在ZFS中，使用镜像mirror还是使用raidz？

首先下结论：我们推荐使用镜像而非raidz。

池拓扑的基础

池是vdev的集合。Vdevs可以是以下任意一种（以及更多，但我们保持相对简单）：

• 单磁盘（以RAID0为例）
• 冗余vdev（又名镜像–考虑RAID1）
• 奇偶校验vdev（又称为条带–考虑RAID5 / RAID6 / RAID7，又称为单，双和三奇偶校验条带）

池本身将在相对均匀的基础上在其中的vdev之间分配写入。但是，这并不是RAID10中所看到的“条带”，它只是写入的分布。如果您从2个2TB驱动器和2个1TB驱动器中制作一个RAID10，则浪费了更大的驱动器上的第二个TB，并且您的冗余后存储仍然只有2 TB。如果将与两个镜像vdev相同的驱动器放在zpool中，则它们将是2x2TB镜像和2x1TB镜像，而冗余后的存储将是3TB。如果在写入池之前一直写入池，则可能在两个2TB磁盘已满之前很早就完全填充了两个1TB磁盘。究竟怎样写操作的分布不规范有保证的，只是他们将被分配。

如果您有十二个磁盘，并且将它们配置为每个六个磁盘的两个RAIDZ2（双奇偶校验条带）vdev，该怎么办？好吧，您的池将由两个RAIDZ2阵列组成，并且将像在镜像池中一样在它们之间分配写操作。如果您制作了十个磁盘RAIDZ2和两个磁盘镜像怎么办？同样，它们进入池，池在它们之间分配写操作。通常，您可能应该期望池的性能表现出池中每个vdev的最差特性。在实践中，无法保证读取将在池中进行–它们将来自“写入的任何vdev”，并且池可以写入任何给定块所需的任何vdev。

储存效率

如果名称不清楚，则存储效率是可用存储容量（在冗余或奇偶校验之后）与原始存储容量（在冗余或奇偶校验之前）之比。

这是很多人陷入困境的地方。“ 显然，我希望从我拥有的磁盘中获得最可用的TB，对吗？” 可能不是。这么大的数字可能看起来很性感，但是有可能在以后给您带来很多麻烦。我们将在下一节中进一步讨论该问题。现在，让我们看一下每种vdev类型的存储效率。

• 单磁盘vdev – 100％的存储效率。直到丢失单个磁盘，它的存储效率才变为0％…
  

  

   

• RAIDZ1 vdev-（n-1）/ n，其中n是每个vdev中的磁盘数。例如，八个磁盘的RAIDZ1的SE为7/8 = 87.5％。
  

  

   

• RAIDZ2 vdev-（n-2）/ n。例如，八个磁盘的RAIDZ2的SE为6/8 = 75％。
  

  

   

• RAIDZ3 vdev –（n-3）/ n。例如，八个磁盘的RAIDZ3的SE为5/8 = 62.5％。
  

  

   

• 镜像vdev – 1 / n，其中n是每个vdev中的磁盘数。设置为4个2磁盘镜像vdev的8个磁盘的SE为1/2 = 50％。
  

  

   

最后一点：带区（RAIDZ）的vdev不应“尽可能地大”。专家对于实际提出有关条带宽度（条带化vdev中设备的数量）的具体建议持谨慎态度，但他们总是建议使它们“不要太宽”。如果您认为自己是专家，请对此做出自己的专家决定。如果您不认为自己是专家，并且想要更具体的常规经验建议：每个vdev最多八个磁盘。

容错/性能下降

小心点 请记住，如果任何单个vdev失败，则整个池都会随之失败。池级别没有容错能力，只有单个vdev级别有容错能力！因此，如果使用单个磁盘vdev创建一个池，则任何故障都会使整个池崩溃。

可能会很想使用那么大的存储容量并使用RAIDZ1…，但这还不够。如果磁盘发生故障，则更换磁盘池时，池的性能将大大降低。而且，在磁盘被更换并完全重新镀银之前，您根本没有容错能力……这可能需要几天甚至几周的时间，具体取决于磁盘的性能，实际使用的磁盘负载等。您的磁盘发生故障，并且使用时间是一个因素……您会流汗，想知道在重新备份完成之前另一个磁盘是否会发生故障。然后，每次更换磁盘时，您都必须重新检查整个过程。糟透了 不要这样 出于完全相同的原因，强烈建议不要使用常规RAID5。根据戴尔的说法，“针对任何驱动器类型上所有关键业务数据的RAID 5不再是最佳实践。”

RAIDZ2和RAIDZ3尝试通过分别扩展为双重和三重奇偶校验来解决这一噩梦。这意味着RAIDZ2 vdev可以承受两个驱动器故障，而RAIDZ3 vdev可以承受三个驱动器故障。问题解决了吧？好了，问题得到了缓解 -但是性能下降和重新启动时间甚至比RAIDZ1还要糟糕，因为奇偶校验的计算要粗糙得多。而且，您的条带（vdev中的磁盘数）越宽，情况就越糟。

最后保存最好的：镜像vdevs。当镜像vdev中的磁盘发生故障时，您的池受到的影响最小–无需通过奇偶校验重建任何内容，只需要少一个设备即可分发读取的数据。在更换镜像vdev中的磁盘并将其重新分配后，您的池再次受到的影响最小–您正在从vdev的其余成员进行简单读取，并向vdev的新成员进行简单写入。在任何情况下，您都不会重新写入整个条带，池中的所有其他vdev都完全不受影响，依此类推。镜像vdev重新同步非常迅速，对池的性能影响很小。尽管需要进行一些计算，但对多个故障的抵御能力非常强-磁盘故障幸存的几率是1-（f /（nf）），其中f是已发生故障的磁盘数，n是磁盘中的磁盘数全池。在八个磁盘池中，这意味着第一个磁盘故障的生存率为100％，第二个磁盘故障的生存率为85.7％，第三个磁盘故障的生存率为66.7％。当然，这里假设有两个磁盘vdev –三个磁盘镜像更具弹性。

