在 Solaris 10 Containers 中管理 ZFS

大壞蛋

在 Solaris 10 Containers 中管理 ZFS


By
sun.com
, 5/24/08


本指南旨在向新用戶展示 ZFS 在 Solaris Containers 中的功能。文章將描述如何分配 ZFS 文件系統(tǒng)給 zone，以及此配置所支持的 ZFS 管理任務。通過將文件系統(tǒng)分配給 zone，可實現(xiàn) zone 管理器對 ZFS 文件系統(tǒng)的完全委托控制，允許他們捕獲快照、創(chuàng)建子文件系統(tǒng)以及在沒有全局 zone 管理器參與的情況下執(zhí)行其他任務。
通過閱讀本指南，用戶將理解如何委托 ZFS 文件系統(tǒng)給容器以及如何在容器內(nèi)部管理它們。


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Table of Contents

Solaris ZFS 和 Containers：概述

ZFS 和 Containers：示例

結束語

更多信息

Solaris ZFS 和 Container：概述
ZFS 是 SUN 在 Solaris 10 OS 中提供的一種全新的文件系統(tǒng)。它能夠提供高水平的數(shù)據(jù)完整性和性能，通過消除對卷管理器的需要使系統(tǒng)管理變得更容易。此外，由于它是基于 128 位的，所以真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無限制擴展。
對于傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)，它們都具備一個設備模型或卷模型。這使管理工作變得非常復雜且容易出現(xiàn)管理錯誤，從而導致數(shù)據(jù)損壞或者數(shù)據(jù)訪問缺乏。ZFS 提供了一個池存儲模型，存儲能力可以在其內(nèi)部一個叫做 zpool 的可擴展池中控制。文件系統(tǒng)可共存于 zpool 中并能夠共享池中的容量和 IO 資源。虛擬內(nèi)存存儲版本是一個全新的架構方式，能夠簡化文件系統(tǒng)管理并實現(xiàn)性能上的重大突破。

Solaris Containers 是 Sun 開發(fā)的操作系統(tǒng)虛擬化技術。它由幾項技術組成，這些技術將共同提高資源管理能力并創(chuàng)建與潛在 OS 隔離的環(huán)境。借助 Solaris Containers，您可以自己決定如何對應用程序和服務分配資源并確保它們不會彼此干擾。緊密集成在一起的 ZFS 和 Containers 允許委托 zone 管理器控制 ZFS 文件系統(tǒng)。通過結合 ZFS 與 Containers，您可以分配存儲池中的一部分容量給容器，使容器管理器有權管理存儲池中的部分容量，同時又不干擾系統(tǒng)的其余部分（見下圖）。因此，您將從 ZFS 數(shù)據(jù)集成中獲益并獲得容器的高可用性和資源控制。

注意：Containers 技術包含幾個方面，本指南只針其中的 zone 部分。

ZFS 和 Containers：示例
本節(jié)將演示如何在 Solaris Containers 內(nèi)部執(zhí)行特定的 ZFS 文件系統(tǒng)任務。例如捕獲快照和管理數(shù)據(jù)壓縮。操作步驟如下：

• 創(chuàng)建 zpool
  
• 創(chuàng)建 zone
  
• 分配 ZFS 文件系統(tǒng)給 zone
  
• 創(chuàng)建新文件系統(tǒng)
  
• 對文件系統(tǒng)應用配額
  
• 更改文件系統(tǒng)的安裝點
  
• 設置壓縮屬性
  
• 捕獲快照

下面是對每一個步驟的詳細描述。
創(chuàng)建 zpool
在處理池或設備時，ZFS 將使用設備名稱或分區(qū)名稱。對于設備來說，一般可能是 c1t0d0（SCSI 設備）或 c1d1（IDE 設備）。對于分區(qū)來說，可能是 c1t0d0s0（SCSI 設備）或 c1d1s0（IDE 設備）。

要在全局 zone 中創(chuàng)建 zpool，可以使用 zpool 創(chuàng)建命令。通常，我們使用兩個設備提供冗余。
Global# zpool create mypool mirror c2t5d0 c2t6d0
注意：如果設備正處于使用狀態(tài)或包含已存數(shù)據(jù)類型（如 UFS 文件系統(tǒng)），那么 zpool 創(chuàng)建命令可能會失敗。如果設備正處于使用中，需要卸下或者停用。如果包含已存數(shù)據(jù)，可以通過 -f(force) 標記忽略安全檢驗但要確保不破壞您想要保留的數(shù)據(jù)。

