---
title: 20. Fejezet - Támogatott állományrendszerek
part: III. Rész Rendszeradminisztráció
prev: books/handbook/geom
next: books/handbook/vinum
showBookMenu: true
weight: 24
params:
  path: "/books/handbook/filesystems/"
---

[[filesystems]]
= Támogatott állományrendszerek
:doctype: book
:toc: macro
:toclevels: 1
:icons: font
:sectnums:
:sectnumlevels: 6
:sectnumoffset: 20
:partnums:
:source-highlighter: rouge
:experimental:
:images-path: books/handbook/filesystems/

ifdef::env-beastie[]
ifdef::backend-html5[]
:imagesdir: ../../../../images/{images-path}
endif::[]
ifndef::book[]
include::shared/authors.adoc[]
include::shared/mirrors.adoc[]
include::shared/releases.adoc[]
include::shared/attributes/attributes-{{% lang %}}.adoc[]
include::shared/{{% lang %}}/teams.adoc[]
include::shared/{{% lang %}}/mailing-lists.adoc[]
include::shared/{{% lang %}}/urls.adoc[]
toc::[]
endif::[]
ifdef::backend-pdf,backend-epub3[]
include::../../../../../shared/asciidoctor.adoc[]
endif::[]
endif::[]

ifndef::env-beastie[]
toc::[]
include::../../../../../shared/asciidoctor.adoc[]
endif::[]

[[filesystems-synopsis]]
== Áttekintés

Az állományrendszerek szerves részét képezik napjaink operációs rendszereinek. Segítségükkel a felhasználók adatokat tölthetnek fel és tárolhatnak a számítógépen, szabályozhatják a hozzáférésüket, és természetesen mûködtethetik a merevlemezeiket. A különféle operációs rendszerekben általában azért annyi közös, hogy mindannyiukhoz tartozik egy natív, vagyis általuk alapból ismert állományrendszer. A FreeBSD esetében ezt konkrétan a Fast File System vagy röviden FFS, amely az eredeti Unix(TM) File System, vagy más néven UFS megoldásain alapszik. A FreeBSD tehát a merevlemezeken ebben a natív állományrendszerben tárol adatokat.

A FreeBSD természetesen ezen kívül még ismer számos egyéb állományrendszert, ezáltal képes adatokat olvasni más operációs rendszerek részérõl is kezelhetõ partíciókról, például helyi USB-eszközökrõl, flashkártyákról és merevlemezekrõl. Továbbá ismeri néhány más operációs rendszer natív állományrendszerét, mint például a Linux(R) Extended File System (EXT) vagy éppen a Sun(TM) Z File System (ZFS).

FreeBSD alatt az egyes állományrendszerek ismerete változó. Bizonyos esetekben elegendõ csupán egy megfelelõ modul betöltése, máskor viszont egy komplett eszközkészlet segítségével tudunk velük dolgozni. Ez a fejezet igyekszik a Sun(TM)-féle Z állományrendszerrel kezdõdõen bemutatni a FreeBSD felhasználói számára más állományrendszerek használatát.

A fejezet elolvasása során megismerjük:

* a natív és támogatott állományrendszerek közti különbségeket;
* a FreeBSD által ismert állományrendszereket;
* hogyan engedélyezzünk, állítsunk be és érjünk el nem natív állományrendszereket.

A fejezet elolvasásához ajánlott:

* a UNIX(R) és FreeBSD alapjainak ismerete (crossref:basics[basics,A UNIX alapjai]);
* a rendszermag konfigurációjának és fordításának alapvetõ fogásainak ismerete (crossref:kernelconfig[kernelconfig,A FreeBSD rendszermag testreszabása]);
* a különbözõ külsõ fejlesztésû szoftverek telepítésének ismerete (crossref:ports[ports,Alkalmazások telepítése. csomagok és portok]);
* a lemezek és egyéb tárolóeszközök, valamint a FreeBSD alatt az eszközök elnevezésének minimális ismerete (crossref:disks[disks,Háttértárak]).

