ZFS, cache L2ARC e ARC

ZFS, cache L2ARC e ARC

ZFS è un file system e volume manager avanzato sviluppato originariamente da Sun Microsystems. È noto per le sue funzionalità di integrità dei dati, snapshot e caching sofisticato. A differenza dei file system tradizionali come NTFS o ext4, ZFS combina il file system e il volume manager in uno solo, dandogli molto più controllo su come i dati vengono memorizzati e memorizzati nella cache.

ARC sta per Adaptive Replacement Cache ed è la cache di lettura primaria di ZFS. L'ARC risiede nella RAM di sistema e memorizza i dati a cui si accede di frequente. La parte adattiva significa che l'ARC si adatta automaticamente al carico di lavoro, imparando quali dati vengono consultati più spesso e mantenendoli in memoria. Più RAM significa un ARC più grande, che si traduce in migliori prestazioni per i file a cui si accede frequentemente.

L2ARC, o Level 2 ARC, estende l'ARC utilizzando un SSD veloce come cache secondaria. Quando i dati vengono espulsi dall'ARC perché non sono stati accessibili di recente, possono essere memorizzati sull'unità L2ARC invece di essere scartati completamente. Se quei dati sono necessari di nuovo, possono essere letti dal veloce SSD invece che dal pool di archiviazione principale più lento. L2ARC non è veloce come la RAM, ma è molto più veloce che leggere da un pool di dischi rigidi.

ZFS ha anche una cache di scrittura chiamata ZIL, o ZFS Intent Log. Lo ZIL assicura che le scritture sincrone, come le transazioni di database, non vadano perse in caso di interruzione di corrente. È possibile accelerare lo ZIL utilizzando un SSD veloce separato chiamato dispositivo SLOG. Il SLOG non memorizza i dati effettivi, memorizza solo il registro delle intenzioni, quindi non deve essere grande, ma deve essere molto veloce e sicuro contro le interruzioni di corrente.

La configurazione della cache ZFS richiede una pianificazione attenta. L'ARC utilizza la RAM di sistema e ZFS utilizzerà volentieri tutta la RAM disponibile se lo si lascia fare, il che può affamare altre applicazioni. È possibile impostare una dimensione massima dell'ARC per evitare questo. L2ARC utilizza anche un po' di RAM per il suo indice, circa 1 GB di RAM per 100 GB di L2ARC. Per un NAS domestico, una configurazione ragionevole è 16 GB di RAM per ARC e un SSD da 256 GB per L2ARC.