使用 zpool list 命令檢驗池屬性
Global# zpool list
NAME
SIZE
USED
AVAIL
CAP
HEALTH
ALTROOT
mypool
199G
164K
199G
0%
online
--命令顯示存在一個名為 mypool 的 zpool，容量為 199GB。

創(chuàng)建 zone
要使 ZFS 在一個與其他應用程序隔離的環(huán)境下運行，需要創(chuàng)建一個 zone，步驟如下：

首先，使用 mkdir 命令創(chuàng)建一個用于存放 zone 文件系統(tǒng)的目錄。需確保所選位置的文件系統(tǒng)至少有 80 MB 的可用空間。
Global# mkdir /zones
注意：在本例中，為了節(jié)省時間，zone 的根文件系統(tǒng)是一個 UFS 文件系統(tǒng)。

使用 zonecfg 命令配置該 zone（myzone）,并指定 zone 文件（/zones/myzone）的位置。使用以下命令：
Global# zonecfg -z myzone
myzone: No such zone configured
     Use 'create' to begin configuring a new zone
     zonecfg:myzone
為了達到精簡的目的，本例選擇使用一個非常小的 zone。有關創(chuàng)建 zone 的更多信息，請參閱 Solaris Containers How To Do Stuff 指南：
sun.com/software/solaris/howtoguides/containersLowRes.jsp

使用 zoneadm 安裝 zone。
Global# zoneadm -z myzone install
Preparing to install zone >myzone

使用 zoneadm 命令啟動 zone 以完成安裝。
Global# zoneadm -z myzone boot

使用 zlogin 命令連接到 zone 控制臺。
Global# zlogin -C myzone
     [Connected to zone 'myzone' console]
     [Initial zone boot output, service descriptions are loaded etc.]
首次啟動時，需要進行各種配置并加載全部描述符等等，這可能需要一點時間。您還要提供系統(tǒng)配置的細節(jié)，相關建議如下：
Terminal=(12)X Terminal Emulator (xterms)
Not Networked
No Kerberos
Name service = None
Time Zone = your-time-zone
root passwd = (Your choice—remember it though!)
在提供配置信息后，zone 將重新啟動。

在進入下一個步驟之前，需要關閉已配置的 zone（只有在 zone 啟動時，配置更改才會生效）。
Global# zlogin myzone init 5

分配 ZFS 文件系統(tǒng)給 zone
現(xiàn)在，您已經(jīng)創(chuàng)建了一個 zpool（mypool）和一個 zone（myzone）。接下來，需要分配 ZFS 文件系統(tǒng)給 zone。

使用 zfs 創(chuàng)建命令創(chuàng)建 ZFS 文件系統(tǒng)。
Global# zfs create mypool/myzonefs

使用 zfs 設置配額指令，應用配額到文件系統(tǒng)。
Global# zfs set quota=5G mypool/myzonefs
文件系統(tǒng)和所有子文件系統(tǒng)不能大于指定配額。注意：在全局 zone 中這些步驟是必須執(zhí)行的。還要注意的是在 ZFS 中創(chuàng)建文件系統(tǒng)要比使用傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)/容量管理器容易的多。
使用 ZFS 描述容器的隔離/安全屬性。本實例創(chuàng)建的 ZFS 文件系統(tǒng)將保留在容器外部，無需應用配額到這個外部的文件系統(tǒng)。

再次使用 zfs 創(chuàng)建命令創(chuàng)建另一個文件系統(tǒng)。
Global# zfs create mypool/myfs

要顯示所有池和文件系統(tǒng)的屬性，可以使用 zfs list 命令。
Global# zfs list
NAME
USED
AVAIL
REFER
MOUNTPOINT
mypool
396G
197G
99.5K
/mypool
mypool/myfs
98.5K
197G
98.5K
/mypool/myfs
mypool/myzonefs
98.5K
5G
98.5K
/mypool/myzonefs
要使文件系統(tǒng)（myzonefs）在 zone（myzone）中可用，需更新 zone 配置。

要更新 zone 配置，可以使用 zonecfg 命令。
Global# zonecfg -z myzone
zonecfg:myzone> add dataset
zonecfg:myzone:dataset> set name=mypool/myzonefs
zonecfg:myzone:dataset> end
zonecfg:myzone> commit
zonecfg:myzone> exit
現(xiàn)在，mypool/myzonefs 文件系統(tǒng)已經(jīng)加載到 zone 配置上了。注意：這些步驟必須在 zone 關閉的狀態(tài)下執(zhí)行，否則在下一次重新啟動前，看不到 zone 配置的更改。要檢查 zone 是否已經(jīng)關閉，使用 zlogin myzone 登錄，如果 zone 處于關閉狀態(tài)，則登錄會失敗，如果 zone 正在運行，會顯示登錄提示—login as root，可以使用 init 5 關閉 zone。在全局 zone 中執(zhí)行這些步驟。

