ZFS性能：我是否需要在池或文件系统中保留可用空间？

我知道ZFS的性能在很大程度上取决于可用空间的数量：

保持池空间利用率不超过80％，以保持池性能。当前，当池非常满并且文件系统频繁更新时（例如在繁忙的邮件服务器上），池性能可能会下降。满池可能会导致性能下降，但不会造成其他问题。[...]请记住，即使大多数静态内容在95-96％的范围内，写入，读取和重新同步的性能也可能会受到影响。ZFS_Best_Practices_Guide，solarisinternals.com（archive.org）

现在，假设我有一个10T的raidz2池，托管一个ZFS文件系统volume。现在，我创建一个子文件系统，volume/test并为其保留5T。

然后，我将每个NFS的两个文件系统都安装到某个主机上并执行一些工作。我了解我不能写volume超过5T的字，因为剩余的5T保留给volume/test。

我的第一个问题是，如果我的volume装载点达到〜5T ，性能将如何下降？它会丢失，因为该文件系统中没有可用空间来存储ZFS的写时复制和其他元数据吗？还是会保持不变，因为ZFS可以使用为保留的空间中的可用空间volume/test？

现在第二个问题。如果按以下方式更改设置，会有所不同吗？volume现在有两个文件系统，volume/test1和volume/test2。两者都分别获得3T预订（但没有配额）。假设现在，我将7T写入test1。两个文件系统的性能是否相同，或者每个文件系统的性能都不同？它会下降还是保持不变？

谢谢！

是。您需要在池中保留可用空间。它主要用于写时复制操作和快照。性能下降时利用率约为85％。您可以走得更高，但是会产生一定的影响。

不要搞定保留。尤其是使用NFS。这不是必需的。也许是zvol，但不是NFS。

不过，我看不到混乱。如果您有10T，请不要使用其中的85％以上。使用配额限制使用量，适当调整份额大小。或者不使用任何配额来监视池的整体使用情况。

当您的zpool太满或非常零碎时，就会发生性能下降。这样做的原因是ZFS所采用的自由块发现机制。与其他文件系统（例如NTFS或ext3）相对，没有块位图显示哪些块已占用，哪些块已空闲。相反，ZFS将zvol划分为（通常为200个）较大的区域，称为“元实验室”，并在每个metaslab中存储包含免费块信息（空间图）的AVL树¹。平衡的AVL树允许有效搜索适合请求大小的块。

尽管出于规模原因选择了该机制，但是不幸的是，当发生高水平的碎片和/或空间利用时，它也是一个主要的难题。一旦所有metaslab都承载大量数据，您就会获得大量的小块空闲块，而池为空时会获得少量的大块块。如果ZFS随后需要分配2 MB的空间，它将开始读取和评估所有metaslab的空间图，以找到合适的块或将2 MB分成较小块的方法。这当然需要一些时间。更糟糕的是，由于ZFS确实会从物理磁盘读取所有空间映射，因此将花费大量I / O操作。对于您的任何写作。

性能下降可能会很大。如果您喜欢漂亮的图片，请查看Delphix上的博客文章，其中有一些数字摘自（过于简化但有效的）zfs池。我无耻地偷了其中一张图-看这张图中的蓝色，红色，黄色和绿色线，它们分别代表以10％，50％，75％和93％的容量相对于写入吞吐量绘制的池。随着时间的流逝，KB / s变得碎片化：

传统上，此问题的快速解决方法是metaslab调试模式（echo metaslab_debug/W1 | mdb -kw在运行时发布，可立即更改设置）。在这种情况下，所有空间映射都将保留在OS RAM中，从而消除了每次写入操作时对过多且昂贵的I / O的需求。最终，这还意味着您需要更多的内存，尤其是对于大型池，因此它有点像用于存储交易的RAM。您的10 TB池可能会花费2-4 GB的内存²，但是您可以轻松地将其驱动到95％的利用率。

¹比较复杂，如果您有兴趣，请查看Bonwick在空间地图上的帖子以了解详细信息

²如果您需要一种计算内存上限的方法，请使用它zdb -mm <pool>来检索segments每个metaslab 中当前正在使用的数量，将其除以2以模拟最坏的情况（每个占用的段后接一个空闲段） ），将其乘以AVL节点的记录大小（两个内存指针和一个值，考虑到zfs的128位性质和64位寻址的总和为32个字节，尽管人们似乎通常认为某些字节为64个字节原因）。

zdb -mm tank | awk '/segments/ {s+=$2}END {s*=32/2; printf("Space map size sum = %d\n",s)}'

参考：基本概述包含在Markus Kovero在zfs-discuss邮件列表上的帖子中，尽管我相信他在计算中犯了一些错误，我希望可以在我的文章中予以纠正。