Алексей Федорчук
25 сентября 2008 г
Эта небольшая заметка написана по следам двух предыдущих — о быстродействии файловых систем Linux и о файловой системе ZFS в сравнении как с соплеменной UFS2, так и с двоюродными родственниками из Linux’а.
Во второй из указанных заметок сравнивались файловые системы, каждая из которых лежала на собственном дисковом разделе. В результате чего ZFS разделал под орех все файловые системы Linux’а. Однако в первой из заметок мы видели, насколько возрастает быстродействие всех нативных файловых систем Linux в случае, когда они базируются на программном RAID’е нулевого типа.
Однако и от ZFS, пул которой охватывает два раздела на разных дисках, тоже можно ожидать прироста в скорости выполнения файловых операций — не зря же она объединяет в себе функции менеджера томов и собственно файловой системы.
Что и было решено проверить — на той же аппаратной платформе (описанной здесь) и на тех же массивах данных и операциях (также описанных ранее и позднее дополненных).
В качестве операционной системы и на этот раз выступала пререлизная FreeBSD 7.1. И объектами издевательства остались всё те же два диска SATA-II от корейского брата Samsung’а, на 160 Гбайт (на втором разъёме, /dev/ad6) и на 120 (на третьем, /dev/ad8), оба с восьмимегабайтным кэшем. Первый же диск, на 500 Гбайт, по-прежнему нёс на себе Linux и в настоящем тестировании выступал как сравнительный объект со старыми показателями.
А вот разметка диска, естественно, немного изменилась. Корень файловой иерархии и раздел подкачки (512 Мбайт и 12 Гбайт соответственно) занимали разделы первого слайса 160-гигабайтника (далее будем условно назвать его первым диском) /dev/ad6s1a и /dev/ad6s1b. Они остались теми же самыми со времён прошлого тестирования. В пул же ZFS (без избыточности любого рода) были объединены второй слайс первого диска (/dev/ad6s2c) и единственный слайс второго, занимающий его целиком (/dev/ad8s1c). Размер элементов пула был подобран одинаковым с точностью до мегабайта — по 110 «истинных» гигабайт. Ведь, как известно, числа, фигурирующие в названиях диска для обозначения их ёмкости, даются в десятичной системе счисления и потому выглядят больше. Правда, не только производители дисков, но и пуристы от метрологии полагают, что именно эти гигабайты и являются «правильными», гигабайты же двоичные следует именовать гибибайтами. Но мы оставим привычные единицы — ведь, кроме всего прочего, их проще пересчитывать в дисковые сектора и логические блоки файловых систем.
Пул ZFS был разделён на множество файловых систем — /var, /usr, /usr/local и так далее (детали сейчас не важны). В каталог /home также было смонтировано несколько самостоятельных файловых систем — /home/alv (мой домашний каталог исключительно для настроечных файлов), /home/data (для хранения рабочих данных) и другие, в том числе, созданная специально для целей тестирования — /home/test. Владельцем всех подкаталогов каталога /home был пользователь alv (то есть ваш покорный слуга), так что тесты выполнялись от лица обычного пользователя.
Как и ранее, сначала массив тестовых данных (каталог музыкальных файлов, дерево портежей, avi- и iso-файлы) копировались оптом из места своего постоянного пребывания в подкаталоге внутри /home/data в каталог /home/test. Внутри последнего они по очереди копировались и удалялись. После этого отдельно в /home/test копировался архив дерева портов FreeBSD, где он разворачивался, а полученное в результате дерево также копировалось и затем удалялось.
Результаты всех описанных манипуляций можно видеть в таблице, где для сравнения приведены также аналогичные данные из предыдущей заметки — для файловых систем UFS2 и ZFS в условиях, когда каждая из них лежала на своем собственном слайсе.
Таблица. Результаты измерения быстродействия файловой системы ZFS
| Тест | Копирование | Удаление | Порты | |||||||
| Действия | Всё | Музыка | Портежи | Avi | Iso | Портежи | Всё | Untar | Copy | Delete |
| UFS2 | 02:28 | 00:07 | 01:09 | 02:55 | 00:29 | 00:22 | 00:17 | 00:47 | 01:53 | 00:27 |
| ZFS-1 | 02:50 | 00:12 | 00:29 | 02:30 | 00:21 | 00:16 | 00:15 | 00:12 | 00:31 | 00:17 |
| ZFS-2 | 02:27 | 00:08 | 00:25 | 01:35 | 00:14 | 00:09 | 00:14 | 00:11 | 00:24 | 00:11 |
Правда, никаких сногсшибательных результатов в этой таблице мы не увидим. Да, ZFS в пуле из двух дисков по всем показателям ведёт себя несколько лучше, чем когда она же располагается на одиноком слайсе. При желании можно даже высчитать, на сколько это лучше в процентах — и подивиться внушительности относительного прироста быстродействия. Однако если вспомнить, о каких цифрах абсолютных тут идет речь,— то даже практически минута, выигранная на копировании avi-файла, уже не кажется слишком выдающимся достижением (рис. 1).
Рис. 1. Сравнительное быстродействие ZFS (в пуле на одном и двух дисках) и UFS
Тем не менее, ZFS на «двураздельном» пуле смотрится еще более выигрышно в сравнении с UFS2. Так что при наличии двух (и более) винчестеров нет никакого резона отказываться от многодисковых ZFS-пулов, даже если нет желания создавать избыточность в виде зеркала или по схеме RAID-5.
А теперь посмотрим, как ZFS смотрится на фоне файловых систем для Linux’а при более или менее равных условиях — когда последние также лежат на томах, созданных из разных физических дисков, то есть на нулевом RAID’е (рис.2, сравнительные данные взяты отсюда.
Рис. 2. Сравнительное быстродействие ZFS (в пуле на одном и двух дисках) и файловых систем Linux на softRAID-0
Здесь картина ещё более снивелированная: кроме своей традиционной коронки — операций с деревом портежей, где ZFS демонстрирует видимое преимущество, по прочим показателям она либо идёт вровень с конкурентами из параллельного мира, либо несколько отстаёт. Во всяком случае, о подавляющем превосходстве, как это было при тестировании файловых систем на одиноких разделах, говорить уже не приходится.
Может быть, именно поэтому разработчики Linux’а особенно не комплексуют по поводу невозможности поддержки в своём ядре ZFS…
И тем не менее, ZFS — очень хорошая файловая система. Ведь главное её достоинство вовсе не в быстродействии, которое оказывается чем-то вроде бесплатного приложения. Нет, козырь её — простота обращения с дисковыми разделами, томами и файловыми системами на них. Причём такая, которая и не снилась Linux’овому LVM…
XFS рулит