啟動 zone。
Global# zoneadm -z myzone boot

登陸到 zone。（保留幾秒鐘用來啟動 zone）
Global# zlogin -C myzone
[Connected to zone 'myzone' pts/3]
[Usual Solaris login sequence]

在 zone 中列出 ZFS 文件系統(tǒng)。
NAME
USED
AVAIL
REFER
MOUNTPOINT
mypool
0M
200B
--
/mypool
mypool/myzonefs
8K
5G
8K
/mypool/myzonefs
注意，外部配額的 5GB 最大可用空間和位于池內(nèi)的（mypool/myfs）文件系統(tǒng)是不可見的，這驗證了 Containers 能夠提供隔離功能。

創(chuàng)建新的文件系統(tǒng)
雖然操作被限制在分配到 zone（mypool/myzonefs）的文件系統(tǒng)內(nèi)，但是從非全局 zone 管理 ZFS 文件系統(tǒng)和在全局內(nèi)的操作時相同的。由于 ZFS 文件系統(tǒng)是非全局 zone 惟一能查看的文件系統(tǒng)，所以新的 ZFS 文件系統(tǒng)總是以子文件系統(tǒng)的形式創(chuàng)建的。操作無需全局 zone 管理器的參與，即使在需要的時候可以使用管理器操作。

要創(chuàng)建新的文件系統(tǒng)，可以使用 zfs create 命令。
MyZone# zfs create mypool/myzonefs/tim
MyZone# zfs list
NAME
USED
AVAIL
REFER
MOUNTPOINT
mypool
594M
197G
99K
/mypool
mypool/myzonefs
197K
5.00G
98.5K
/mypool/myzonefs
mypool/myzonefs/tim
98.5K
5.00G
98.5K
/mypool/myzonefs/tim
非全局 zone 管理器可以任意創(chuàng)建子文件系統(tǒng)（無數(shù)量限制），并且每個子文件系統(tǒng)都擁有自己的文件系統(tǒng)，在此基礎上形成了一個層級式結構。
非全局 zone 管理器只用于指定的文件系統(tǒng)，本實例試著通過在容器“空間”外部創(chuàng)建一個文件系統(tǒng)以打破這種安全性。

要在 mypool/myzonefs　外部創(chuàng)建另一個文件系統(tǒng)，可以使用 zfs create 命令。
MyZone# zfs create mypool/myzonefs1
cannot create 'mypool/myzonefs1': permission denied
正如所見，ZFS 和 zone　安全性拒絕非全局　zone 訪問沒有指定的資源，操作失敗。

應用配額到文件系統(tǒng)
通常情況，為了阻止用戶耗盡所有的存儲空間，非全局 zone 管理器會對新文件系統(tǒng)應用配額。子文件系統(tǒng)的配額不能超過 5GB，因為這個數(shù)目是全局 zone 管理器對　mypool/myzonefs　下全部文件系統(tǒng)指定的配額總量。

要對新文件系統(tǒng)設置配額，使用 zfs set quota 命令。
MyZone# zfs set quota=1G mypool/myzonefs/tim
MyZone# zfs list
NAME
USED
AVAIL
REFER
MOUNTPOINT
mypool
508M
197G
99K
/mypool
mypool/myzonefs
198K
5.00G
99K
/mypool/myzonefs
mypool/myzonefs/tim
98.5K
1024M
98.5K
/mypool/myzonefs/tim
非全局 zone 管理器子文件系統(tǒng)的配額設置為 1G，由于操作的是委托的資源且不需要全局 zone 管理器的參與，所以有足夠的授權進行上述操作。
ZFS 屬性繼承機制允許跨 zone 應用，所以非全局 zone 管理器能夠根據(jù)需要指定自身的屬性值。使用標準 ZFS 屬性繼承，可以覆蓋繼承的值。

改變文件系統(tǒng)的安裝點
現(xiàn)在，文件系統(tǒng)配置完成并分配了正確的配額，準備就緒。但是，文件系統(tǒng)出現(xiàn)的部分位置是由全局 zone 管理器選擇的池名稱指定的（本實例中為 mypool/myzonefs）。通常情況，非全局 zone 管理器會對其進行更改。