[[filesystems-zfs]]
== A Z állományrendszer (ZFS)

A Sun(TM) Z állományrendszere egy új, közös tárolási módszeren nyugvó technológia. Ez annyit jelent a gyakorlatban, hogy mindig csak annyi helyet foglal, amennyire az adatoknak közvetlenül szüksége van. Emellett úgy alakították ki, hogy az adatok épségét minél inkább védje, ezért például megtalálhatjuk benne a pillanatképek készítését, a másolatok létrehozását és az adatok sértetlenségének ellenõrzését. Továbbá egy RAID-Z néven bemutatott új replikációs modellt is támogat. A RAID-Z alapvetõen a RAID-5 megoldásához hasonlít, azonban írás során keletkezõ hibák ellen igyekszik védelmet nyújtani.

=== A ZFS finomhangolása

A ZFS funkcióit megvalósító alrendszer alapértelmezés szerint meglehetõsen sok erõforrást kíván, ezért nem árt a legjobb hatékonyságra behangolnunk a mindennapokban felmerülõ igények mentén. Mivel ez még egy fejlesztés és tesztelés alatt álló része a FreeBSD-nek, elképzelhetõ, hogy ez a jövõben változik, viszont jelen pillanatban a következõ lépéseket javasoljuk.

==== Memória

Hasznos, ha a rendszerünkben legalább 1 GB memória található, de inkább 2 vagy több az ajánlott. Az itt szereplõ példákban ehelyett azonban mindenhol csupán 1 GB-ot feltételezünk.

Néhányaknak sikerült 1 GB-nál kevesebb központi memóriával is használni ezt az állományrendszert, azonban ilyenkor nagyon könnyen elõfordulhat, hogy komolyabb terhelés esetén a FreeBSD a memória elfogyása miatt egyszerûen összeomlik.

==== A rendszermag beállításai

A rendszermag konfigurációs állományából javasolt eltávolítani az összes nem használt meghajtót és funkciót. A legtöbb meghajtó egyébként is elérhetõ modul formájában, és a [.filename]#/boot/loader.conf# állományon keresztül minden gond nélkül betölthetõek.

Az i386(TM) architektúránál szükségünk lesz az alábbi konfigurációs beállítás megadására, majd a rendszermag újrafordítására, végül a rendszer újraindítására:

[.programlisting]
....
options 	KVA_PAGES=512
....

Ezzel az opcióval a rendszermag címterét növeljük meg, aminek eredményeképpen a `vm.kvm_size` változót immáron az eredetileg 1 GB-os (PAE használata esetén pedig 2 GB-os) határ felé tudjuk állítani. Az itt megadandó értéket úgy tudjuk meghatározni, ha a beállítani kívánt méret MB-okban számolt értékét elosztjuk néggyel. A példában tehát az `512` egy 2 GB nagyságú címteret ad meg.

==== A rendszertöltõ beállításai

A [.filename]#kmem# címterét az összes FreeBSD által ismert architektúra esetében érdemes megnövelnünk. A teszteléshez használt rendszeren 1 GB fizikai memória állt rendelkezésre, itt a [.filename]#/boot/loader.conf# állományban a következõ értékek megadásával minden remekül mûködött:

[.programlisting]
....
vm.kmem_size="330M"
vm.kmem_size_max="330M"
vfs.zfs.arc_max="40M"
vfs.zfs.vdev.cache.size="5M"
....

A ZFS finomhangolásával kapcsolatos további javasolatokat a http://wiki.freebsd.org/ZFSTuningGuide[http://wiki.freebsd.org/ZFSTuningGuide] címen olvashatunk.

=== A ZFS használata

A Z állományrendszerhez létezik egy olyan mechanizmus, amelyen keresztül már a FreeBSD indítása során el tudjuk végezni a közös tárolók csatlakoztatását:

[source,shell]
....
# echo 'zfs_enable="YES"' >> /etc/rc.conf
# /etc/rc.d/zfs start
....

