ZFS、L2ARC、ARCキャッシュ

ZFS、L2ARC、ARCキャッシュ

ZFSは、Sun Microsystemsが元々開発した高度なファイルシステムおよびボリュームマネージャーです。データ整合性機能、スナップショット、洗練されたキャッシュで知られています。NTFSやext4などの従来のファイルシステムとは異なり、ZFSはファイルシステムとボリュームマネージャーを1つに統合し、データの保存方法とキャッシュ方法をより細かく制御できます。

ARCはAdaptive Replacement Cacheの略で、ZFSのプライマリ読み取りキャッシュです。ARCはシステムRAMに常駐し、頻繁にアクセスされるデータを保存します。アダプティブ部分は、ARCがワークロードに自動的に適応し、最も頻繁にアクセスされるデータを学習してメモリに保持することを意味します。RAMが多いほどARCが大きくなり、頻繁にアクセスされるファイルのパフォーマンスが向上します。

L2ARC（レベル2 ARC）は、高速SSDをセカンダリキャッシュとして使用してARCを拡張します。最近アクセスされていないためにデータがARCから追い出された場合、完全に破棄される代わりにL2ARCドライブに保存できます。そのデータが再度必要になった場合、低速のメインストレージプールではなく、高速SSDから読み取ることができます。L2ARCはRAMほど高速ではありませんが、ハードドライブプールから読み取るよりもはるかに高速です。

ZFSには、ZIL（ZFS Intent Log）と呼ばれる書き込みキャッシュもあります。ZILは、データベーストランザクションなどの同期書き込みが停電で失われないようにします。SLOGデバイスと呼ばれる別の高速SSDを使用してZILを高速化できます。SLOGは実際のデータを保存せず、インテントログのみを保存するため、大容量である必要はありませんが、非常に高速で停電に強い必要があります。

ZFSキャッシュの設定には慎重な計画が必要です。ARCはシステムRAMを使用し、ZFSは許可すれば利用可能なすべてのRAMを喜んで使用するため、他のアプリケーションを飢えさせる可能性があります。これを防ぐために、ARCの最大サイズを設定できます。L2ARCもそのインデックスにいくらかのRAMを使用し、約100GBのL2ARCあたり1GBのRAMが必要です。ホームNASの場合、妥当な設定はARC用に16GBのRAM、L2ARC用に256GBのSSDです。