要更改安裝點，使用 zfs set mountpoint 命令。
MyZone# zfs set mountpoint=/export/home/tim mypool/myzonefs/tim
MyZone# zfs list
NAME
USED
AVAIL
REFER
MOUNTPOINT
mypool
508M
197G
99K
/mypool
mypool/myzonefs
198K
5.00G
99K
/mypool/myzonefs
mypool/myzonefs/tim
98.5K
1024M
98.5K
/export/home/tim
注意：任何文件系統(tǒng)的安裝點 都能夠單獨更改。

設置壓縮屬性
下面的實例的目的是驗證壓縮屬性。如果壓縮時可執(zhí)行的，ZFS 將在數(shù)據(jù)被寫入磁盤前將其全部壓縮。
壓縮的優(yōu)點是節(jié)省磁盤空間并提高編寫速度。

要查看當前壓縮設置，可以使用 zfs get 命令。
MyZone# zfs get compression mypool mypool/myzonefs mypool/myzonefs/tim
NAME
PROPERTY
VALUE
SOURCE
mypool
compression
off
default
mypool/myzonefs
compression
off
default
mypool/myzonefs/tim
compression
off
default
需要注意：由于池的壓縮屬性是由文件系統(tǒng)和子文件系統(tǒng)通過繼承得到的，所以如果非全局 zone 管理器一旦為委托的文件系統(tǒng)設置了壓縮屬性，那么它會對后面所有文件系統(tǒng)設置相同的屬性。administrator sets the compression property for the delegated file system, it will set it for everything below, as well.

要設置文件系統(tǒng)壓縮屬性，可以使用 zfs set 命令。
MyZone# zfs set compression=on mypool/myzonefs

再次檢查非全局 zone 的壓縮屬性。
MyZone# zfs get compression mypool mypool/myzonefs mypool/myzonefs/tim
NAME
PROPERTY
VALUE
SOURCE
mypool
compression
off
default
mypool/myzonefs
compression
on
local
mypool/myzonefs/tim
compression
on
Inherited from mypool/myzonefs
注意：與標準屬性管理相同，mypool/myzonefs/tim 已經(jīng)繼承了壓縮屬性。

捕獲快照
ZFS 的一個主要優(yōu)勢就是具備瞬時創(chuàng)建針對任何文件系統(tǒng)快照的能力。通過委托文件系統(tǒng)到非全局 zone 使非全局 zone 管理器的選擇成為可能。

要捕獲一個名為“1st”的文件系統(tǒng)快照，可以使用 zfs snapshot 命令。
MyZone# zfs snapshot mypool/myzonefs@1st
MyZone# zfs list
NAME
USED
AVAIL
REFER
MOUNTPOINT
mypool
512K
99K
default
/mypool
mypool/myzonefs
198K
5.00G
99K
/mypool/myzonefs
mypool/myzonefs@1st
OK
--
99K
--
mypool/myzonefs/tim
98.5K
1024M
98.5K
/export/home/tim
與全局 zone 中的文件系統(tǒng)相同，可以在 .zfs/snapshot/1st 文件系統(tǒng)的根目錄中獲得捕獲的快照。

結束語
將 ZFS 文件系統(tǒng)分配給已經(jīng)創(chuàng)建的 zone 后，該（非全局）zone 上的管理器將能夠創(chuàng)建文件、捕獲快照、創(chuàng)建 clone 以及在該 zone 內(nèi)執(zhí)行管理員的任何任務。同時，所有的操作又是與全局 zone 和其他 zone 完全隔離的。
Solaris Containers 與 Solaris ZFS 的集成是 Solaris 10 OS 向客戶提供的另一種創(chuàng)造利潤的方法，它可以幫助客戶鞏固應用程序和更加輕松地管理應用程序所需的數(shù)據(jù)。
更多信息
Solaris How To 指南介紹了如何結合 Solaris Container 技術與 ZFS 文件系統(tǒng)實現(xiàn)更加高級的配置。欲了解更多關于 Solaris Containers 和 Solaris ZFS 的信息，請訪問
sun.com/solaris
。
使用手冊
Solaris ZFS 管理指南
opensolaris.org/os/community/zfs/docs/
基于 Web 的培訓
Solaris ZFS 學習中心（包括視頻和演示）
sun.com/software/solaris/zfs_learning_center.jsp
Solaris Containers 學習中心
sun.com/software/solaris/containers_learning_center.jsp
Solaris Containers 入門
sun.com/solaris/howtoguides/containers
常見問題解答
ZFS 常見問題解答
sun.com/solaris/zfs/faq
特殊問題解答
opensolaris.org/os/community/zfs/faq/
社區(qū)資源
OpenSolaris ZFS 社區(qū)
opensolaris.org/os/community/zfs/
Sun ZFS 博客
opensolaris.org/os/community/zfs/blogs/


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