ZFS 数据集管理

创建和销毁数据集
创建和销毁卷
重命名数据集
设置数据集属性
- 获取和设置共享属性
管理快照
- 创建快照
- 销毁快照
快照保持
- 比较快照
- 快照回滚
  - 快照还原测试
  - 从快照中恢复单个文件
克隆
- 创建克隆
- 提升克隆
复制
书签
数据集、用户和组配额
保留空间
- 引用预留
压缩
去重

创建和销毁数据集

与传统磁盘和卷管理器不同，ZFS 不会预先分配空间

传统文件系统在分区并分配空间后，若不添加新磁盘，便无法创建新的文件系统

ZFS 允许随时创建新的文件系统

每个数据集都具备压缩、去重、缓存和配额等特性，此外还有只读、大小写敏感、网络文件共享和挂载点等实用属性
数据集可以嵌套，子数据集会继承父数据集的属性
每个数据集都可以委托管理、复制、创建快照、纳入 jail，也可以直接销毁

为每种文件类型或文件集合创建单独的数据集是一种推荐做法

然而，数据集过多亦存在不足：zfs list 等命令会变慢，挂载数百乃至数千个数据集也会拖慢 FreeBSD 的启动速度

查看目前的数据集：

$ zfs list
NAME                 USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot                916M  49.0G    96K  /zroot
zroot/ROOT           886M  49.0G    96K  none
zroot/ROOT/default   886M  49.0G   886M  /
zroot/home          27.8M  49.0G    96K  /home
zroot/home/ykla     27.7M  49.0G  27.7M  /home/ykla
zroot/tmp            128K  49.0G   128K  /tmp
zroot/usr            288K  49.0G    96K  /usr
zroot/usr/ports       96K  49.0G    96K  /usr/ports
zroot/usr/src         96K  49.0G    96K  /usr/src
zroot/var            636K  49.0G    96K  /var
zroot/var/audit       96K  49.0G    96K  /var/audit
zroot/var/crash       96K  49.0G    96K  /var/crash
zroot/var/log        156K  49.0G   156K  /var/log
zroot/var/mail        96K  49.0G    96K  /var/mail
zroot/var/tmp         96K  49.0G    96K  /var/tmp

本节示例中出现的用户名 ykla 及路径 /home/ykla 均为示例，请根据自身环境替换为实际用户名和主目录

创建新的数据集并启用 LZ4 压缩：

$ zfs create -o compression=lz4 zroot/usr/mydataset
$ zfs list
NAME                  USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot                 916M  49.0G    96K  /zroot
zroot/ROOT            886M  49.0G    96K  none
zroot/ROOT/default    886M  49.0G   886M  /
zroot/home           27.8M  49.0G    96K  /home
zroot/home/ykla      27.7M  49.0G  27.7M  /home/ykla
zroot/tmp             128K  49.0G   128K  /tmp
zroot/usr             384K  49.0G    96K  /usr
zroot/usr/mydataset    96K  49.0G    96K  /usr/mydataset # 注意此行
zroot/usr/ports        96K  49.0G    96K  /usr/ports
zroot/usr/src          96K  49.0G    96K  /usr/src
zroot/var             636K  49.0G    96K  /var
zroot/var/audit        96K  49.0G    96K  /var/audit
zroot/var/crash        96K  49.0G    96K  /var/crash
zroot/var/log         156K  49.0G   156K  /var/log
zroot/var/mail         96K  49.0G    96K  /var/mail
zroot/var/tmp          96K  49.0G    96K  /var/tmp

销毁创建的数据集：

$ zfs destroy zroot/usr/mydataset
$ zfs list
NAME                 USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot                916M  49.0G    96K  /zroot
zroot/ROOT           886M  49.0G    96K  none
zroot/ROOT/default   886M  49.0G   886M  /
zroot/home          27.8M  49.0G    96K  /home
zroot/home/ykla     27.7M  49.0G  27.7M  /home/ykla
zroot/tmp            128K  49.0G   128K  /tmp
zroot/usr            288K  49.0G    96K  /usr
zroot/usr/ports       96K  49.0G    96K  /usr/ports
zroot/usr/src         96K  49.0G    96K  /usr/src
zroot/var            636K  49.0G    96K  /var
zroot/var/audit       96K  49.0G    96K  /var/audit
zroot/var/crash       96K  49.0G    96K  /var/crash
zroot/var/log        156K  49.0G   156K  /var/log
zroot/var/mail        96K  49.0G    96K  /var/mail
zroot/var/tmp         96K  49.0G    96K  /var/tmp

由于此操作不涉及扫描文件和更新相应的元数据，销毁数据集比删除数据集中的文件要快得多

在现代版本的 ZFS 中，zfs destroy 是异步的，释放的空间可能几分钟后才会在池中体现。使用 zpool get freeing 存储池查看 freeing 属性：

NAME   PROPERTY  VALUE    SOURCE
zroot  freeing   0        -

该属性会显示哪些数据集正在后台释放其块。如果有子数据集（例如快照或其他数据集），则无法直接销毁父数据集

要销毁数据集及其所有子数据集，可使用 -r 递归销毁
使用 -n -v 可以列出此操作将销毁的数据集和快照，但不会实际销毁任何数据
销毁快照时，回收的空间也会一并显示

zfs destroy 将永久删除数据集及其所有数据，且无法撤销

请务必确认操作对象正确无误，必要时可先用 zfs destroy -n -v 预览待销毁的数据集和快照

创建和销毁卷

卷是一种特殊的数据集类型。它不作为文件系统挂载，而是以块设备的形式暴露于 /dev/zvol/poolname/dataset 路径下

因此，卷可用于其他文件系统、充当虚拟机磁盘，或通过 iSCSI 及 HAST 等协议提供给网络上的其他主机

卷可以格式化并使用任何文件系统，也可以不格式化而直接存储原始数据。对用户而言，卷与普通磁盘无异。在这些 zvol 上放置普通文件系统，可以获得普通磁盘或文件系统所不具备的功能

例如，对一个 250 MB 的卷启用压缩属性，即可创建一个压缩的 FAT 文件系统

创建 3 GB 的 ZFS 卷并启用压缩：

$ zfs create -V 3G -o compression=on zroot/fat32

如果设置的 FAT32 容量过低，由于文件簇不足，将无法正常格式化

确认卷已创建并查看其空间占用：

$ zfs list zroot/fat32
NAME          USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/fat32  3.05G  49.0G    56K  -

卷以块设备形式出现在 dev/zvol 路径下：

$ ls -al  /dev/zvol/zroot/fat32
crw-r-----  1 root operator 0x75 Apr 16 12:21 /dev/zvol/zroot/fat32

将卷格式化为 FAT32 文件系统：

$ newfs_msdos -F32 /dev/zvol/zroot/fat32
newfs_msdos: cannot get number of sectors per track: Operation not supported
newfs_msdos: cannot get number of heads: Operation not supported
/dev/zvol/zroot/fat32: 6288320 sectors in 98255 FAT32 clusters (32768 bytes/cluster)
BytesPerSec=512 SecPerClust=64 ResSectors=64 FATs=2 Media=0xf0 SecPerTrack=63 Heads=255 HiddenSecs=0 HugeSectors=6291456 FATsecs=768 RootCluster=2 FSInfo=1 Backup=2

newfs_msdos 将格式化指定的 ZFS 卷，卷上已有数据将永久丢失。请确认设备路径 /dev/zvol/ 正确无误，避免误格式化其他设备

挂载卷并确认挂载成功：

$ mount -t msdosfs /dev/zvol/zroot/fat32 /mnt
$ mount | grep fat32
/dev/zvol/zroot/fat32 on /mnt (msdosfs, local)

复制一些文件以测试：

$ cp /home/ykla/Philosophische-untersuchungen.pdf /mnt/
$ df -h /mnt | grep fat32
/dev/zvol/zroot/fat32    3.0G     36M    3.0G     1%    /mnt

