BTRFS – THẾ HỆ MỚI CỦA DSM FILE SYSTEM

Trong bài viết này, chúng tôi xin giới thiệu về một dạng file system mới và có nhiều điểm nổi trội trên NAS Synology – Btrfs file system. Kể từ phiên bản DSM 6.1, Btrfs sẽ được Synology ứng dụng trên NAS. Sự cải tiến này giúp NAS thực hiện nhiệm vụ lưu trữ và bảo vệ dữ liệu tốt hơn.

Một số model hỗ trợ Btrfs file system:

https://www.synology.com/en-us/knowledgebase/DSM/tutorial/General/Which_Synology_NAS_models_support_the_Btrfs_file_system

Định nghĩa file system

File system là các phương pháp và cấu trúc dữ liệu mà hệ điều hành dùng để theo dõi các tập tin được lưu trong ổ đĩa. Đơn giản hơn, đó là cách tập tin được tổ chức trên ổ đĩa. Để tạo file system, bạn phải ghi các cấu trúc dữ liệu của file system đó vào ổ đĩa lưu trữ.

Các loại file system trên NAS Synology

DSM (DiskStation Manager) là một hệ điều hành mã nguồn mở. Do đó, các dạng file system của nó giống như Linux. Ở bài viết này, chúng tôi sẽ đề cập đến 2 dạng file system mới nhất hiện nay, ext4 và Btrfs.

Ext4 (Extended File system)

Ext4 được ra đời vào năm 2006, là một phiên bản phát triển của ext, sau ext3. Bản này lưu giữ ưu điểm của các ext trước đó và có thêm một số tính năng nổi bật:

  • Hỗ trợ volume có dung lượng tối đa lên đến 1 exbibyte (1 EiB = 10­30 TB) và file có kích thước 16 tebibyte (1TiB = 1024 TB).
  • Cải thiện hiệu suất tập tin lớn và chống phân mảnh.Ext4-file-system-giaiphapmaychu.info
  • Không giới hạn thư mục con.
  • Kiểm tra toàn vẹn dữ liệu (checksum).
  • Tính toán thời gian chuẩn đến nano giây (1 nano giây = 10-9 giây).

Tuy nhiên, ext4 vẫn có nhiều hạn chế do vẫn dựa trên công nghệ cũ.

Btrfs (B-tree file system)

Btrfs-file-system-giaiphapmaychu.infoBtrfs được đưa vào sử dụng chính thức năm 2014. Mục tiêu của nó nhằm giải quyết các vấn đề pooling, snapshot, checksum và tích hợp thiết bị mở rộng. Không giống như ext4, Btrfs dựa trên công nghệ hoàn toàn mới và cải tiến hơn: Copy-on-write (COW). Công nghệ này đã giúp dạng file system này có những tính năng vượt trội sau:

  • Tự kiểm tra và sửa lỗi cấu trúc của file system.
  • Chống phân mảnh dữ liệu.
  • Kiểm tra và khôi phục lỗi của dữ liệu bằng các bản dự phòng.
  • Hỗ trợ cơ chế Cloning (kể cả tập tin), subvolume và snapshot (writable hoặc readonly).
  • Hỗ trợ Incremental backup (toàn bộ dữ liệu lẫn thay đổi được backup đều lưu trong 1 task).

So với ext4, Btrfs hoạt động ổn định, tin cậy và dễ quản lí hơn. Nó thích hợp cho các server doanh nghiệp, đặc biệt là NAS do có hiệu suất cao, tạo snapshot nhanh chóng và nhiều tính năng khác.

Lợi ích Btrfs mang lại cho NAS Synology

Tính năng sao chép cấu trúc dữ liệu

sao-chép-metadata-giaiphapmaychu.infoTrong bất kỳ hệ thống lưu trữ nào, việc cấu trúc dữ liệu còn nguyên vẹn rất quan trọng. Nó bao gồm các thông tin quan trọng, chẳng hạn như cấu trúc thư mục, tên tệp, quyền truy cập và vị trí của mỗi tệp tin. Btrfs lưu trữ 2 bản sao của cấu trức dữ liệu trên một ổ đĩa, giúp khôi phục dữ liệu nếu ổ cứng bị hỏng.

Tính năng tự khôi phục tập tin

khôi-phục-tập-tin-giaiphapmaychu.infoCác hệ thống lưu trữ truyền thống có thể gặp các lỗi phát sinh tiềm ẩn mà không có một thông báo lỗi hay cảnh báo nào. Điều nay làm nguy hại đến dữ liệu được lưu trữ. Để tránh các lỗi như thế này, Btrfs cung cấp các file checksum cho dữ liệu. Hệ thống sẽ so sánh bản copy dữ liệu đó và file checksum trong quá trình đọc. Nếu phát hiện ra sự không phù hợp (sự hư hại dữ liệu ngầm), tiến trình sửa chữa sẽ bắt đầu. Btrfs sẽ tự động so sánh các tệp hỏng với dữ liệu được sao chép lúc đầu, từ đó khôi phục dữ liệu dựa vào cơ chế RAID (1, 5, 6, 10, F1) hoặc SHR đang hỗ trợ trên ổ đĩa.

Bảo vệ dữ liệu

bảo-vệ-dữ-liệu-giaiphapmaychu.info

Với Snapshot Replication, bạn có thể tạo một nhân bản toàn bộ dữ liệu Shared folder tại thời điểm đó. Bằng cách này, nếu xảy ra mất dữ liệu do yếu tố con người, bạn có thể khôi phục dữ liệu nhanh chóng từ bản snapshot trước đó. Điều đặc biệt, bản snapshot chỉ tiêu thụ một lượng bộ nhớ cực thấp nhưng lợi ích mang lại rất lớn.

Mang đến hiệu quả cao khi đồng bộ bằng Cloud Station

Cloud-station-giaiphapmaychu.infoĐối với volume có định dạng ext4, khi bạn sử dụng Cloud Station để đồng bộ dữ liệu, hệ thống sẽ yêu cầu dung lượng lưu trữ gấp đôi so với dung lượng của dữ liệu để chứa các phiên bản khác. Nhưng Btrfs volume không yêu cầu điều này do cơ chế Copy-on-write (COW). Đặc điểm này giúp tiết kiệm dung lượng và tránh tình trạng bị tràn ổ đĩa.

Đảm bảo dữ liệu khi thực hiện backup

backup-giaiphapmaychu.info

Các phương pháp backup thông thường sẽ hoạt động theo cơ chế copy dữ liệu, do đó cần một khoảng thời gian để làm điều này. Tuy nhiên, nó dễ dẫn đến dữ liệu không được toàn vẹn do trong quá trình backup, dữ liệu có thể đang được chỉnh sửa. Btrfs sẽ giúp bạn giải quyết vấn đề này. Hệ thống sẽ tạo bản snapshot trước khi tiến hành backup, sau đó dùng bản snapshot để copy. Điều này đảm bảo dữ liệu luôn được toàn vẹn dù bị tác động.

Nhân bản toàn bộ Shared Folder

additional_benefits_04

Với tính năng của Btrfs, bạn có thể nhân bản một Shared Folder trên NAS một cách nhanh chóng. Điều này rất cần thiết khi tiến hành thử nghiệm việc update phiên bản hay chỉnh sửa database…

Tìm hiểu thêm về Snapshot Replication

Nguồn tham khảo: Synology.com