FreeBSD 中文社区 2025 第二季度问卷调查
FreeBSD 中文社区(CFC)
VitePress 镜像站QQ 群 787969044视频教程Ⅰ视频教程Ⅱ
  • FreeBSD 从入门到追忆
  • 中文期刊
  • 状态报告
  • 发行说明
  • 手册
  • 网络文章集锦
  • 笔记本支持报告
  • Port 开发者手册
  • 架构手册
  • 开发者手册
  • 中文 man 手册
  • 文章
  • 书籍
  • FreeBSD 网络文章集锦
  • 2025 年
    • zfs 速查手册
    • FreeBSD 开发计划
    • 谁在使用 FreeBSD(基金会官方版本)
    • FreeBSD 特色开发项目
    • 如何将基于 Electron 的应用程序移植到 FreeBSD
    • FreeBSD:原始操作系统发行版的火炬传承者
    • 浏览 FreeBSD 新的季度和两年一次发布计划
    • FreeBSD 日专访 BSD 守护神 Beastie
  • 2024 年 11 月
    • 苹果的开源基石:macOS 和 iOS 背后的 BSD 传统
    • 在动荡的开源世界中保持稳定:FreeBSD 的持久稳定性
    • 为什么你应该使用 FreeBSD
    • FreeBSD 13.4: 新特性及其发展历程
    • Quantum Leap Research 和 FreeBSD 基金会将投资 75 万美元以改善笔记本电脑支持和用户体验
    • 主权科技基金将投资 68.64 万欧元用于 FreeBSD 基础设施现代化
  • 2024 年 7 月
    • BSD 老将:Michael J. Karels 逝世,享年 68 岁
    • 讣告——Michael "Mike" John Karels
    • 配置自己的 VPN——基于 OpenBSD、Wireguard、IPv6 和广告拦截
    • 如何在 FreeBSD 中指定 CPU 类型
    • 使用 BIOS 引导和 UEFI 引导的 GPT 分区的区别和制作方法
    • 通过替换 ZFS 镜像池中的磁盘来扩容
    • 通过为 ZFS 池配置镜像来消除无效数据的影响
    • FreeBSD Bhyve PCI 直通
    • ZFS 池破坏实验
    • FreeBSD ports 开发技术研究
    • FreeBSD pkg 命令概述
    • portsnap 被淘汰了,本应由 git 代替,但结果我发现自己用的是 got
    • ccache 在构建 FreeBSD 的 buildworld 时的效率
    • Hyper-V FreeBSD 13 安装感想
    • 关于对 FreeBSD 发布计划和生命周期的修订
  • 2023 年 12 月
    • FreeBSD 新手?来参与社区吧
    • 介绍来 FreeBSD 的学生
    • EuroBSDCon 2023 旅行报告——Bojan Novković
    • 什么是开发播客?FreeBSD 项目的演变
    • EuroBSDCon 2023 旅行报告——Mark Johnston
    • TalkDev:探索开源的未来
    • 为什么选择 FreeBSD?Metify 展示迁移到 FreeBSD 如何对两个新产品进行增强
    • FreeBSD 基金会宣布通过 SSDF 认证
    • 2023 年全球开放大会报告
    • FreeBSD v14:恪守类 Unix 操作系统传统,提升安全性与性能
  • 2023 年 9 月
    • 认识 2023 年参与 FreeBSD 谷歌编程之夏项目的学生:Soobin Rho
    • 认识 2023 年参与 FreeBSD 谷歌编程之夏项目的学生:Aymeric Wibo
    • FreeBSD 企业工作组首次会议总结
    • OpenBSD 路由器指南
    • 认识 2023 年 FreeBSD 谷歌编程之夏的学生:Sudhanshu Mohan Kashyap
    • 认识 2023 年夏季滑铁卢大学合作学生:Naman Sood
    • FreeBSD 基金会 2023 年暑期实习生:Jake Freeland
    • 第二次企业工作组会议回顾
    • OpenBSD 与 FreeBSD:有何不同,哪个更好?
  • 2023 年 9 月以前
    • 参与宣传:2023 年 5 月的 FreeBSD 开发者峰会和 BSDCan
    • 恭喜 FreeBSD 迎来 30 周年!为什么开源项目 FreeBSD 能够持续存在
    • 庆祝 FreeBSD 成立 30 周年:许可证
    • 聚集在开放领域工作的公益和慈善基金会
    • 在 Linode 上安装 pfSense
    • 在 FreeBSD 的 jail 中安装 NextCloud
    • 将 FreeBSD 上的 Ansible 主机和客户机都安装在 Jail 中
    • FreeBSD 简介 | BSD.pw 研讨会
    • 如何在 FreeBSD 上安装 Python
    • 升级到 FreeBSD 13.2 的十大理由
    • 采访 FreeBSD 基金会执行董事 Deb Goodkin
    • 我们使用开源的 FreeBSD 作为企业操作系统的 5 个原因
    • 关于 BSD 与 Linux 的典型讨论
    • OpenBSD 太棒了
    • systemd 背后的真正动机
    • systemd 在任何地方都不安全
    • 为什么你应该将所有东西从 Linux 迁移到 BSD
    • 如何在 FreeBSD 上设置一个简单且实际工作的 WireGuard 服务器
    • 选择 FreeBSD 而非 GNU/Linux 的技术性原因
    • GPL 之殇
    • FreeBSD 与研究社区
    • 在 OpenBSD 和 FreeBSD 之间选择的区别
    • FreeBSD 是一个令人惊叹的操作系统
    • 留意日期:2023 年 11 月的自由软件组织厂商峰会
    • JENNY 日常使用的系统:FreeBSD 13.2
    • FreeBSD Ports 中的 OPTIONS 功能介绍——使用 OPTIONS_SET/OPTIONS_UNSET/NO_DIALOG 进行操作和实践
    • FreeBSD Bhyve 上的 PCI 直通
    • 2023 年 FreebBSD 谷歌编程之夏学生介绍:Raghav Sharma
    • 2023 年 7 月软件开发项目进展报道
    • 用于研究的 FreeBSD:CHERI/Morello
    • 在 FreeBSD Jail 中使用 OpenRC 启动并运行 Devuan GNU+Linux 系统
由 GitBook 提供支持
LogoLogo