销毁卷的过程与销毁常规文件系统数据集类似：

$ zfs destroy zroot/fat32

该操作几乎即时完成，但空闲空间可能需要几分钟才能在后台回收

重命名数据集

要更改数据集的名称，可使用 zfs rename 命令。要更改数据集的父级，同样使用该命令

将数据集重命名至不同的父级下，会改变其从父级继承的属性值
重命名数据集时，会卸载该数据集并将其挂载到新位置（该位置从新父级继承）
- 要阻止此行为，可使用 -u 选项

将数据集重命名并移动到不同的父级：

创建用于演示的数据集并确认其位置：

$ zfs create zroot/usr/mydataset
$ zfs list
NAME                  USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot                3.94G  46.0G    96K  /zroot
zroot/ROOT            886M  46.0G    96K  none
zroot/ROOT/default    886M  46.0G   886M  /
zroot/fat32          3.05G  49.0G  31.0M  -
zroot/home           27.8M  46.0G    96K  /home
zroot/home/ykla      27.7M  46.0G  27.7M  /home/ykla
zroot/tmp             128K  46.0G   128K  /tmp
zroot/usr             384K  46.0G    96K  /usr
zroot/usr/mydataset    96K  46.0G    96K  /usr/mydataset # 注意此行
zroot/usr/ports        96K  46.0G    96K  /usr/ports
zroot/usr/src          96K  46.0G    96K  /usr/src
zroot/var             636K  46.0G    96K  /var
zroot/var/audit        96K  46.0G    96K  /var/audit
zroot/var/crash        96K  46.0G    96K  /var/crash
zroot/var/log         156K  46.0G   156K  /var/log
zroot/var/mail         96K  46.0G    96K  /var/mail
zroot/var/tmp          96K  46.0G    96K  /var/tmp

给数据集创建快照，演示重命名后快照仍会保留：

$ zfs snapshot zroot/usr/mydataset@01
$ zfs list -t snapshot
NAME                     USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/usr/mydataset@01     0B      -    96K  -

执行重命名，将数据集从 zroot/usr 移至 zroot/var 下：

$ zfs rename zroot/usr/mydataset zroot/var/newname
$ zfs list
NAME                 USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot               3.94G  46.0G    96K  /zroot
zroot/ROOT           886M  46.0G    96K  none
zroot/ROOT/default   886M  46.0G   886M  /
zroot/fat32         3.05G  49.0G  31.0M  -
zroot/home          27.8M  46.0G    96K  /home
zroot/home/ykla     27.7M  46.0G  27.7M  /home/ykla
zroot/tmp            128K  46.0G   128K  /tmp
zroot/usr            288K  46.0G    96K  /usr
zroot/usr/ports       96K  46.0G    96K  /usr/ports
zroot/usr/src         96K  46.0G    96K  /usr/src
zroot/var            732K  46.0G    96K  /var
zroot/var/audit       96K  46.0G    96K  /var/audit
zroot/var/crash       96K  46.0G    96K  /var/crash
zroot/var/log        156K  46.0G   156K  /var/log
zroot/var/mail        96K  46.0G    96K  /var/mail
zroot/var/newname     96K  46.0G    96K  /var/newname # 注意此行
zroot/var/tmp         96K  46.0G    96K  /var/tmp

快照无法更改父级。再创建一个快照验证：

$ zfs snapshot zroot/var/newname@02
$ zfs list -t snapshot
NAME                   USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/var/newname@01     0B      -    96K  -
zroot/var/newname@02     0B      -    96K  -

重命名快照也使用相同的命令:

$ zfs rename zroot/var/newname@02 zroot/var/newname@03
$ zfs list -t snapshot
NAME                   USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/var/newname@01     0B      -    96K  -
zroot/var/newname@03     0B      -    96K  -

要递归重命名快照，可使用 -r 选项，这将重命名所有子数据集中具有相同名称的快照。 -r 同样适用于递归重命名数据集及其所有子数据集

设置数据集属性

每个 ZFS 数据集都有一组控制其行为的属性。大多数属性默认从父数据集继承，但可以单独覆盖

使用 zfs set 命令设置数据集属性，语法为 <property=value dataset>
大多数属性的有效值范围有限，_zfs get_ 会列出每种属性及其有效值
通过 zfs get all <数据集> 可查看数据集当前的所有属性（包括继承值和本地设置值），方便问题诊断与状态确认
使用 zfs inherit 可以将大多数属性恢复为继承值
还可以定义用户自定义属性，这些属性成为数据集配置的一部分，可提供关于数据集或其内容的附加信息
- 为区分自定义属性与 ZFS 内置属性，可使用冒号 : 创建自定义命名空间

设置自定义属性并查看：

$ zfs set custom:costcenter=1234 zroot/var/newname
$ zfs get custom:costcenter zroot/var/newname
NAME               PROPERTY           VALUE              SOURCE
zroot/var/newname  custom:costcenter  1234               local

要删除自定义属性，使用 zfs inherit 并加上 -r 选项

如果自定义属性在任何父级数据集中未定义，此选项将删除它（但池的历史记录仍然会记录该更改）

删除自定义属性并验证：

$ zfs inherit -r custom:costcenter zroot/var/newname
$ zfs get custom:costcenter zroot/var/newname
NAME               PROPERTY           VALUE              SOURCE
zroot/var/newname  custom:costcenter  -                  -
$ zfs get all zroot/var/newname | grep custom:costcenter
#

获取和设置共享属性

两个常用且实用的数据集属性是 NFS 和 SMB 共享选项。设置这些属性可以定义 ZFS 是否通过网络共享数据集以及如何共享

目前，FreeBSD 仅支持设置 NFS 共享

要获取共享的当前状态，可输入：

$ zfs get sharenfs zroot/home
NAME        PROPERTY  VALUE     SOURCE
zroot/home  sharenfs  off       default

要启用数据集的共享，可以输入：

$ zfs set sharenfs=on zroot/home
$ zfs get sharenfs zroot/home
NAME        PROPERTY  VALUE     SOURCE
zroot/home  sharenfs  on        local

可以为通过 NFS 共享的数据集设置其他选项，如 -alldirs、-maproot 和 -network。要设置共享选项，可以输入：

$ zfs set sharenfs="-alldirs,-maproot=root,-network=192.168.1.0/24" zroot/home
$ zfs get sharenfs zroot/home
NAME        PROPERTY  VALUE                                           SOURCE
zroot/home  sharenfs  -alldirs,-maproot=root,-network=192.168.1.0/24  local

管理快照

ZFS 快照采用 写时复制 COW 机制，创建过程瞬时完成且不占用额外磁盘空间

快照创建后，原文件系统中的数据块发生修改时，ZFS 将新数据写入新位置，旧数据块原地保留，从而捕获文件系统在快照创建时刻的时间点状态
快照提供了数据集的只读、时间点副本
快照作用于整个数据集而非单个文件，在创建时不额外占用空间，随其引用的块发生变化而消耗空间

快照的典型用途是，在执行软件安装或系统升级等高风险操作之前，快速备份当前文件系统状态。如果操作失败，可回滚到快照恢复系统状态；如果升级成功，则删除快照释放空间。快照回滚速度很快，几乎不会造成停机。快照不能替代完整的池备份，但在特定时刻保存数据集副本方面极为高效

FreeBSD 中文社区（CFC）提供了 ZFS 脚本，可用于查看、创建、删除和恢复 ZFS 快照（ZFS snapshot）

ZFS 脚本项目地址。该脚本已部署至 https://docs.bsdcn.org/zfs.sh，可在 FreeBSD 系统上直接使用 fetch 命令下载

创建快照

在默认情况下，使用 Auto ZFS 布局创建的分区结构如下：

$ zfs list  # 列出所有 ZFS 文件系统及其属性
NAME                 USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot               3.94G  46.0G    96K  /zroot
zroot/ROOT           886M  46.0G    96K  none
zroot/ROOT/default   886M  46.0G   886M  /
zroot/fat32         3.05G  49.0G  31.0M  -
zroot/home          27.8M  46.0G    96K  /home
zroot/home/ykla     27.7M  46.0G  27.7M  /home/ykla
zroot/tmp            128K  46.0G   128K  /tmp
zroot/usr            288K  46.0G    96K  /usr
zroot/usr/ports       96K  46.0G    96K  /usr/ports
zroot/usr/src         96K  46.0G    96K  /usr/src
zroot/var            732K  46.0G    96K  /var
zroot/var/audit       96K  46.0G    96K  /var/audit
zroot/var/crash       96K  46.0G    96K  /var/crash
zroot/var/log        156K  46.0G   156K  /var/log
zroot/var/mail        96K  46.0G    96K  /var/mail
zroot/var/newname     96K  46.0G    96K  /var/newname
zroot/var/tmp         96K  46.0G    96K  /var/tmp

