配置zfs

环境

ST2000LM003 是仅有的一款 2T 大小的 CMR 2.5 英寸硬盘，目前非常稀有，淘宝上卖的 ST2000LM003 散装硬盘大概率是清零盘。不过我从咸鱼买到了两块内芯是 ST2000LM003 的移动硬盘，拆解后将其中的 2.5 英寸硬盘放到 deskmini 中组成小型 NAS。

系统：Gentoo Linux
机器：deskmini A300
硬盘：ST2000LM003 * 2

安装 ZFS

Gentoo 系统安装 zfs 还算简单，不过要注意开启一些方便使用的 USE。

echo "sys-fs/zfs dist-kernel" >> /etc/portage/package.use
echo "sys-fs/zfs-kmod dist-kernel" >> /etc/portage/package.use
emerge -avt sys-fs/zfs

注意，每次更新内核后，都需要重新安装 zfs 模块。Gentoo 可以通过命令 emerge -avt @module-rebuild 完成。

由于这里我并不使用 zfs 作为 root 的文件系统，所以省略了将 zfs 模块添加到 initramfs 中等步骤。

配置 ZFS

设置 ARC 内存大小

zfs 的 ARC 缓存默认最大使用系统的三分之二内存。如果想要内存占用少一点，就需要使用下面的方法加以限制，这里限制了最大使用 4GB 内存。

echo "options zfs zfs_arc_max=4294967296" >> /etc/modprobe.d/zfs.conf

开启 systemd 服务

开启以下服务后，zfs 才能正常使用。注意开启后需要重启，或者手动启动以下服务。

systemctl enable zfs.target
systemctl enable zfs-import-cache
systemctl enable zfs-mount
systemctl enable zfs-import.target

创建 zpool 与 dataset

现在我们就可以正式开始使用 zfs 了，我们先创建 zpool 与 dataset，并设置一些优化参数。这里我们将两块 ST2000LM003 组成 raid0。

首先，使用命令查看硬盘的 id，通过 id 创建 zpool 是最佳的方法，可以避免因盘序或 UUID 变化带来的一些问题。

➜ ls -lh /dev/disk/by-id/
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root  9 Jul 18 15:06 ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9DG938918 -> ../../sdb
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 18 15:06 ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9DG938918-part1 -> ../../sdb1
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 18 15:06 ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9DG938918-part9 -> ../../sdb9
lrwxrwxrwx 1 root root  9 Jul 18 15:06 ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9EG922993 -> ../../sda
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 18 15:06 ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9EG922993-part1 -> ../../sda1
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 18 15:06 ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9EG922993-part9 -> ../../sda9

这里，我们得到两块硬盘的 id 分别为 ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9DG938918 和 ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9EG922993。接下来，就通过这两个参数来创建 zpool。

# 创建zpool，注意机械硬盘必须使用参数ashift=12，具有8K扇区的SSD应使用ashift=13。该参数在创建zpool完毕以后，就无法修改了。
zpool create -f -o ashift=12 storage ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9DG938918 ata-ST2000LM003_HN-M201RAD_S362J9EG922993
# 创建dataset并设置挂载点
zfs create -o mountpoint=/srv/data storage/data
zfs create -o mountpoint=/srv/data/nas storage/data/nas
# 开启压缩并使用压缩算法lz4
zfs set compression=lz4 storage
# 因为性能原因，最好设置xattr。详情见https://github.com/zfsonlinux/zfs/issues/170#issuecomment-27348094
zfs set acltype=posixacl storage
zfs set xattr=sa storage
zfs set aclinherit=passthrough storage
# 仅在modified time或changed time 改变，或者acces time24小时内没有更新时，才更新access time
zfs set atime=on storage
zfs set relatime=on storage
# SSD还需要开启autotrim
zpool set autotrim=on storage

最后，我们还需要生成 hostid 和更新 cachefile。

# 生成hostid，注意生成完hostid后需要更新initramfs
zgenhostid
# 更新cachefile
zpool set cachefile=/etc/zfs/zpool.cache storage

参考链接

ZFS archwiki：https://wiki.archlinux.org/title/ZFS
ZFS Gentoo wiki：https://wiki.gentoo.org/wiki/ZFS
在 Gentoo 上优雅的吃 ZFS：https://www.yafa.moe/post/gentoo-on-zfs/
在 Linux 上安装和使用 ZFS：https://www.escapelife.site/posts/caf259ea.html
ZFS dedup 属性：https://docs.oracle.com/cd/E26926_01/html/E25826/gazss.html#gjhav
Attaching and Detaching Devices in a Storage Pool：https://docs.oracle.com/cd/E19120-01/open.solaris/817-2271/gcfhe/index.html