但是，等等，为什么我要在RAIDZ2中交易保证的两个磁盘故障，而镜像池中两个磁盘故障的存活率只有85.7％？由于重新镀银的时间大大缩短，并且这样做的时间大大降低了。在镜像vdev重新同步期间，唯一比平常负载更大的磁盘是vdev中的其他磁盘-听起来可能很糟糕，但是请记住，它的负载并不比作为RAIDZ成员时要重。重新组合在RAIDZ vdev上的每个块都需要从每个幸存的RAIDZ成员中读取一个块。写入重新同步镜像的每个块仅需要  从尚存的vdev成员中读取一个块。对于六个磁盘的RAIDZ1与六个磁盘的镜像池，这是原来的  五倍 剩余磁盘所需的额外I / O需求。

重新镜像镜像比重新镜像RAIDZ压力要小得多。

关于容错的最后一点

无论您的ZFS池拓扑是什么样，您仍然需要定期备份。

再跟我说一遍：我必须备份我的游泳池！

ZFS很棒。将校验和与奇偶校验/冗余结合在一起真是太棒了。但是，仍有许多潜在的数据丢失方式，并且您仍然需要备份池。期。期！

正常表现

人们很容易想到，巨大的RAIDZ vdev会比镜像vdev池的性能好，原因是它具有更高的存储效率。“好吧，当我读取或写入数据时，它会突然从/进入更多驱动器，因此必须更快！” 抱歉，这种方式不起作用。如果您一次执行一次读取或写入大量数据，而绝对没有其他活动在进行，如果 RAIDZ完全没有碎片，那么您可能会看到类似的结果……但是当您开始抛出其他数据时同时读取或写入，在vdev上碎片化等等，然后您开始寻找随机访问IOPS。但是不要听我的，请听ZFS的核心开发人员之一Matthew Ahrens：为了在随机IOPS上获得最佳性能，请在每个RAID-Z组中使用少量磁盘。例如，3宽RAIDZ1、6宽RAIDZ2或9宽RAIDZ3（在使用大块的理想情况下，所有这些都使用总存储的1/3作为奇偶校验）。这是因为RAID-Z将每个逻辑块分布在所有设备上（类似于RAID-3，与RAID-4 / 5/6相反）。为了获得更好的性能，请考虑使用镜像。“

请更努力地阅读最后一点：为了获得更好的性能，请考虑使用镜像。他不是在开玩笑。就像长期以来公认RAID10性能最佳的常规RAID拓扑一样，镜像vdev池是迄今为止性能最佳的ZFS拓扑。

未来扩展

如果您是SOHO管理员或业余爱好者，那么这应该是您的最爱。每个人都知道抱怨的ZFS问题之一是您无法扩展RAIDZ。创建它之后，就创建了它，并且您对此一无所知。

好吧，有点。

假设您有一台具有12个插槽的服务器来放入驱动器，并且在其中放置了六个驱动器作为RAIDZ2。当您购买它时，1TB驱动器物超所值，这就是您所使用的。您有6TB原始数据/ 4TB可用数据。两年后，2TB驱动器很便宜，您会感到局促。因此，您填充了服务器中六个可用托架的其余部分，现在，您添加了12TB原始/ 8TB可用vdev，总池大小为18TB / 12TB。在那之后的两年，4TB驱动器出现了，您再次感到局促……但是您没有地方放驱动器了。怎么办？

好了，您实际上可以升级原始的1TB驱动器的RAIDZ2 –您要做的是从vdev中使一个磁盘发生故障，然后将其删除，然后用您的4TB驱动器之一替换它。等待重新同步完成，然后再进行一次失败，然后将其更换。起泡沫，冲洗，重复进行，直到您更换了所有六个驱动器，并分别重新虚拟化了vdev六次–第六次也是最后一次重新同步完成后，您将拥有24TB原始/ 16TB可用vdev来代替原始的6TB / 4TB。问题是，进行所有这些重新同步花了多长时间？好吧，如果6TB的原始vdev几乎已满，则可以期望每次重新同步都花费12到16个小时……即使您对系统完全不做任何事情，这也不是不合理的。您实际尝试做的越多同时，重新同步的速度越慢。您可能设法在整整六天内完成六次重新备份，每天更换一块磁盘。但是可能要花两倍或更长的时间，甚至更糟，这取决于将鼠标悬停在您的系统上的意愿以及此期间的负载量。

如果您使用了镜像vdev，该怎么办？好吧，首先，您原来的六个驱动器将为您提供6TB原始磁盘/ 3TB可用磁盘。所以您确实放弃了TB的存储空间。但是，也许您第一次扩展时并没有进行如此大的升级。也许因为您只需要再放入两个磁盘来获得更多存储空间，您就只购买了两个2TB驱动器，而当您再次感到局促时，4TB磁盘就可用了-您仍然有四个可用的托架。最终，尽管您塞满了盒子，但现在又想升级那些旧的1TB小磁盘。您以相同的方式进行操作–替换，重新同步，替换，重新同步–但是这一次，您只需两次重新同步就可以看到新空间。每次重击都发生得非常多更快-期望几乎满载的1TB镜像vdev在三到四个小时内恢复正常运行并非没有道理。因此，即使不必将鼠标悬停在计算机上，您也可以在一天内升级整个vdev。重新镀银期间，机器的性能几乎不会受到影响。而你看到的每更换两个磁盘之后的新产能，而不是每六个月。