要创建快照，可以使用 zfs snapshot <数据集>@<快照名> 命令。添加 -r 选项可以递归创建快照，在所有子数据集上使用相同的名称。创建整个池的递归快照：

$ zfs snapshot -r zroot@test   # 为 zroot 池及其所有子文件系统递归创建快照 test

快照不会在正常的 zfs list 操作中显示。要列出快照，必须在 zfs list 命令后加上 -t snapshot 选项。 -t all 会显示文件系统和快照

$ zfs list -t snap              # 列出所有 ZFS 快照
NAME                      USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot@test                  0B      -    96K  -
zroot/ROOT@test             0B      -    96K  -
zroot/ROOT/default@test     0B      -   886M  -
zroot/fat32@test            0B      -  31.0M  -
zroot/home@test             0B      -    96K  -
zroot/home/ykla@test        0B      -  27.7M  -
zroot/tmp@test              0B      -   128K  -
zroot/usr@test              0B      -    96K  -
zroot/usr/ports@test        0B      -    96K  -
zroot/usr/src@test          0B      -    96K  -
zroot/var@test              0B      -    96K  -
zroot/var/audit@test        0B      -    96K  -
zroot/var/crash@test        0B      -    96K  -
zroot/var/log@test          0B      -   156K  -
zroot/var/mail@test         0B      -    96K  -
zroot/var/newname@01        0B      -    96K  -
zroot/var/newname@03        0B      -    96K  -
zroot/var/newname@test      0B      -    96K  -
zroot/var/tmp@test          0B      -    96K  - # 注意此行

在命令中，snapshot 可以缩写为 snap，其他命令也有对应的缩写形式，可自行查阅文档

快照不会直接挂载，因此在 MOUNTPOINT 列中不会显示路径。由于快照在创建后是只读的，因此 ZFS 不会在 AVAIL 列中显示可用空间。可以通过以下命令比较快照与原数据集：

$ zfs list -rt all zroot/home
NAME                   USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/home            27.8M  45.9G    96K  /home
zroot/home@test          0B      -    96K  -
zroot/home/ykla       27.7M  45.9G  27.7M  /home/ykla
zroot/home/ykla@test     0B      -  27.7M  -

同时显示数据集和快照可以揭示快照如何以写时复制（COW）方式工作

它们只保存更改的部分（delta），而不是重新保存整个文件系统的内容。这意味着快照在发生变化时占用的空间极小

通过将文件复制到数据集后再创建第二个快照，可以更清楚地观察空间占用情况：

$ cp /COPYRIGHT /var/tmp
$ zfs snapshot zroot/var/tmp@test2

查看创建第二个快照后各快照的空间占用变化：

$ zfs list -rt all zroot/var/tmp
NAME                  USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/var/tmp         164K  45.9G   100K  /var/tmp
zroot/var/tmp@test     64K      -    96K  -
zroot/var/tmp@test2     0B      -   100K  -

第二个快照只包含复制操作后数据集的更改，因此极大节省了空间

快照 zroot/var/tmp@test 的大小在 USED 列中也发生了变化，这反映的是它与之后创建的快照之间的差异

销毁快照

销毁快照时，可以使用 -r 参数递归删除：

$ zfs destroy -r zroot@test   # 递归删除 zroot 池及其子文件系统的 test 快照
$ zfs list -t snap             # 列出所有 ZFS 快照
no datasets available

快照保持

有时需要防止关键快照被误删

例如在备份流程尚未完成之前，或因法规要求必须保留的特定时间点副本

ZFS 的保持 hold 机制可对快照施加命名的轻量级引用，使其在保持解除前无法被 zfs destroy 删除. 为快照添加保持标签：

$ zfs hold keeptest zroot/var/tmp@test

keeptest 只是便于识别的标签，可以修改为其他名称

查看快照上的所有保持：

$ zfs holds zroot/var/tmp@test
NAME                TAG       TIMESTAMP
zroot/var/tmp@test  keeptest  Wed May 13 13:18 2026

尝试销毁被保持的快照会返回错误：

$ zfs destroy zroot/var/tmp@test
cannot destroy snapshot zroot/var/tmp@test: it's being held. Run 'zfs holds -r zroot/var/tmp@test' to see holders.

使用 -r 选项可递归地对所有子数据集的同名快照施加保持：

$ zfs hold -r keepall zroot@test
$ zfs holds -r zroot@test
NAME                     TAG       TIMESTAMP
zroot@test               keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/ROOT@test          keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/ROOT/default@test  keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/home@test          keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/home/ykla@test     keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/tmp@test           keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/usr@test           keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/usr/ports@test     keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/usr/src@test       keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/var@test           keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/var/audit@test     keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/var/crash@test     keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/var/log@test       keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/var/mail@test      keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/var/tmp@test       keepall   Wed May 13 13:18 2026
zroot/var/tmp@test       keeptest  Wed May 13 13:18 2026

释放保持标签后，快照即可正常销毁：

$ zfs release keeptest zroot/var/tmp@test
$ zfs release keepall zroot/var/tmp@test
$ zfs destroy zroot/var/tmp@test

zfs send 的 -h 选项可在发送流中包含保持标签。这对灾难恢复环境中保持备份完整性特别有用

$ zfs send -h zroot/var/tmp@test | zfs receive backup/var/tmp

接收端使用 zfs receive 接收该流时，快照的保持将在接收方自动重建

比较快照

ZFS 提供了内建命令用于比较两个快照之间内容的差异

对于长期保存大量快照的场景，此功能极为实用，用户可借此查看文件系统随时间推移的变化

例如，zfs diff 可帮助用户找到最近的快照，检查其中是否仍包含误删除的文件

比较前面章节中创建的两个快照，得到以下输出：

$ zfs diff zroot/var/tmp@test
+       /var/tmp/COPYRIGHT
M       /var/tmp/

该命令列出了指定快照（此处为 zroot/var/tmp@test）与当前文件系统之间的变化

第一列显示更改类型：

命令	功能
+	添加路径或文件
-	删除路径或文件
M	修改路径或文件
R	重命名路径或文件

将输出与上述符号对照可知，ZFS 在创建 zroot/var/tmp@test 快照之后添加了 COPYRIGHT 文件

这也导致挂载在 /var/tmp 的父目录发生了修改

通过完整的数据集名称和两个快照名称来比较两个快照

$ cp /var/tmp/COPYRIGHT /var/tmp/COPYRIGHT.copy
$ zfs snapshot zroot/var/tmp@diff

$ zfs diff zroot/var/tmp@test zroot/var/tmp@diff
+       /var/tmp/COPYRIGHT
M       /var/tmp/
+       /var/tmp/COPYRIGHT.copy

$ zfs diff zroot/var/tmp@test zroot/var/tmp@test2
+       /var/tmp/COPYRIGHT
M       /var/tmp/

