上個月，Sun Microsystems公司正式發布ZFS（Zettabyte File System）文件系統。ZFS是第一個128位的文件系統，同時ZFS又被Sun Microsystems稱作史上最後一個文件系統。因為這個文件系統含有多項創新技術，不僅成功地解決現有文件系統的問題和陋習，而且前瞻性地考量了未來對存儲空間的需求，單個文件系統可以達到256 quadrillion（264） Zettabytes（221）。ZFS不僅符合POSIX文件系統的標准，而且提供了許多高級功能比如：Quota(配額)，Reservation(預留), Compression(壓縮)， Snapshot(快照)，Clone（克隆）等。如果你還在堅持使用現有32位或者64位的文件系統，如果你還在“痛並不快樂著”地用著各式各樣的Volume Manager，那就很值得看看這裡列出的使用ZFS的十條理由。
1. 再也不需要fsck, scandisk
不管你是在用Linux，UNIX還是Windows，相信大家都有過類似的體會：當系統意外斷電或者非法關機，系統重起後發現文件系統有inconsistent的問題，這時 候就需要fsck或者scandisk 來修復，這段時間是非常耗時而且最後不一定能夠修復成功。更糟糕的是，如果這是一台服務器需要做fsck的時候，只能offline（下線），而且現有應用往往都是大硬盤，相應fsck修 復時間也很長，這對許多使用該服務器的用戶來說幾乎不能忍受的。
而使用ZFS後大家可以徹底拋棄fsck這種工具，因為ZFS是一個基於COW（Copy on Write）機制的文件系統。COW是不會對硬盤上現有的文件進行重寫，保證所有硬盤上的文件都是有效的。所以不會有這種inconsistent的概念，自然就不需要這種工具了。
2. 管理簡單
ZFS作為一個全新的文件系統，全面拋棄傳統File System + Volume Manager + Storage的架構，所有的存儲設備是通過ZFS Pool進行管理，只要把各種存儲設備加 入同一個ZFS Pool，大家就可以輕松的在這個ZFS Pool管理配置文件系統。大家再也不用牢記各種專業概念，各種命令newfs, metinit及各種Volume Manager的用法。在ZFS中我們只需要兩個命令，zpool(針 對ZFS Pool管理)和zfs(針對ZFS文件系統的管理)，就可以輕松管理128位的文件系統。舉個例子，我們經常會遇到系統數據增長過 快，現有存儲容量不夠，需要添加硬盤，如果依照傳統的Volume Manager管理方式，那我 們需要預先要考慮很多現有因素，還要預先根據應用計算出需要配置的各種參數。在ZFS情況下，我們的系統管理員可以徹底解放，再也不需要這種人為的復雜 考慮和計算，我們可以把這些交給ZFS，因為ZFS Pool會自動調節，動態適應需求。我們只需一個簡單的命令為 這個ZFS Pool加入新的硬盤就可以了：
zpool add zfs_pool mirror c4t0d0 c5t0d0
基於這個動態調節的ZFS Pool之上的所有的文件系統就可以立即使用到這個新的硬盤，並且會自動的選擇最優化的參數。
而且ZFS同時也提供圖形化的管理界面，下面是一個ZFS圖形化管理的一個截屏：
3. 沒有任何容量限制
ZFS（Zettabyte File System）文件系統就如其名字所預示，可以提供真正的海量存儲，在現實中幾乎不可能遇到容量問題。在現有的64位kernel（內 核）下，它可以容納達到16 Exabytes(264)大小的單個文件，可以使用264個存儲設備，可以創建264個文件系統。
4. 完全保證 數據 的正確和完整
由於ZFS所有的數據操作都是基 於Transaction（事務），一組相應的操作會被ZFS解 析為一個事務操作，事務的操作就代表著一組操作要麼一起失敗，要麼一起成功。而且如前所說，ZFS對 所有的操作是基於COW（Copy on Write）， 從而保證設備上的數 據始終都是有效的，再也不會因為系統崩潰或者意外掉電導致數據文件的inconsistent。
還有一種潛在威脅 數據的可能是來自於硬件設備的問題，比如磁 盤，RAID卡的硬件問題或者驅動bug。現有文件系統通常遇到這個問題，往往只是簡單的把錯誤數據直接交給上層應用，通常我們把這個問題稱作Silent Data Corruption。而在ZFS中，對所有數據不管是用戶數據還是文件系統自身的metadata數 據都進行256位的Checksum（校 驗），當ZFS在提交數據時會進行校驗，徹底杜絕這種Silent Data Corruption情況。
5. 提供優異 性能和擴展性
和傳統File System + Volume Manager + Storage架構不同，ZFS則是直接基於存儲設備提供所有的功能，因此有自己獨有的創新特性，性能自然非比尋常。
Dynamic Striping vs. Static Striping
由於ZFS是基於COW和一個全局動態的ZFS Pool，任何一次寫 操作，都是對一塊新數據塊（Block）的一次寫操作。ZFS從ZFS Pool中動態挑選出一個最優的設備，並且以一個transaction（事 務）線性寫入，充分有效地利用了現有設備的帶寬，我們把這個特性稱為Dynamic Striping。而相對應的Static Striping則是傳統文件系統所使用的方式，Static Striping需要管理員預先對這組Stripe進行正確地計算人為 設置，而且如果加入新的設備則需要再次人為的計算和設置，更為嚴重的是如果人為計算錯誤，則會直接影響系統的性能。而在使用Dynamic Striping這種特性之後，我們根本不需要人為介入，ZFS會自動調整，智能的為你 提供最佳的設備，最快的操作方式。
