Dateisystem: Ubuntu 16.04 kommt mit Dateisystem ZFS

Ubuntu 16.04 „Xenial Xerus“ LTS wird mit dem von Sun für Solaris 10 konzipierten Dateisystem ZFS ausgeliefert. Neben dem Standard Ext4 ist ZFS fest ins System integriert und ist besonders für Container empfohlen, ergibt aber auch auf Desktopsystemen Sinn, wenn der Anwender die herausragenden Funktionen nutzt.

Zur Unterstützung seiner Anstrengungen, in der Welt von Cloud und Containern Fuß zu fassen, arbeitet Canonical bereits seit längerer Zeit an der Integration von ZFS in Ubuntu. Mit Ubuntu 16.04 LTS ist es nun soweit. Canonical setzt dabei auf das 2013 gestartete Projekt OpenZFS. Dieses wurde direkt in den Kernel integriert, das Paket zfsutils-linux liegt im Main-Repository.

Lizenzprobleme erschweren die ZFS-Integration

Das Dateisystem ZFS steht unter der CDD-Lizenz. Eine Integration in den Linux-Kernel ist deshalb aus Lizenzgründen problematisch, sodass lange Zeit ZFS on Fuse die einzige Möglichkeit war, ZFS mit Linux zu nutzen. Allerdings war die im Userland angesiedelte Umsetzung alles andere als ideal, was den Datendurchsatz angeht.

Nun waren es die Canonical-Anwälte, die keine rechtlichen Probleme für die Integration in Ubuntu gefunden haben. Experten wie Matthew Garrett sehen das allerdings etwas anders. Somit könnte Canonical hier in ein weiteres Fettnäpfchen treten, da laut Garrett die Auffassung der Canonical-Anwälte mit der anderer Anwälte, der FSF und diverser Rechteinhaber am Kernel kollidiere. Auch der bekannte Open-Source-Aktivist Simon Phipps ist interessiert zu erfahren, wie Canonical hier argumentiert.

Vorteile durch Server-Konzept

ZFS ist im Vergleich zu den meisten Dateisystemen mit Funktionen ausgestattet, die eigentlich ursprünglich für Server ausgelegt waren. Eine maximale Dateigröße von 16 Exabyte lassen dies erahnen. Die Wortbreite beträgt 128 Bit, was der Zeit voraus ist, da herkömmliche CPUs immer noch eine Wortbreite von 64-Bit benutzen. Der Name stand ursprünglich bei der Veröffentlichung mit Solaris 10 im Jahr 2006 für Zettabyte File System, was aber heute nicht mehr gebräuchlich ist.

Zu den herausragenden Funktionen von ZFS zählen Snapshots und Copy-on Write (COW). Durch die Nutzung von COW lassen sich effektiv bei laufendem Dateisystem Snapshots erstellen. Zudem bietet ZFS die Integration von RAID, Logical Volume Manager (LVM) sowie ein Integritätscheck gegen Datenkorruption. Zudem verfügt ZFS über eine effiziente und transparente Komprimierung mittels LZJB. Darüber hinaus beherrscht ZFS die Deduplikation von Daten. Für Desktop-Anwender sind Snapshots eine praktische Eigenschaft, kann doch zu jedem Zeitpunkt zur Laufzeit das System in einem Snapshot eingefroren werden und bei Bedarf zurückgerollt werden.

Dan Kirkland, bei Canonical zuständig für Strategie, stellt das Projekt in einem Blog-Beitrag vor. Obwohl es heißt, ZFS sei auf jedem Ubuntu-System verfügbar, wird lediglich eine Anwendung für Container zusammen mit LXD bereitgestellt.

Btrfs: das ZFS für Linux

Das Dateisystem Btrfs kann als ZFS für Linux angesehen werden, da es nicht nur bei der Dateigröße und Gesamtdateisystemgröße mit ZFS gleichzieht, sondern auch die anderen genannten Funktionen mitbringt. Allerdings kann Btrfs bei der Stabilität noch nicht mit ZFS mithalten. Btrfs wird beispielsweise von OpenSuse standardmäßig als Dateisystem eingesetzt und läuft erfolgreich bei Facebook im Backend.