两个快照的比较在借助 ZFS 复制功能将数据集传输到不同主机备份时非常有用

备份管理员可以比较从发送主机接收到的两个快照，并确定数据集中的实际变化

快照回滚

只要存在至少一个快照，随时都可以回滚到该快照

回滚最常见的场景是：当前数据集的状态已失效，或者更适合使用旧版本

例如，本地开发测试出错、系统更新失败导致功能受损，或者需要恢复已删除的文件或目录, 这些情况都很常见

要回滚到快照，可使用 zfs rollback <snapshotname> 命令

如果更改量较大，操作可能耗时较长
在此期间，数据集始终保持一致状态，如同符合 ACID 原则的数据库执行回滚一般
整个过程在数据集在线且无需停机的情况下完成

回滚之后，数据集的状态将恢复到快照创建时的状态。回滚到快照会丢弃该数据集中所有不属于该快照的数据

如果在回滚到更早快照之前先为当前状态创建快照，则之后需要某些数据时可以方便地回滚

这样，用户可以在快照之间来回切换，而不会丢失仍有价值的数据

快照还原测试

可以通过增删文件来验证快照的有效性

在测试环境中，如果事先创建了快照，即使执行 rm -rf /* 命令也可以顺利恢复

如果系统使用 UEFI，则需要根据其他章节的说明自行恢复 EFI 引导

假设在之前示例中，因误执行 rm 命令删除了超出预期的数据，需要回滚到快照：

首先查看当前可用的快照：

$ zfs list -rt all zroot/var/tmp
NAME                  USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/var/tmp         232K  45.9G   112K  /var/tmp
zroot/var/tmp@test     64K      -    96K  -
zroot/var/tmp@test2    56K      -   100K  -
zroot/var/tmp@diff      0B      -   112K  -

查看当前目录下的文件：

$ ls /var/tmp
COPYRIGHT       COPYRIGHT.copy  vi.recover

模拟误删除操作，移除 COPYRIGHT 相关文件：

$ rm /var/tmp/COPYRIGHT*
$ ls /var/tmp
vi.recover

此时，用户发现误删了多余的文件，希望将其恢复

ZFS 提供了一种简便的恢复方式：只要定期为重要数据创建快照即可

回滚到上一个快照后，便可找回丢失的文件，并从该点重新开始

执行回滚操作，将数据集恢复到 diff 快照的状态：

$ zfs rollback zroot/var/tmp@diff
$ ls -al /var/tmp
total 19
drwxrwxrwt   3 root wheel    5 Apr 16 13:01 .
drwxr-xr-x  25 root wheel   25 Apr 16 12:33 ..
-r--r--r--   1 root wheel 6070 Apr 16 12:56 COPYRIGHT
-r--r--r--   1 root wheel 6070 Apr 16 13:01 COPYRIGHT.copy
drwxrwxrwt   2 root wheel    2 Apr 13 12:38 vi.recover

回滚操作将数据集恢复到最后一个快照的状态

确认回滚后快照列表未变：

$ zfs list -rt snapshot zroot/var/tmp
NAME                  USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/var/tmp@test     64K      -    96K  -
zroot/var/tmp@test2    56K      -   100K  -
zroot/var/tmp@diff      0B      -   112K  -

也可以回滚到更早的快照，即使之后还有其他快照存在。尝试这样做时，ZFS 会显示以下警告：

$ zfs rollback zroot/var/tmp@test
cannot rollback to 'zroot/var/tmp@test': more recent snapshots or bookmarks exist
use '-r' to force deletion of the following snapshots and bookmarks:
zroot/var/tmp@test2
zroot/var/tmp@diff

此警告表明，在目标快照与当前数据集状态之间存在其他快照。要完成回滚，必须删除这些快照

与虚拟机快照不同，默认情况下，zfs rollback 命令只能回滚到最新快照

由于快照是只读的，除非用户使用 -r 选项确认这是所需操作并销毁比目标快照更新的所有快照

否则 ZFS 无法跟踪数据集跨不同状态的所有更改

使用 -r 选项后，ZFS 将销毁比目标快照更新的所有快照，从而允许回滚到非最新的快照。如果这确实是预期操作，且用户理解删除所有中间快照的后果，可执行以下命令：

$ zfs rollback -r zroot/var/tmp@test

$ zfs list -rt snapshot zroot/var/tmp
NAME                 USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/var/tmp@test     0B      -    96K  -

$ ls -al /var/tmp
total 10
drwxrwxrwt   3 root wheel  3 Apr 16 19:49 .
drwxr-xr-x  25 root wheel 25 Apr 16 12:33 ..
drwxrwxrwt   2 root wheel  2 Apr 13 12:38 vi.recover

从 zfs list -t snapshot 的输出可以确认，在执行 zfs rollback -r 后，中间快照已删除

ZFS 不支持一次性递归回滚所有子数据集，需要对每个子文件系统单独执行回滚操作

$ zfs rollback -r zroot@test             # 回滚 zroot 到 test 快照并销毁更新的快照
$ zfs rollback -r zroot/ROOT@test        # 回滚 zroot/ROOT 到 test 快照并销毁更新的快照
$ zfs rollback -r zroot/ROOT/default@test # 回滚 zroot/ROOT/default 到 test 快照并销毁更新的快照
$ zfs rollback -r zroot/tmp@test         # 回滚 zroot/tmp 到 test 快照并销毁更新的快照
$ zfs rollback -r zroot/usr@test         # 回滚 zroot/usr 到 test 快照并销毁更新的快照
$ zfs rollback -r zroot/home@test    # 回滚 zroot/home 到 test 快照并销毁更新的快照
$ zfs rollback -r zroot/usr/ports@test   # 回滚 zroot/usr/ports 到 test 快照并销毁更新的快照
$ zfs rollback -r zroot/var@test         # 回滚 zroot/var 到 test 快照并销毁更新的快照
$ zfs rollback -r zroot/var/log@test     # 回滚 zroot/var/log 到 test 快照并销毁更新的快照

从快照中恢复单个文件

快照存储在父数据集下的隐藏目录 .zfs/snapshots/快照名称 中

默认情况下，即使执行 ls -a 命令，这些目录也不会显示

尽管不可见，但仍可像普通目录一样访问

属性 snapdir 控制着这些隐藏目录是否出现在目录列表中。将该属性设为 visible 后，它们便会显示在 ls 及其他涉及目录内容的命令输出中。查看 snapdir 属性的当前设置，再将其切换为 visible：

$ zfs get snapdir zroot/var/tmp
NAME           PROPERTY  VALUE     SOURCE
zroot/var/tmp  snapdir   hidden    default

$ ls -a /var/tmp
.               ..              vi.recover

$ zfs set snapdir=visible zroot/var/tmp

$ ls -al /var/tmp
total 10
drwxrwxrwt   4 root wheel  3 Apr 16 19:49 .
drwxr-xr-x  25 root wheel 25 Apr 16 12:33 ..
dr-xr-xr-x+  3 root wheel  3 Apr 16 19:46 .zfs  # 注意此行
drwxrwxrwt   2 root wheel  2 Apr 13 12:38 vi.recover

通过将快照中的文件复制回父数据集，可将单个文件恢复到先前状态。.zfs/snapshot 下的目录结构包含与之前创建的快照同名的目录，便于识别

以下示例展示了如何从隐藏的 .zfs 目录中恢复文件

将文件从包含目标文件的快照中复制回来

删除文件后，通过 .zfs/snapshot 目录找到并恢复：

$ rm -rf /var/tmp/vi.recover

$ ls -a /var/tmp
.       ..      .zfs

$ ls /var/tmp/.zfs/snapshot
test

$ ls /var/tmp/.zfs/snapshot/test
vi.recover

$ cp -r /var/tmp/.zfs/snapshot/test/vi.recover /var/tmp
$ ls /var/tmp/
.zfs            vi.recover

即使将属性 snapdir 还原为默认属性 hidden，执行 ls .zfs/snapshot 仍会列出该目录的内容

管理员可自行决定是否显示这些目录，该设置作用于每个数据集

将 snapdir 恢复为 hidden 后，仍可通过路径直接访问快照：

$ zfs set snapdir=hidden zroot/var/tmp

$ ls /var/tmp/.zfs/snapshot/test
vi.recover

从隐藏的 .zfs/snapshot 目录复制文件或目录非常简便。反过来尝试将文件复制到快照目录时，会出现以下错误：尝试向快照目录写入文件，验证快照的只读特性：

$ cp /COPYRIGHT /var/tmp/.zfs/snapshot/test/
cp: /var/tmp/.zfs/snapshot/test/COPYRIGHT: Read-only file system