FreeBSD 中文社区(CFC) 2025

在本页
  • ZFS 池破坏实验
  • 开始
  • 冷静地创建并破坏 ZFS 池。
  • 在实验用磁盘上创建分区
  • 创建 ZFS 池。
  • 写入虚拟数据。
  • 让数据发生不一致性
  • 检查是否损坏
  • 损坏部分的修复和确认
在GitHub上编辑
导出为 PDF
  1. 2024 年 7 月

ZFS 池破坏实验

上一页FreeBSD Bhyve PCI 直通下一页FreeBSD ports 开发技术研究

最后更新于10个月前

ZFS 池破坏实验

最后更新于 2022-12-08 发布于 2022-12-08

开始

ZFS 文件系统本身包含校验和,读取数据时会始终验证校验和,以确保数据没有损坏。

执行 zpool scrub 命令会读取写入的所有数据块,并验证校验和。如果在 scrub 过程中发现错误,并且在具有冗余的镜像或 RAID-Z 等配置下可以修复,那么错误将自动修复。

这里,我故意在 ZFS 管理之外的地方实验性地写入数据,以产生与检验和不一致后故意引发数据错误。

在这个实验中使用了 FreeBSD,但在类似 Ubuntu 等 Linux 系统上的 ZFS 中,分区创建和磁盘设备名称可能会发生变化,但 ZFS 操作相同命令仍然有效。

冷静地创建并破坏 ZFS 池。

在实验用磁盘上创建分区

首先创建实验用池。在这里,我们将在 USB 磁盘 da1 上进行实验。

准备一个带 GPT 标签的磁盘。

$ gpart create -s gpt da1

创建一个 4GB 的分区。

$ gpart add -t freebsd-zfs -a 4k -s 4g -l ttt da1

检查创建好的分区。

$ gpart show da1
=>       40  312581728  da1  GPT  (149G)
         40    8388608    1  freebsd-zfs  (4.0G)
    8388648  304193120       - free -  (145G)

$ gpart show -l da1
=>       40  312581728  da1  GPT  (149G)
         40    8388608    1  ttt  (4.0G)
    8388648  304193120       - free -  (145G)

创建 ZFS 池。

通常情况下,为了节省磁盘空间,创建 ZFS 池时通常要指定压缩功能,但这次不指定,因为将写入零数据。这样做是因为一旦指定了数据压缩功能,写入的数据将不再占用数据大小的空间。

$ zpool create -O atime=off ztest gpt/ttt

检查已创建的 ZFS 池。

$ zpool status ztest
  pool: ztest
 state: ONLINE
config:

        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        ztest       ONLINE       0     0     0
          gpt/ttt   ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors

写入虚拟数据。

使用 scrub 命令来验证数据的一致性只针对实际写入数据的部分。为了破坏已写入的数据,预先创建内容为 0 的文件。

迁移到准备好的 ZFS 池内的目录。

$ cd /ztest

使用 dd 命令,从 /dev/zero 读取的虚拟数据(即零数据)填充整个池。

$ dd if=/dev/zero of=dummy bs=4m
dd: dummy: No space left on device
928+0 records in
927+1 records out
3891134464 bytes transferred in 157.300331 secs (24736976 bytes/sec)
$ 

这就像是用完整个游泳池一样。在这里,我明确指定了 -b 选项,以便检查块数。

$ df -b /ztest
Filesystem 512-blocks    Used Avail Capacity  Mounted on
ztest         7601024 7601024     0   100%    /ztest