A leírás fennmaradó részében feltételezzük, hogy három SCSI-lemezünk van, amelyeket rendre a [.filename]#da0#, [.filename]#da1# és [.filename]#da2# eszközök formájában tudunk elérni. Az IDE lemezek tulajdonosainak értelemszerûen itt majd az [.filename]#ad# eszközneveket kell használniuk a SCSI-eszközök hivatkozásai helyett.

==== Egyetlen közös tároló használata

A `zpool` kiadásával egyetlen lemezen is létre tudunk hozni egy egyszerû, nem redundáns ZFS partíciót:

[source,shell]
....
# zpool create minta /dev/da0
....

Az új közös tárterület a `df` parancs felhasználásával rögtön láthatóvá válik:

[source,shell]
....
# df
Filesystem  1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a   2026030  235230  1628718    13%    /
devfs               1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d  54098308 1032846 48737598     2%    /usr
minta        17547136       0 17547136     0%    /minta
....

A parancs kimenetében tisztán láthatjuk, hogy a `minta` nevû tároló nem csak egyszerûen elkészült, hanem egyúttal _csatolódott_. Innentõl már a többi állományrendszerhez hasonlóan tetszõlegesen elérhetõ, az alábbi példához hasonlóan állományok hozhatóak rajta létre vagy listázható a tartalma:

[source,shell]
....
# cd /minta
# ls
# touch proba
# ls -al
total 4
drwxr-xr-x   2 root  wheel    3 Aug 29 23:15 .
drwxr-xr-x  21 root  wheel  512 Aug 29 23:12 ..
-rw-r--r--   1 root  wheel    0 Aug 29 23:15 proba
....

Sajnos azonban ez a tároló még ki sem használja a ZFS által felkínált lehetõségeket. Ezért most hozzunk létre egy állományrendszert ezen a tárolón belül és engedélyezzük rajta a tömörítést:

[source,shell]
....
# zfs create minta/tomoritett
# zfs set compression=gzip minta/tomoritett
....

A `minta/tomoritett` most már egy tömörített Z állományrendszer. Próbáljuk ki mit tud, és másoljunk néhány nagyobb méretû állományt a [.filename]#/minta/tomoritett# könyvtárba.

Ezután a tömörítés akár ki is kapcsolható:

[source,shell]
....
# zfs set compression=off minta/tomoritett
....

Az állományrendszer leválasztásához adjuk ki a lenti parancsot, majd ellenõrizzük az eredményét a `df` használatával:

[source,shell]
....
# zfs umount minta/tomoritett
# df
Filesystem  1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a   2026030  235232  1628716    13%    /
devfs               1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d  54098308 1032864 48737580     2%    /usr
minta        17547008       0 17547008     0%    /minta
....

Tegyük ismét elérhetõvé és csatlakoztassuk újra az állományrendszert, majd nézzük meg az eredményt a `df` paranccsal:

[source,shell]
....
# zfs mount minta/tomoritett
# df
Filesystem         1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a          2026030  235234  1628714    13%    /
devfs                      1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d         54098308 1032864 48737580     2%    /usr
minta               17547008       0 17547008     0%    /minta
minta/tomoritett    17547008       0 17547008     0%    /minta/tomoritett
....

A közös terület és az állományrendszer mellesleg a `mount` parancs kimenetébõl is megfigyelhetõ:

[source,shell]
....
# mount
/dev/ad0s1a on / (ufs, local)
devfs on /dev (devfs, local)
/dev/ad0s1d on /usr (ufs, local, soft-updates)
minta on /minta (zfs, local)
minta/tomoritett on /minta/tomoritett (zfs, local)
....

Látható, hogy a létrehozásuk után a Z állományrendszerek teljesen hétköznapi módon viselkednek, de természetesen további lehetõségek is elérhetõek hozzájuk. A következõ példában `adat` néven készítünk egy új állományrendszert. Mivel ide majd nagyon fontos állományokat akarunk elhelyezni, állítsuk be, hogy minden adatblokkból két példány legyen:

[source,shell]
....
# zfs create minta/adat
# zfs set copies=2 minta/adat
....