此错误提醒用户：快照是只读的，创建后不可更改。无法向快照目录复制文件或从中删除文件

因为这会改变快照所代表的数据集状态

快照随父文件系统自快照创建以来所发生的变化而消耗空间。快照的 written 属性可跟踪该快照占用的空间

要销毁快照并回收空间，可使用 zfs destroy <数据集>@<快照> 命令

加上 -r 选项可递归删除父数据集下所有同名快照
使用 -n -v 选项时，命令会列出将要删除的快照及其预计回收的空间，而不执行实际销毁

克隆

克隆是快照的可写副本，可写、可挂载，且拥有自己的属性

使用 zfs clone 创建克隆之后，原始快照便无法销毁
要反转克隆与快照之间的父子关系，可使用 zfs promote
- 提升克隆后，快照将成为克隆的子项，原来父子关系下的空间占用计算方式也会相应改变
克隆可以挂载到 ZFS 文件系统层次结构中的任意位置

创建克隆

下面是展示克隆功能的示例数据集：

$ zfs list -rt all zroot/home/ykla
NAME                   USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/home/ykla       27.7M  45.9G  27.7M  /home/ykla
zroot/home/ykla@test     0B      -  27.7M  -

克隆的典型用途是保留快照的同时，对特定数据集做实验，以便在出错时可以恢复

由于快照无法更改，可为其创建一个可读写的克隆

实验取得理想结果后，可将克隆提升为数据集，并删除初始的文件系统

删除原始数据集并非必要，因为克隆与数据集可以共存而不会引发问题

从快照创建克隆，并验证克隆与原数据集内容一致：

$ zfs clone zroot/home/ykla@test zroot/home/ykla2

$ ls -al /home/ykla*
/home/ykla:
total 28222
drwxr-xr-x  2 ykla ykla        11 Apr 16 11:55 .
drwxr-xr-x  4 root wheel        4 Apr 16 13:30 ..
-rw-r--r--  1 ykla ykla       950 Apr 16 19:50 .cshrc
-rw-r--r--  1 ykla ykla       311 Apr 16 19:50 .login
-rw-r--r--  1 ykla ykla        79 Apr 16 19:50 .login_conf
-rw-------  1 ykla ykla       289 Apr 16 19:50 .mail_aliases
-rw-r--r--  1 ykla ykla       255 Apr 16 19:50 .mailrc
-rw-r--r--  1 ykla ykla       966 Apr 16 19:50 .profile
-rw-r--r--  1 ykla ykla      1042 Apr 16 19:50 .shrc
-rw-r--r--  1 ykla ykla  37635246 May 10 13:23 Philosophische-untersuchungen.pdf
-rw-r--r--  1 root ykla       118 Apr 16 11:58 checksum.txt

/home/ykla2:
total 28222
drwxr-xr-x  2 ykla ykla        11 Apr 16 11:55 .
drwxr-xr-x  4 root wheel        4 Apr 16 13:30 ..
-rw-r--r--  1 ykla ykla       950 Apr 16 19:50 .cshrc
-rw-r--r--  1 ykla ykla       311 Apr 16 19:50 .login
-rw-r--r--  1 ykla ykla        79 Apr 16 19:50 .login_conf
-rw-------  1 ykla ykla       289 Apr 16 19:50 .mail_aliases
-rw-r--r--  1 ykla ykla       255 Apr 16 19:50 .mailrc
-rw-r--r--  1 ykla ykla       966 Apr 16 19:50 .profile
-rw-r--r--  1 ykla ykla      1042 Apr 16 19:50 .shrc
-rw-r--r--  1 ykla ykla  37635246 May 10 13:23 Philosophische-untersuchungen.pdf
-rw-r--r--  1 root ykla       118 Apr 16 11:58 checksum.txt

查看克隆与原数据集的磁盘占用，二者共享同一份数据块：

$ df -h /home*
Filesystem    Size    Used   Avail Capacity  Mounted on
zroot/home     46G     96K     46G     0%    /home

$ df -h /home/ykla*
Filesystem          Size    Used   Avail Capacity  Mounted on
zroot/home/ykla      46G     28M     46G     0%    /home/ykla
zroot/home/ykla2     46G     28M     46G     0%    /home/ykla2

提升克隆

克隆创建时，它是快照创建时刻数据集的完整副本

此后，克隆可独立于原始数据集更改

两者之间由快照关联，ZFS 在 origin 属性中记录这一关联

使用 zfs promote 提升克隆后，克隆将变为独立的数据集，origin 属性的值已清除，克隆与快照之间的关联也随之断开。以下示例展示了这一过程：

提升前，查看克隆的 origin 属性，确认源自快照：

$ zfs get origin zroot/home/ykla2
NAME              PROPERTY  VALUE                 SOURCE
zroot/home/ykla2  origin    zroot/home/ykla@test  -

执行提升操作：
```
$ zfs promote zroot/home/ykla2
```

提升后 origin 属性已清除，克隆成为独立数据集：

$ zfs get origin zroot/home/ykla2
NAME              PROPERTY  VALUE   SOURCE
zroot/home/ykla2  origin    -       -

在克隆中添加新文件：

$ cp /COPYRIGHT /home/ykla2

将 COPYRIGHT 复制到提升后的克隆中，旧目录便已过时

此时可以用提升后的克隆替换它

删除原始数据集：
```
$ zfs destroy -f zroot/home/ykla
```

将克隆重命名为原数据集名称，完成替换：

$ zfs rename zroot/home/ykla2 zroot/home/ykla

$ ls /home/ykla
.cshrc                                  .profile
.login                                  .shrc
.login_conf                             COPYRIGHT
.mail_aliases                           Philosophische-untersuchungen.pdf
.mailrc                                 checksum.txt

$ df -h /home/ykla
Filesystem         Size    Used   Avail Capacity  Mounted on
zroot/home/ykla     46G     28M     46G     0%    /home/ykla

至此，从快照克隆而来的数据集已成为一个普通数据集

它包含原始快照的所有数据以及新增的文件（如 COPYRIGHT）

克隆为 ZFS 用户提供了多种场景下的实用功能

例如，可以为 jail 提供包含不同应用集的快照，用户克隆这些快照后可按需添加自己的应用程序

对更改满意后，可将克隆提升为完整数据集，并交付给最终用户，最终用户可将其当作普通数据集使用

这大大节省了提供 jail 所需的时间和管理开销

复制

将数据仅存储在单个池的单一位置中，会使数据面临盗窃、自然灾害或人为破坏等风险

因此，定期备份整个池至关重要

ZFS 提供了内置的序列化功能，可将数据的流表示发送到标准输出。借助此功能，既可以将数据存储到连接至本地系统的另一个池中，也可以通过网络将数据发送到另一台系统。快照是这种复制的基础。用于复制数据的命令是 zfs send 和 zfs receive

创建所需测试存储池：

$ mdconfig -a -t swap -s 1G
md0

$ mdconfig -a -t swap -s 1G
md1

$ zpool create mypool md0
$ zpool create backup md1
$ zpool list backup mypool
NAME     SIZE  ALLOC   FREE  CKPOINT  EXPANDSZ   FRAG    CAP  DEDUP    HEALTH  ALTROOT
backup   960M   372K   960M        -         -     7%     0%  1.00x    ONLINE  -
mypool   960M   372K   960M        -         -     7%     0%  1.00x    ONLINE  -

复制若干非重要文件以便于测试：

$ cp /home/ykla/bsdbook.pdf /mypool/

以下示例展示了如何使用这两个池完成 ZFS 复制：

存储池 mypool 是主池，用于读写常规数据
第二个池 backup 作为备用，以防主池不可用

请注意，ZFS 不会自动执行故障转移，需要管理员在必要时手动操作

利用快照可以获取一致的文件系统版本用以复制还原

为 mypool 创建快照后，即可通过复制快照将其传输到 backup 池。此操作不包含自上次快照以来的更改

$ zfs snapshot mypool@backup1

确认快照已创建：

$ zfs list -t snapshot mypool
NAME             USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
mypool@backup1     0B      -   165M  -

现在已经存在一个快照，可使用 zfs send 创建代表快照内容的流。将此流存储为文件，或在另一个池上接收

必须将流重定向到文件或管道，否则会出现如下错误：

$ zfs send mypool@backup1
Error: Stream can not be written to a terminal.
You must redirect standard output.

