Cómo utilizar instantáneas y clones de ZFS

Si ha decidido utilizar ZFS en sus dispositivos de almacenamiento, ¡felicitaciones! Estás utilizando uno de los sistemas de archivos más complejos y ricos en funciones del planeta. Y si alguna vez decide almacenar datos a largo plazo, como fotos y videos familiares, considere seriamente ZFS. En una configuración redundante, como cuatro discos duros duplicados, garantiza absolutamente que nunca perderá ni un bit de datos debido a poco pudrición u otras formas de degradación del almacenamiento a lo largo del tiempo, errores informáticos, etc. ZFS puede autocurarse y recuperar datos automáticamente. Algoritmos complejos, hashes y Árboles Merkle garantizar la integridad de los datos.

Sin embargo, en este tutorial no se explica por qué ZFS es la mejor opción para archivar datos a largo plazo. En cambio, se está discutiendo lo que las instantáneas y los clones pueden hacer por usted.

¿Qué son las instantáneas y los clones de ZFS?

Una instantánea es simplemente una imagen exacta del estado de sus datos en un momento determinado. Por ejemplo, supongamos que está trabajando en un sitio web complejo. Almacena todo el código, las bases de datos y las imágenes en su conjunto de datos ZFS. Cambias el diseño del sitio web, modificas algunas imágenes, cambias algunas dimensiones del diseño y modificas algún código para que todo esto encaje. Si desea volver al diseño anterior, tendrá que revertir todos esos cambios individualmente. Con ZFS, simplemente puede tomar una instantánea de su diseño actual, realizar todos los cambios que desee y, si no está satisfecho con el nuevo diseño, simplemente retroceda a la instantánea anterior. Y sí, es cierto, hay Git, GitHub e incluso algunos editores de código que incluyen la capacidad de tomar una instantánea y retroceder. Pero con ZFS también incluye las siguientes características:

  • Las instantáneas son globales. Crean una instantánea de absolutamente todos los datos incluidos en su proyecto.
  • Las instantáneas y las reversiones son casi instantáneas, sin importar qué tan grande sea su proyecto (incluso si tiene cientos de gigabytes).

Página del manual de conjuntos de datos de clones de instantáneas de Zfs

No hay límite para la cantidad de instantáneas. Puede tener “Diseño 1”, “Diseño 2” y “Diseño 3” y cambiar libremente entre ellos, realizar cambios y crear una nueva instantánea: “Diseño 2 – Mejorado”.

Clones

Si bien las instantáneas son básicamente estados de datos congelados a los que puede volver, los clones son como ramas que comienzan desde un punto común. Para entenderlo mejor, imagina este escenario: creas un video para una campaña publicitaria. Luego, toma una instantánea de este video (en realidad, del conjunto de datos ZFS donde almacena su video). Ahora, clona esta instantánea tres veces. Le da “Clon 1” a un empleado, “Clon 2” a otro empleado y “Clon 3” al tercer empleado. Ahora cada uno puede trabajar en su propio espacio individual y realizar los cambios deseados.

¿Por qué es útil esto? Los videos pueden ocupar una gran cantidad de espacio en disco. La película sin procesar de alta resolución puede requerir cientos o miles de GB de almacenamiento. Si el video principal necesita 500 GB de almacenamiento y tres personas necesitan clonar y trabajar en cambios divergentes, esto requeriría más de 1500 GB de almacenamiento.

Con ZFS, la instantánea y tres (o más) clones no requerirán más de 501 GB de almacenamiento. Los bloques de datos que no cambian (todos los clones tienen esto en común) solo se almacenan una vez. De esta forma, solo las diferencias que agrega cada editor se almacenan como datos adicionales. En un escenario del mundo real, es posible que necesite algo como 650 GB de datos para los tres clones. Es un uso eficiente del almacenamiento y los recursos, y los datos están debidamente aislados para que cada editor pueda trabajar a su gusto.

Por supuesto, es útil para muchos otros escenarios en los que necesita ramificar el mismo contenido en varias direcciones diferentes, incluso si los requisitos de espacio en disco no son una preocupación.

Comandos utilizados para trabajar con instantáneas de ZFS

Mientras que otras distribuciones de Linux pueden usar este sistema de archivos / administrador de volumen, Ubuntu ofrece el mejor soporte, hasta la fecha, para ZFS.

Dado que no todos los usuarios tienen un disco completo disponible para ofrecer ZFS, puede ser útil saber que también puede crear un grupo en una partición vacía con un comando como sudo zpool create pool_name /dev/sda3, dónde /dev/sda3 es el nombre del dispositivo de su tercera partición en su primer disco.

Después de instalar los paquetes adecuados y crear su primer conjunto de datos ZFS, así es como crea una instantánea.

Primero, averigüe el nombre de su conjunto de datos ZFS que desea tomar una instantánea.

Lista de clones de instantáneas de Zfs

En este ejemplo, el nombre del conjunto de datos es data y el nombre de la instantánea será snap1. Reemplace estos valores en el siguiente comando con lo que se aplique en su caso. Para crear una instantánea, ingrese:

Si en su caso el conjunto de datos se llama videosy quieres llamar a tu instantánea first, el comando sería:

Para revertir los cambios y restaurar su conjunto de datos al contenido exacto que tenía cuando tomó la instantánea, use:

Cuando ya no necesite una instantánea, elimínela con:

Comandos utilizados para trabajar con clones ZFS

Suponiendo que tiene una instantánea llamada “data @ snap1”, clónela con:

Ejemplo de clones de instantáneas de Zfs de contenido de clones

Para eliminar un clon:

Y también puedes hacer instantáneas de clones.

En el futuro, cuando desee recordar todas las instantáneas y clones que ha creado, utilice:

Los clones de instantáneas de Zfs muestran todos los conjuntos de datos

Conclusión

Esto cubre todas las operaciones básicas que puede realizar con instantáneas y clones de ZFS. Puede resultar útil saber que cada conjunto de datos tiene un directorio oculto llamado “.zfs”. Con un comando como ls /data/.zfs/snapshot/snap1/, puede ver el estado de los archivos en una instantánea. Dado que actúa como un directorio normal (de solo lectura), también puede copiar archivos individuales de una instantánea en caso de que no necesite revertir la instantánea completa.

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