A `df` újbóli kiadásával most már látható is ez az állományrendszer és annak tárfoglalása:

[source,shell]
....
# df
Filesystem         1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a          2026030  235234  1628714    13%    /
devfs                      1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d         54098308 1032864 48737580     2%    /usr
minta               17547008       0 17547008     0%    /minta
minta/tomoritett    17547008       0 17547008     0%    /minta/tomoritett
minta/adat          17547008       0 17547008     0%    /minta/adat
....

Vegyük észre, hogy a közös területen levõ állományrendszerek mindegyikén ugyanannyi szabad terület van. A `df` segítségével a késõbbiekben remekül megfigyelhetõ lesz, hogy az egyes állományrendszerek mindig csak annyi területet foglalnak el a közös területbõl, amennyire abban a pillanatban ténylegesen szükségünk van. A Z állományrendszerek esetén megszûnik a partíciók és kötetek fogalma, és több állományrendszer tárolódik egyazon közös területen. Ha már nem akarjuk használni, egyszerûen csak töröljük le az állományrendszereket és ezt a közös tárolót:

[source,shell]
....
# zfs destroy minta/tomoritett
# zfs destroy minta/adat
# zpool destroy minta
....

Nyilván tapasztalhattunk már, hogy a lemezeink olykor menthetetlenül meghibásodnak. Amikor egy lemezes meghajtó tönkremegy, a rajta tárolt adatok általában elvesznek. Az ilyen jellegû kellemetlenségek elkerülésének egyik módja az ún. RAID-tömbök építése. A következõ szakaszban bemutatjuk, hogy a Z állományrendszerek esetén hogyan tudunk ilyen tömböket készíteni.

==== RAID-Z tömbök

Korábban már utaltunk rá, hogy ebben a szakaszban három SCSI-lemez, vagyis a [.filename]#da0#, [.filename]#da1# és [.filename]#da2# eszközök használatát feltételezzük (vagy természetesen [.filename]#ad0# és így tovább, ha IDE-lemezeket használunk). Egy RAID-Z formátumú közös tároló készítéséhez a következõ parancsot kell kiadni:

[source,shell]
....
# zpool create tarolo raidz da0 da1 da2
....

[NOTE]
====
A Sun(TM) ajánlása szerint egy RAID-Z konfigurációban legalább három, legfeljebb kilenc lemezt javasolt alkalmazni. Ha egyetlen közös tárolóban esetleg tíznél több lemezt szeretnénk felhasználni, akkor érdemes inkább kisebb RAID-Z csoportokra felosztani ezeket. Ha viszont csak két lemezünk van, de továbbra is redundanciára lenne szükségünk, hozzunk helyette létre egy ZFS tükrözést. Ezzel kapcsolatban részletesebben a man:zpool[8] man oldalon keresztül tájékozódhatunk.
====

Ennek hatására tehát keletkezik egy `tarolo` nevû Z-tároló. Ez a korábbiakhoz hasonló módon ellenõrizhetõ is a man:mount[8] és man:df[1] parancsokon keresztül. Természetesen az iménti listába további lemezeszközök tetszõlegesen felvehetõek. Most hozzunk létre ezen a közös területen egy `felhasznalok` nevû állományrendszert, ahová majd a felhasználók adatait fogjuk tenni:

[source,shell]
....
# zfs create tarolo/felhasznalok
....

Miután ezzel megvagyunk, az imént létrehozott állományrendszerre nyugodtan beállíthatunk tömörítést és biztonsági másolatokat. Ebben az alábbi parancsok lesznek a segítségünkre:

[source,shell]
....
# zfs set copies=2 tarolo/felhasznalok
# zfs set compression=gzip tarolo/felhasznalok
....