创建备份流

要备份数据集，可在使用 zfs send 时将流重定向到已挂载备份池上的文件:

$ zfs send mypool@backup1 > /backup/backup1

请确保池有足够的可用空间容纳所发送快照的大小

即快照中包含的数据总量，而非与上一个快照之间的差异容量

查看发送后两个池的空间占用变化：

$ zpool list mypool backup
NAME     SIZE  ALLOC   FREE  CKPOINT  EXPANDSZ   FRAG    CAP  DEDUP    HEALTH  ALTROOT
backup   960M   161M   799M        -         -     8%    16%  1.00x    ONLINE  -
mypool   960M   166M   794M        -         -     8%    17%  1.00x    ONLINE  -

zfs send 已将快照 backup1 中的所有数据传输到存储池 backup

要自动创建并发送这些快照，可配置 cron 任务

接收备份流

与作为归档文件存储不同，ZFS 可将数据接收为活动的文件系统，从而直接访问备份数据

要访问这些流中的实际数据，可使用 zfs receive 将流还原为文件和目录。

以下示例将 zfs send 与 zfs receive 结合，通过管道将数据从池 mypool 复制到另一个池 backup

先为 mypool 创建快照：

$ zfs snapshot mypool@replica1

传输完成后，可直接在接收池上使用数据

注意：只能将数据集复制到空数据集

执行全量发送与接收：

$ zfs send -v mypool@replica1 | zfs receive backup/mypool

full send of mypool@replica1 estimated size is 166M
total estimated size is 166M
TIME        SENT   SNAPSHOT mypool@replica1

验证：

查看接收后两个池的空间占用：

$ zpool list mypool backup
NAME     SIZE  ALLOC   FREE  CKPOINT  EXPANDSZ   FRAG    CAP  DEDUP    HEALTH  ALTROOT
backup   960M   331M   629M        -         -    12%    34%  1.00x    ONLINE  -
mypool   960M   166M   794M        -         -     8%    17%  1.00x    ONLINE  -

查看备份目录结构：

$ ls -al /backup/
total 169330
drwxr-xr-x   3 root wheel         4 Apr 16 11:56 .
drwxr-xr-x  22 root wheel        24 Apr 16 11:53 ..
-rw-r--r--   1 root wheel 173869216 Apr 16 11:54 backup1
drwxr-xr-x   2 root wheel         3 Apr 16 11:53 mypool

验证备份文件与源文件一致：

$ ls -al /backup/mypool/bsdbook.pdf
-rw-r--r--  1 root wheel 173330339 Apr 16 11:54 /backup/mypool/bsdbook.pdf

增量备份

zfs send 还可以确定两个快照之间的差异，仅发送二者之间的增量。这既节省了磁盘空间，又缩短了传输时间

将若干非重要文件复制到 mypool 池中便于测试：

$ cp /home/ykla/bsdbook.epub /mypool

创建第二个快照：
```
$ zfs snapshot mypool@replica2
```

查看快照的 REFER 值变化：

$ zfs list -t snapshot mypool
NAME              USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
mypool@backup1      0B      -   165M  -
mypool@replica1     0B      -   165M  -
mypool@replica2     0B      -   356M  -

查看增量复制前两个池的容量：

$ zpool list backup mypool
NAME     SIZE  ALLOC   FREE  CKPOINT  EXPANDSZ   FRAG    CAP  DEDUP    HEALTH  ALTROOT
backup   960M   331M   629M        -         -    12%    34%  1.00x    ONLINE  -
mypool   960M   356M   604M        -         -    12%    37%  1.00x    ONLINE  -

以上创建了第二个快照 replica2。此快照包含自上一个快照 replica1 以来文件系统发生的所有更改

使用 zfs send -i 并指定这两个快照对，会生成仅包含已更改数据的增量复制流。若初始快照已存在于接收端，此操作便成功

$ zfs send -v -i mypool@replica1 mypool@replica2 | zfs receive backup/mypool
send from mypool@replica1 to mypool@replica2 estimated size is 191M
total estimated size is 191M
TIME        SENT   SNAPSHOT mypool@replica2

增量发送后，查看两个池的空间占用, 备份池仅增加了差异数据量：

$ zpool list backup mypool
NAME     SIZE  ALLOC   FREE  CKPOINT  EXPANDSZ   FRAG    CAP  DEDUP    HEALTH  ALTROOT
backup   960M   522M   438M        -         -    13%    54%  1.00x    ONLINE  -
mypool   960M   356M   604M        -         -    12%    37%  1.00x    ONLINE  -

列出两个池及其数据集，查看空间分配：

$ zfs list -r backup mypool
NAME            USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
backup          522M   310M   165M  /backup
backup/mypool   356M   310M   356M  /backup/mypool
mypool          356M   476M   356M  /mypool

查看备份池中的快照列表：

$ zfs list -t snapshot backup mypool
NAME              USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
mypool@backup1      0B      -   165M  -
mypool@replica1     0B      -   165M  -
mypool@replica2     0B      -   356M  -

增量流仅复制了已更改的数据，而非整个 replica1

仅发送差异可大幅缩短传输时间，并避免每次都复制整个池而节省磁盘空间

在通过慢速网络或按传输字节计费的网络复制时，这一优势尤为明显

至此，新的文件系统 backup/mypool 已可用，其中包含 mypool 池的数据和文件

确认增量备份文件已存在于备份池中：

$ ls -al /backup/mypool/bsdbook.epub
-rw-r--r--  1 root wheel 199611278 Apr 16 11:57 /backup/mypool/bsdbook.epub

使用 -p 选项可复制数据集的属性，包括压缩设置、配额和挂载点
使用 -R 选项可复制数据集的所有子数据集及其属性

发送和接收过程可以自动化，以便在第二个池上定期创建备份

通过 SSH 发送加密备份

通过网络发送流数据是维持远程备份的有效手段，但存在一个缺点：

经网络链路发送的数据未加密，任何人都可拦截流数据并将其还原为原始数据，而无需发送方的授权

这在通过互联网向远程主机发送数据时不可接受

为确保数据安全传输，可使用 SSH 加密发送的数据。由于 ZFS 要求将流从标准输出重定向，因此可通过 SSH 轻松管道传输

为确保文件系统的内容在传输过程中及在远程系统上均保持加密，可考虑使用 PEFS

首先更改一些配置并采取安全预防措施。下文描述了执行 zfs send 操作所需的步骤：

配置更改如下：

使用 ZFS 授权系统来允许每个系统上的非 root 用户执行相应的发送和接收操作。在发送系统上：

$ zfs allow -u 用户名 send,snapshot mypool

在发送和接收主机之间使用 SSH 密钥实现无密码 SSH 访问

ZFS 需要 root 用户的权限来发送和接收流。这要求以 root 身份登录到接收系统

出于安全原因，默认情况下禁止 root 登录

要挂载池，非特权用户必须拥有该目录，而且常规用户需要有挂载文件系统的权限

$ sysctl vfs.usermount=1
vfs.usermount: 0 -> 1

$ echo vfs.usermount=1 >> /etc/sysctl.conf

$ zfs create recvpool/backup
$ zfs allow -u 用户名 create,mount,receive recvpool/backup
$ chown 用户名 /recvpool/backup

现在，非特权用户也可以接收和挂载数据集，并将 home 数据集复制到远程系统

建议使用 IP 地址或完全限定域名。接收方将数据写入 recvpool 池上的 backup 数据集

在 mypool 池上为文件系统数据集 home 创建递归快照 monday
```
$ zfs snapshot -r mypool/home@monday
```
zfs send -R 会将数据集、所有子数据集、快照、克隆以及设置一并纳入流中
```
$ zfs send -R mypool/home@monday | ssh 用户名@backuphost zfs recv -dvu recvpool/backup
```
输出经 SSH 管道传输到远程主机 backuphost 上等待的 zfs receive 。在 zfs recv 中：
- -d 选项会用快照名称覆盖接收方池的名称
- -u 选项使文件系统在接收方不挂载
- -v 选项可显示更多传输详情，包括耗时和数据量

