'utente non può creare file al di fuori dell'area di archiviazione dati assegnata

Questo fallisce come previsto. I nostri permessi funzionano. Il nostro utente è in grado di manipolare solo i file nella directory di archiviazione dei dati a cui è stato autorizzato ad accedere.

IMPARENTATO: Come usare SUID, SGID e Sticky Bits su Linux

Distruggi una piscina

Fai attenzione con questo comando. Assicurati di avere i backup prima di procedere. Se sei sicuro di volerlo davvero e hai verificato di avere altre copie dei dati nel pool, puoi distruggere un pool con questo comando:

sudo zpool destroy cloudsavvyit

Sostituisci «cloudsavvyit» con il nome del pool che stai per distruggere.

Hai solo un disco rigido?

Se hai solo un disco rigido o se il tuo computer ha più dischi rigidi ma le loro dimensioni variano troppo per formare un pool utile, puoi comunque utilizzare ZFS. Non otterrai il mirroring RAID, ma i meccanismi anti-corruzione e di protezione dei dati incorporati sono comunque caratteristiche utili e persuasive.

Ma ricorda, nessun file system, con o senza il mirroring RAID, significa che puoi ignorare i backup.

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