Ezt követõen költöztessük át a felhasználókat, vagyis másoljuk át az adataikat ide és hozzuk létre a megfelelõ szimbolikus linkeket:

[source,shell]
....
# cp -rp /home/* /tarolo/felhasznalok
# rm -rf /home /usr/home
# ln -s /tarolo/felhasznalok /home
# ln -s /tarolo/felhasznalok /usr/home
....

A felhasználók adatai immáron a frissen létrehozott [.filename]#/tarolo/felhasznalok# állományrendszeren tárolódnak. Próbáljuk ki, hozzunk létre egy új felhasználót és jelentkezzünk be vele.

Készítsünk most egy pillanatképet is, amelyet aztán késõbb szükség esetén vissza tudunk állítani:

[source,shell]
....
# zfs snapshot tarolo/felhasznalok@08-08-30
....

A `snapshot` csak valós állományrendszerekkel mûködik, könyvtárakra vagy állományokra nem. A nevében a `@` karakter választja el egymástól a hozzá tartozó címkét az állományrendszer vagy kötet nevétõl. Ha netalán a felhasználói könyvtárak valamiért megsérültek volna, a következõ paranccsal állíthatóak vissza:

[source,shell]
....
# zfs rollback tarolo/felhasznalok@08-08-30
....

Az adott idõpontban aktív pillanatképeket az adott állományrendszer [.filename]#.zfs/snapshot# könyvtárában találhatjuk meg. Például az elõbb készített pillanatkép az alábbi paranccsal nézhetõ meg:

[source,shell]
....
# ls /tarolo/felhasznalok/.zfs/snapshot
....

Ha ebbõl elindulunk, akkor pillanatok alatt írható egy olyan szkript, amely a felhasználók adatairól havonta készít egy pillanatképet. Ilyenkor azonban fontos számításba vennünk, hogy az idõvel felgyülemlõ pillanatképek rengeteg helyet el tudnak foglalni. A korábbi pillanatkép így távolítható el:

[source,shell]
....
# zfs destroy tarolo/felhasznalok@08-08-30
....

Miután alaposan kipróbáltuk a [.filename]#/tarolo/felhasznalok# néven létrehozott állományrendszerünket, állítsuk be véglegesen ez eddigi [.filename]#/home# állományrendszer helyére:

[source,shell]
....
# zfs set mountpoint=/home tarolo/felhasznalok
....

Ekkor a `df` és `mount` parancsok használatával meggyõzõdhetünk róla, hogy ezt az állományrendszert innentõl már valóban a [.filename]#/home# könyvtárnak tekintjük:

[source,shell]
....
# mount
/dev/ad0s1a on / (ufs, local)
devfs on /dev (devfs, local)
/dev/ad0s1d on /usr (ufs, local, soft-updates)
tarolo on /tarolo (zfs, local)
tarolo/felhasznalok on /home (zfs, local)
# df
Filesystem          1K-blocks    Used    Avail Capacity  Mounted on
/dev/ad0s1a           2026030  235240  1628708    13%    /
devfs                       1       1        0   100%    /dev
/dev/ad0s1d          54098308 1032826 48737618     2%    /usr
tarolo               26320512       0 26320512     0%    /tarolo
tarolo/felhasznalok  26320512       0 26320512     0%    /home
....

Ezzel lényegében befejeztük a RAID-Z tömb konfigurációját. Az állományrendszerek állapotára vonatkozóan a man:periodic[8] alkalmazásával akár naponta kérhetünk ellenõrzést:

[source,shell]
....
# echo 'daily_status_zfs_enable="YES"' >> /etc/periodic.conf
....

==== A RAID-Z helyreállítása

Minden szoftveres RAID implementáció kínál valamilyen megoldást az állapotának ellenõrzésére, ez alól tulajdonképpen a ZFS sem kivétel. A RAID-Z eszközök állapota a következõ paranccsal kérdezhetõ le:

[source,shell]
....
# zpool status -x
....

Ezt az üzenetet láthatjuk, amikor minden tároló kifogástalanul mûködik és semmilyen probléma sincs:

[source,shell]
....
all pools are healthy
....