书签

书签是快照的 轻量级引用 ，记录快照创建时刻的时间点位置

与快照不同，书签不持有数据块，因此创建后不占用任何额外磁盘空间，也无需像快照那样随数据变化而消耗空间
书签的典型用途是作为 zfs send 增量流的源，在没有完整快照的情况下实现增量复制

书签功能需要存储池启用功能标志 bookmarks

在现代版本的 ZFS 中，该标志默认启用

创建书签

使用 zfs bookmark 命令为快照 zroot/var/tmp@test 创建书签：

$ zfs bookmark zroot/var/tmp@test zroot/var/tmp#mybookmark

也可以基于已有书签再创建书签：

$ zfs bookmark zroot/var/tmp#mybookmark zroot/var/tmp#mybookmark2

与快照的 @ 分隔符不同，书签使用 # 分隔数据集名称与书签名

列出书签

书签不会在普通的 zfs list 操作中显示。要列出书签，需使用 -t bookmark 选项：

$ zfs list -t bookmark
NAME                        USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/var/tmp#mybookmark       -      -    96K  -
zroot/var/tmp#mybookmark2      -      -    96K  -

由于书签不占用空间也不可挂载，USED、AVAIL、REFER 和 MOUNTPOINT 列均显示为 -

使用书签增量发送

书签的主要价值在于增量复制。如果源系统的快照已销毁，但仍需向备份系统发送增量流，书签可替代快照作为增量源：

$ zfs send -i zroot/var/tmp#mybookmark zroot/var/tmp@test | zfs receive backup/var/tmp

管理员因此可以在销毁中间快照后仍能继续增量备份链，极大节省了存储空间

销毁书签

使用 zfs destroy 命令销毁书签，与销毁快照的语法类似，但使用 # 分隔符：

$ zfs destroy zroot/var/tmp#mybookmark2

书签销毁后，若其是某个增量发送链唯一的源，则后续的增量发送将无法使用该书签作为基准

书签与回滚

尝试回滚到非最新快照时，ZFS 会检测是否存在更新的快照和书签，并提示用户使用 -r 选项强制删除：

$ zfs rollback zroot/var/tmp@test

cannot rollback to 'zroot/var/tmp@test': more recent snapshots or bookmarks exist
use '-r' to force deletion of the following snapshots and bookmarks:
zroot/var/tmp@test2
zroot/var/tmp@diff

书签虽然不持有数据，但代表一个时间点引用，因此会阻止回滚到比其更早的快照

除非用户明确确认需要删除这些书签

数据集、用户和组配额

数据集配额 用于限制特定数据集可消耗的空间
引用配额 与之类似，但它仅计算数据集本身使用的空间，不包含快照和子数据集
用户配额和组配额可防止用户或组耗尽池或数据集的全部空间

数据集配额

新增用户的家目录数据集通常会自动创建为 zroot/home/用户名，且 mountpoint 一般是 /home/用户名。示例假设系统中存在用户 ykla。如下：

$ zfs list -r  zroot/home
NAME              USED  AVAIL  REFER  MOUNTPOINT
zroot/home        356M  48.7G    96K  /home
zroot/home/ykla   356M  48.7G   356M  /home/ykla

要对 zroot/home/ykla 强制实施 1 GB 的数据集配额：

$ zfs set quota=1G zroot/home/ykla

要对 zroot/home/ykla 强制实施 2 GB 的引用配额：

$ zfs set refquota=2G zroot/home/ykla

要删除 zroot/home/ykla 的 1 GB 配额：

$ zfs set quota=none zroot/home/ykla

用户配额

一般格式为 userquota@用户=大小数据集或池，且用户的名称可以是以下任一格式：

POSIX 兼容的名称，如 ykla
POSIX 数字 ID，如 789
SID 名称，如 ykla@example.com
SID 数字 ID，如 S-1-123-456-789

例如，要为用户 ykla 强制实施 50 GB 的用户配额：

$ zfs set userquota@ykla=50G zroot

用户配额属性不会通过 zfs get all 显示。除非授予 userquota 特权

非 root 用户无法看到其他用户的配额

具有此特权的用户可以查看并设置所有人的配额

要查看用户配额：

$ zfs get userquota@ykla  zroot
NAME   PROPERTY        VALUE           SOURCE
zroot  userquota@ykla  50G             local

要删除所有配额：

$ zfs set userquota@ykla=none zroot

确认用户配额已清除：

$ zfs get userquota@ykla  zroot
NAME   PROPERTY        VALUE           SOURCE
zroot  userquota@ykla  none            local

组配额

设置组配额的一般格式为： groupquota@组=大小数据集或池。要将组 ykla 的配额设置为 50 GB，请使用：

$ zfs set groupquota@ykla=50G zroot

与用户配额属性类似，非 root 用户可以查看其所属组的配额

具有 groupquota 特权的用户或 root 可以查看并设置所有组的配额

确认组配额已生效：

$ zfs get groupquota@ykla zroot
NAME   PROPERTY         VALUE            SOURCE
zroot  groupquota@ykla  50G              local

要删除组 ykla 的配额，或者确保没有设置配额，请使用：

$ zfs set groupquota@ykla=none zroot

确认组配额已清除：

$ zfs get groupquota@ykla zroot
NAME   PROPERTY         VALUE            SOURCE
zroot  groupquota@ykla  none             local

查看配额使用情况

要显示每个用户在文件系统或快照中使用的空间以及所有配额，请使用 zfs userspace

有关组信息，请使用 zfs groupspace

特权用户和 root 可以列出 zroot/home/ykla 的配额，方法是：

$ zfs get quota zroot/home/ykla
NAME             PROPERTY  VALUE  SOURCE
zroot/home/ykla  quota     none   local

保留空间

保留空间 确保数据集始终拥有可用空间（保留的空间不会分配给任何其他数据集），对保障关键数据集或日志文件的空间非常实用。reservation 属性的格式为 reservation=大小，以下命令将为 zroot/home/ykla 设置 10 GB 的保留空间：

$ zfs set reservation=10G zroot/home/ykla

以下命令显示 zroot/home/ykla 上已有的保留空间：

$  zfs get reservation zroot/home/ykla
NAME             PROPERTY     VALUE   SOURCE
zroot/home/ykla  reservation  10G     local

要清除所有保留空间：

$ zfs set reservation=none zroot/home/ykla

确认保留空间已清除：

#  zfs get reservation zroot/home/ykla
NAME             PROPERTY     VALUE   SOURCE
zroot/home/ykla  reservation  none    local

引用预留

refreservation 属性用于设置 引用预留 ，适用同样的原则，格式为 refreservation=size 。以下命令将为 zroot/home/ykla 设置 1 GB 的引用预留：

$ zfs set refreservation=1G zroot/home/ykla

以下命令显示 zroot/home/ykla 上已有的引用预留：

$ zfs get refreservation zroot/home/ykla
NAME             PROPERTY        VALUE      SOURCE
zroot/home/ykla  refreservation  1G         local

要清除所有引用预留：

$ zfs set refreservation=none zroot/home/ykla

确认引用预留已清除：

$ zfs get refreservation zroot/home/ykla
NAME             PROPERTY        VALUE      SOURCE
zroot/home/ykla  refreservation  none       local

压缩

ZFS 的数据压缩在文件系统层面实现，对上层应用透明

启用后通常既能减少磁盘占用，又能提升读写吞吐量

管理员可以通过数据集属性查看压缩效果

$ zfs get used,compressratio,compression,logicalused zroot
NAME   PROPERTY       VALUE           SOURCE
zroot  used           3.94G           -
zroot  compressratio  1.94x           -
zroot  compression    on              local
zroot  logicalused    1.73G           -

将 zroot 文件系统的数据压缩算法设置为 zstd-5 级别：

$ zfs set compression=zstd-5 zroot

压缩属性变更立即生效，无需重启系统

但该属性仅对新写入的数据生效，不会自动压缩已有的数据

再次列出各个 ZFS 文件系统的数据压缩属性及其当前设置：

$ zfs get compression
NAME                PROPERTY     VALUE           SOURCE
zroot               compression  zstd-5          local
zroot/ROOT          compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/ROOT/default  compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/home          compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/home/ykla     compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/tmp           compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/usr           compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/usr/ports     compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/usr/src       compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/var           compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/var/audit     compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/var/crash     compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/var/log       compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/var/mail      compression  zstd-5          inherited from zroot
zroot/var/tmp       compression  zstd-5          inherited from zroot