让数据发生不一致性

在填满游泳池后,我们将破坏 ZFS 数据完整性,以便引发错误。无法通过 ZFS 进行更改以进行破坏,因此在这里,我们将尝试从 ZFS 外部向磁盘写入垃圾数据。

一旦导出池

$ zpool export ztest

在相关分区的适当位置写入 1 块垃圾数据。

$ dd if=/dev/random of=/dev/gpt/ttt count=1 oseek=4000000
1+0 records in
1+0 records out
512 bytes transferred in 0.382043 secs (1340 bytes/sec)
$ 

检查是否损坏

导入池,尝试读取之前创建的文件

$ zpool import ztest
$ cat /ztest/dummy > /dev/null
cat: /ztest/dummy: Input/output error
$ 

出现了错误。池的状态如下,乍看之下似乎没有错误。

$ zpool status ztest
  pool: ztest
 state: ONLINE
config:

        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        ztest       ONLINE       0     0     0
          gpt/ttt   ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors
$ 

尝试执行 scrub。

$ zpool scrub ztest
$ zpool status ztest
  pool: ztest
 state: ONLINE
  scan: scrub in progress since Mon Aug 29 18:17:33 2022
        3.62G scanned at 412M/s, 550M issued at 61.1M/s, 3.62G total
        0B repaired, 14.81% done, 00:00:51 to go
config:

        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        ztest       ONLINE       0     0     0
          gpt/ttt   ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors
$ 

等待 scrub 完成,然后通过 status 进行确认。

$ zpool status ztest
  pool: ztest
 state: ONLINE
status: One or more devices has experienced an error resulting in data
        corruption.  Applications may be affected.
action: Restore the file in question if possible.  Otherwise restore the
        entire pool from backup.
   see: https://openzfs.github.io/openzfs-docs/msg/ZFS-8000-8A
  scan: scrub repaired 0B in 00:01:05 with 1 errors on Mon Aug 29 18:18:32 2022
config:

        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        ztest       ONLINE       0     0     0
          gpt/ttt   ONLINE       0     0     2

errors: 1 data errors, use '-v' for a list
$

通过 CKSUM 可以发现发生了错误。可以使用 -v 选项实际确认已损坏的文件。

$ zpool status -v ztest
  pool: ztest
 state: ONLINE
status: One or more devices has experienced an error resulting in data
        corruption.  Applications may be affected.
action: Restore the file in question if possible.  Otherwise restore the
        entire pool from backup.
   see: https://openzfs.github.io/openzfs-docs/msg/ZFS-8000-8A
  scan: scrub repaired 0B in 00:01:05 with 1 errors on Mon Aug 29 18:18:32 2022
config:

        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        ztest       ONLINE       0     0     0
          gpt/ttt   ONLINE       0     0     2

errors: Permanent errors have been detected in the following files:

        /ztest/dummy
$

再次尝试读取 /ztest/dummy,错误仍然存在。

$ cat /ztest/dummy > /dev/null
cat: /ztest/dummy: Input/output error
$

损坏部分的修复和确认

现在我们尝试将 0 重新写入损坏的部分,以恢复原始数据。

$ zpool export ztest
$ dd if=/dev/zero of=/dev/gpt/ttt count=1 oseek=4000000
1+0 records in
1+0 records out
512 bytes transferred in 0.382715 secs (1338 bytes/sec)
$

现在应该已经将数据恢复到原始状态,我们再次尝试读取它。

$ zpool import ztest
$ cat /ztest/dummy > /dev/null
$

无法读取时,没有错误。虽然 zpool status 显示错误消息,但 CKSUM 错误计数为 0。

$ zpool status ztest
  pool: ztest
 state: ONLINE
status: One or more devices has experienced an error resulting in data
        corruption.  Applications may be affected.
action: Restore the file in question if possible.  Otherwise restore the
        entire pool from backup.
   see: https://openzfs.github.io/openzfs-docs/msg/ZFS-8000-8A
  scan: scrub repaired 0B in 00:01:05 with 1 errors on Mon Aug 29 18:18:32 2022
config:

        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        ztest       ONLINE       0     0     0
          gpt/ttt   ONLINE       0     0     0

errors: 1 data errors, use '-v' for a list
$ 

再次运行 scrub。

$ zpool scrub ztest

检查池状态。

$ zpool status ztest
  pool: ztest
 state: ONLINE
  scan: scrub repaired 0B in 00:01:05 with 0 errors on Mon Aug 29 18:34:27 2022
config:

        NAME        STATE     READ WRITE CKSUM
        ztest       ONLINE       0     0     0
          gpt/ttt   ONLINE       0     0     0

errors: No known data errors
$

这样错误就消失了。

https://qiita.com/belgianbeer/items/477de8ddc64787442c0b
Linux
FreeBSD
ZFS