支持多種 大小的數據塊（Multiple Block Size）
ZFS支持多種大小的數據塊定義，從512字節到1M字節。和傳統文件系統往往都是固定大小數據塊不同，ZFS則是可以動態的根據不同 大小的文件進行計算，動態的選擇最佳的數據塊。
因為不同大小數據 塊，直接影響到實際使用硬盤容量和讀取速度。如果使用較小的數據塊，存儲文件所導致的碎片則較少，讀寫小文件更快一些，但是會導致需要創建更多的metadata，讀寫大文件則會更費時。如果使用較大的數據塊，使用的metadata較少，更利於讀寫大文件，但是會導致更多的碎片。ZFS根據實際調查現有文件使 用的情況，分析出一個選擇數據塊大小的算法，動態的根據實際文件大小確定最佳的數據塊。所以ZFS是 非常智能的，在不需要系統管理員介入，就可以得到一個自我調優的結果。當然ZFS也支持用戶對單個文件或者整個文件系統 所使用的數據塊大小的自定義設置。
智能預讀取（Intelligent Prefetch）
多數的操作系統都 有這種將數據預先讀取的功能，而ZFS則是建立在文件系統上直接提供的一種更加智能的數據預讀取功能。它不僅可以智能地識別出多種讀取模式， 進 行提前讀取數據，而且可以對每個讀取數據流進行這種預讀取智能識別，這個對許多流媒體提供者來說是件非常好的事情。
在擴展性上，和現有文件系統多是基於一個受限的靜態模型不同，ZFS是采用ZFS Pool這個動態概念，它的metadata也是動態，並且讀寫操作都是可並行的，並且具有優先級概念，所以即使在大數據量，多設備的情況下仍可以保證性能的線性增長。
6. 自我修復功能
ZFS Mirror 和 RAID-Z
傳統的硬盤Mirror及RAID 4，RAID 5陣列方式都會遇到前面提到過的問題：Silent Data Corruption。如果發生了某塊硬盤物理問題導致數據錯誤，現有的Mirror，包括RAID 4，RAID 5陣列會默默地把這個錯誤數據提交給上層應用。如果這個錯誤發生在Metadata中，則會直接導致系統的Panic。 而且還有一種更為嚴重的情況是：在RAID 4和RAID 5陣列中，如果系統正在計算Parity數值，並再次寫入新數據和新Parity值的時候發生斷電，那麼整個陣列的所有存儲的數據都毫無意義了。
在ZFS中則提出了相對應的ZFS Mirror和RAID-Z方式，它在負責讀取數據的時候會自動和256位校驗碼進行校驗，會主動發現這種Silent Data Corruption，然後通過相應的Mirror硬 盤或者通過RAID-Z陣列中其他硬盤得到正確的數據返回給上層應用，並且同時自動修復原硬盤的Data Corruption 。
Fault Manager
在Solaris 10中，包含 一個ZFS診斷引擎和Solaris的 Fault Manager（這也是Solaris 10的 另一個新特性）交互，可以實時地診斷分析並且報告ZFS Pool和存儲設備的錯誤，用戶可以通過Fault Manager及時得到一個非常友善的消息。這個診斷引擎雖然不會采取主動的行為去修復或者解決 問題，但是會在消息中提示系統管理員可采取的動作。類似下面一個ZFS報錯消息，其中REC-ACTION就是建議采取的動作：
SUNW-MSG-ID: ZFS-8000-D3, TYPE: Fault, VER: 1, SEVERITY: Major
EVENT-TIME: Fri Mar 10 11:09:06 MST 2006
PLATFORM: SUNW,Ultra-60, CSN: -, HOSTNAME: neo
SOURCE: zfs-diagnosis, REV: 1.0
EVENT-ID: b55ee13b-cd74-4dff-8aff-ad575c372ef8
AUTO-RESPONSE: No automated response will occur.
IMPACT: Fault tolerance of the pool maybe compromised.
REC-ACTION: Run ’zpool status -x’ and replace the bad device.
7. 安全
在安全上，ZFS支持類似NT風格NFSv4版的ACL（讀取控制列表）。而且前面所提到的256位驗證碼，用戶可選擇多種驗證方式，包括SHA-256驗證算法，從而在物理存儲單元級別上保證數據的安全性。
8. 超強功能
ZFS作為“最後一個文件系統”，涵蓋了基本的文件系統和Volume管理的功能，同時 一並提供許多企業級別的超強功能：Quota(配額)，Reservation(預留), Compression(壓 縮)， Snapshot(快照)，Clone（克隆）。並且速度非常快。有了這個文件系統，大家再也不需要任何Volume Manager了。
兼容性
ZFS是一個完全兼容POSIX規范的文件系統，所以處於上層的應用程序是完全不受影響。ZFS也提供一個Emulated Volume模塊，可以把任何一個ZFS文件系統作為普通的塊設備使用。同時ZFS也可以使用基於Volume Manager構建的Volume作為存儲設備單 元。這樣在不需要修改應用程序，不修改已有文件系統下，給了大家最大的自由度去獲得ZFS提供的各 種特性。
10. 開源