查看各个 ZFS 文件系统的实际数据压缩比：

$ zfs get compressratio
NAME                PROPERTY       VALUE  SOURCE
zroot               compressratio  2.70x  -
zroot/ROOT          compressratio  2.68x  -
zroot/ROOT/default  compressratio  2.68x  -
zroot/home          compressratio  1.00x  -
zroot/home/ykla     compressratio  1.01x  -
zroot/tmp           compressratio  1.00x  -
zroot/usr           compressratio  2.73x  -
zroot/usr/ports     compressratio  1.00x  -
zroot/usr/src       compressratio  2.73x  -
zroot/var           compressratio  1.47x  -
zroot/var/audit     compressratio  1.00x  -
zroot/var/crash     compressratio  1.01x  -
zroot/var/log       compressratio  2.90x  -
zroot/var/mail      compressratio  1.00x  -
zroot/var/tmp       compressratio  1.00x  -

compressratio 表示已压缩数据与未压缩数据的比值。例如 2.70x 表示数据压缩到原始大小的约 37%

ZFS 提供了不同的压缩算法，各有优劣。不同压缩算法在压缩比、压缩速度与解压速度方面表现各异，需根据工作负载特征选择。

LZ4：需要池启用 lz4_compress 功能标志（GUID：org.illumos:lz4_compress），启用后即为当前默认压缩算法

LZ4 处理可压缩数据比 LZJB 快约 50%，处理不可压缩数据快三倍以上，解压速度也比 LZJB 快约 80%

在现代 CPU 上，LZ4 单核压缩速度通常超过 500 MB/s，解压速度超过 1.5 GB/s

LZJB：由 ZFS 创始人之一 Jeff Bonwick 设计，在未启用 LZ4 功能标志的旧池上是默认压缩算法
```
LZJB 压缩效果良好且 CPU 开销低于 GZIP
```
ZSTD：一种高性能压缩算法（GUID：org.freebsd:zstd_compress），兼具高压缩比与高速度
```
相比 GZIP 在更高速度下提供略好的压缩比，相比 LZ4 提供更好的压缩比而速度仅略慢
```
- 可通过 zstd-N （N=1~19）指定 压缩级别
```
zstd 等同于 zstd-3
```
- 可通过 zstd-fast-N 指定快速模式，其中 N 为 1–10, 20, 30, …, 100, 500, 1000 中的整数，映射为负 zstd 级别
  - 级别越低压缩越快，1000 提供最快压缩和最低压缩比
```
zstd-fast 等同于 zstd-fast-1
```
GZIP：流行压缩算法，主要优势在于可配置压缩级别
- 设置 compression 属性时，管理员可从 gzip-1（最快）到 gzip-9（最佳压缩比）之间选择，以在 CPU 时间与磁盘空间之间取得平衡
```
gzip 等同于 gzip-6（这也是 gzip(1) 的默认级别）
```
ZLE：零长度编码，仅压缩连续零块，适用于包含大量零块的数据集

压缩与用户配额结合时可能产生意外的副作用。用户配额限制的是压缩后用户实际消耗的空间

若一个用户的配额为 10 GB，写入了 10 GB 可压缩数据，则他仍能存储更多数据

如果他后续更新某个文件（例如数据库），使用更多或更少可压缩数据时，其可用空间量将发生变化

这可能造成一种奇怪的情况：用户并未增加实际数据量（logicalused 属性），但因压缩率变化而触及配额上限

压缩与备份的交互也可能出现类似的意外效果。配额通常用于限制数据存储以确保预留足够的备份空间

由于配额不考虑压缩因素，ZFS 可能写入比未压缩备份更多的数据

去重

启用去重可节省存储空间，但需大量内存支撑去重表

在启用前应先评估工作负载是否真正需要去重

压缩在不增加额外开销的情况下即可提供大部分空间节省

并非所有数据都适合去重。如果池中的数据没有冗余，去重未必能带来节省。ZFS 可通过模拟去重来预估潜在的空间节省（必须先导出池）：

$ zdb -S mypool
Simulated DDT histogram:

bucket              allocated                       referenced
______   ______________________________   ______________________________
refcnt   blocks   LSIZE   PSIZE   DSIZE   blocks   LSIZE   PSIZE   DSIZE
------   ------   -----   -----   -----   ------   -----   -----   -----
1      285   35.5M   35.0M   35.0M      285   35.5M   35.0M   35.0M
2      278   34.8M   34.3M   34.3M      834    104M    103M    103M
Total      563   70.3M   69.3M   69.3M    1.09K    140M    138M    138M

dedup = 1.99, compress = 1.01, copies = 1.00, dedup * compress / copies = 2.02

zdb -S 完成分析后，会显示启用去重可能带来的空间节省比例

本例中 dedup 值 2.02 是一个较高的值，节省主要来自压缩

若在此池上启用去重，不仅不会节省任何空间，启用去重所需的内存开销也得不偿失

系统管理员可使用以下公式来规划存储分配，判断工作负载的重复块数量是否值得投入相应内存：

如果 dedup 值接近 2，则推荐去重
如果 dedup 接近 1，则不推荐去重

如果数据具有良好的可压缩性，空间节省可能非常可观。

由于压缩也能带来显著的性能提升，最佳实践是先启用压缩

仅在去重能提供明显节省且拥有足够内存支撑 DDT 的情况下才启用去重

要启用去重，请在目标池上设置 dedup 属性：

$ zfs set dedup=on zroot

去重仅影响写入池的新增数据，仅启用此选项不会对已写入的数据生效

新启用去重的池将显示如下：

$ zpool list zroot
NAME    SIZE  ALLOC   FREE  CKPOINT  EXPANDSZ   FRAG    CAP  DEDUP    HEALTH  ALTROOT
zroot  51.5G  1.21G  50.3G        -         -     0%     2%  1.00x    ONLINE  -

DEDUP 列显示池的实际去重率。1.00x 表示数据尚未去重

下面的例子将随机生成块文件，然后将之分别复制到两个不同文件名观察去重效果：

$ dd if=/dev/urandom of=/zroot/testfile bs=1M count=100
$ cp /zroot/testfile /zroot/testfile.copy1
$ cp /zroot/testfile /zroot/testfile.copy2

要观察冗余数据的去重效果，可使用：

$ zpool list zroot
NAME    SIZE  ALLOC   FREE  CKPOINT  EXPANDSZ   FRAG    CAP  DEDUP    HEALTH  ALTROOT
zroot  51.5G  1.31G  50.2G        -         -     0%     2%  2.99x    ONLINE  -

DEDUP 列显示 3.00x 的去重系数，检测并去重数据副本仅使用了三分之一的空间

空间节省潜力巨大，但需要足够的内存来跟踪去重块

还可以使用 zdb 命令：

$ zdb -DD zroot
DDT-sha256: version=1 [FDT]; flags=0x03 [FLAT LOG]; rootobj=154
DDT-sha256-zap-unique: dspace=221184; mspace=163840; entries=643
DDT-log-sha256-0: flags=0x01 [FLUSHING]; obj=155; len=393216; txg=593; entries=802
DDT-log-sha256-1: flags=0x00; obj=156; len=0; txg=601; entries=0

DDT histogram (aggregated over all DDTs):

bucket              allocated                       referenced
______   ______________________________   ______________________________
refcnt   blocks   LSIZE   PSIZE   DSIZE   blocks   LSIZE   PSIZE   DSIZE
------   ------   -----   -----   -----   ------   -----   -----   -----
1        4   8.50K   8.50K     16K        4   8.50K   8.50K     16K
2      800    100M    100M    100M    2.34K    300M    300M    300M
Total      804    100M    100M    100M    2.35K    300M    300M    300M

dedup = 3.00, compress = 1.00, copies = 1.00, dedup * compress / copies = 3.00

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