Ha viszont valamilyen gond lenne valamelyik lemezzel, például leállt, akkor az elõbbi parancs eredménye ehhez lesz hasonló:

[source,shell]
....
  pool: tarolo
 state: DEGRADED
status: One or more devices has been taken offline by the administrator.
	Sufficient replicas exist for the pool to continue functioning in a
	degraded state.
action: Online the device using 'zpool online' or replace the device with
	'zpool replace'.
 scrub: none requested
config:

	NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
	tarolo      DEGRADED     0     0     0
	  raidz1    DEGRADED     0     0     0
	    da0     ONLINE       0     0     0
	    da1     OFFLINE      0     0     0
	    da2     ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors
....

A válasz szerint az eszközt az adminisztrátor állította le. Ez ennél a példánál valóban igaz. Lemezeket a következõ módon lehet leállítani:

[source,shell]
....
# zpool offline tarolo da1
....

Így miután leállítottuk a rendszert, a [.filename]#da1# eszköz cserélhetõ. A rendszer soron következõ indításakor ezzel a paranccsal tudjuk jelezni logikailag is a lemez cseréjét:

[source,shell]
....
# zpool replace tarolo da1
....

Nézzük meg újra a tömb állapotát, de ezúttal a `-x` kapcsoló megadása nélkül, mivel csak így fogjuk látni:

[source,shell]
....
# zpool status tarolo
 pool: tarolo
 state: ONLINE
 scrub: resilver completed with 0 errors on Sat Aug 30 19:44:11 2008
config:

	NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
	tarolo      ONLINE       0     0     0
	  raidz1    ONLINE       0     0     0
	    da0     ONLINE       0     0     0
	    da1     ONLINE       0     0     0
	    da2     ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors
....

A példa szerint minden megfelelõen mûködik.

==== Az adatok ellenõrzése

Elõzetesen már szó esett róla, hogy a ZFS képes a tárolt adatok sértetlenségének ellenõrzésére. Az új állományrendszerek létrehozásánál ez a lehetõség automatikusan aktiválódik, de tetszés szerint letiltható:

[source,shell]
....
# zfs set checksum=off tarolo/felhasznalok
....

Ez a lépés viszont nem feltétlenül jó döntés, mivel az adatintegritás megtartásához felhasznált ellenõrzõ összegek nagyon kevés helyet foglalnak és meglehetõsen hasznosak. Emellett semmilyen észlelhetõ lassulást nem okoznak az állományrendszer használata során. Ha engedélyezzük, a ZFS ilyen ellenõrzõ összegek segítségével folyamatosan figyelni tudja az adatok épségét. Ezt az ellenõrzést a `scrub` paranccsal válthatjuk ki. Nézzük meg például a `tarolo` esetében:

[source,shell]
....
# zpool scrub tarolo
....

Ez a vizsgálat a tárolt adatok mennyiségétõl függõen nagyon sokáig is eltarthat, illetve rengeteg lemezmûveletet foglal magában, ezért egyszerre csak egy ilyen futtatása javasolt. Miután befejezõdött, a tároló állapota az eredményének megfelelõen frissül, amelyet közvetlenül utána le is kérdezhetünk:

[source,shell]
....
# zpool status tarolo
 pool: tarolo
 state: ONLINE
 scrub: scrub completed with 0 errors on Sat Aug 30 19:57:37 2008
config:

	NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
	tarolo      ONLINE       0     0     0
	  raidz1    ONLINE       0     0     0
	    da0     ONLINE       0     0     0
	    da1     ONLINE       0     0     0
	    da2     ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors
....

A példában látható az utolsó ellenõrzés ideje. Ezen lehetõség használatával hosszú idõn keresztül szavatolni tudjuk az adataink épségét.

A Z állományrendszerrel kapcsolatos további beállítási lehetõségekrõl a man:zfs[8] és man:zpool[8] man oldalakon olvashatunk.
