~2026-12353-14: /* Trivia */ ich habe mich auf die Energiemenge im ersetn Satz dieses Absatzes bezogen, ohne diese zu verifizieren. für die gesamtstrommenge wurde die selbe quelle wie in https://de.wikipedia.org/wiki/Stromerzeugung_in_Deutschland#Bruttostromerzeugung_nach_Energietr%C3%A4gern verwendet und ihre Angabe verifiziert.

2026-02-25T05:27:43Z

Trivia: ich habe mich auf die Energiemenge im ersetn Satz dieses Absatzes bezogen, ohne diese zu verifizieren. für die gesamtstrommenge wurde die selbe quelle wie in https://de.wikipedia.org/wiki/Stromerzeugung_in_Deutschland#Bruttostromerzeugung_nach_Energietr%C3%A4gern verwendet und ihre Angabe verifiziert.

Neue Seite

{{Infobox Dateisystem
|name =
|developer = Sun Microsystems
|full_name = Zettabyte File System (veraltet)
|introduction_date = Juni 2006
|introduction_os = [[Solaris (Betriebssystem)|Solaris]] 10
|partition_id = u. a. <code>6A898CC3-1DD2-11B2-99A6-080020736631</code> ([[GUID Partition Table|GPT]])
|directory_struct =
|file_struct =
|bad_blocks_struct =
|max_file_size = 264−1 Byte
|max_files_no = 248
|max_filename_size =
|max_volume_size = 2128 Byte
|filename_character_set =
|dates_recorded =
|date_range =
|forks_streams =
|attributes =
|file_system_permissions = [[POSIX]], [[Access Control List|ACLs]]
|compression = ja ([[Lempel-Ziv-Jeff-Bonwick-Algorithmus|LZJB]], [[gzip]], [[gzip]]-N, [[LZ4]], [[zle]])
|encryption = ja (Einführung mit Oracle Solaris 11 Express 2010.11)<ref>[https://www.oracle.com/technetwork/server-storage/solaris11/documentation/solaris-express-whatsnew-201011-175308.pdf oracle.com]</ref>
|OS = [[Solaris (Betriebssystem)|Solaris]] {{Kind}}[[OpenSolaris]] {{Kind|2}}[[illumos]] [[Unixoides System|Unix-artig]]: {{Kind}}[[FreeBSD]]<ref>[https://www.freebsd.org/doc/de/books/handbook/zfs.html freebsd.org]</ref> {{Kind|2}}[[FreeNAS]] {{Kind|2}}[[TrueOS]] {{Kind|2}}[[TrueNAS]]<ref>[https://www.ixsystems.com/ ixsystems.com]</ref> {{Kind|2}}[[Unraid]] ab Version 6.12<ref>{{Internetquelle |url=https://unraid.net/blog/6-12-0-rc1 |titel=ZFS is Here! Unraid 6.12.0-rc1 Now Available |werk=unraid.net |datum=2023-03-15 |sprache=en |abruf=2023-06-13}}</ref> {{Kind}}[[NetBSD]]<ref>[https://wiki.netbsd.org/projects/project/zfs/ wiki.netbsd.org]</ref> {{Kind}}[[macOS]]<ref>[https://openzfsonosx.org/ openzfsonosx.org]</ref> {{Kind}}[[Linux]]<ref>[https://zfsonlinux.org/ zfsonlinux.org]</ref> [[Microsoft Windows|Windows]] [[Microsoft Windows NT|NT]] {{Kind}}ab [[Microsoft Windows 10|10]]<ref>[https://openzfsonwindows.org/ openzfsonwindows.org]</ref>
}}
'''ZFS''' ist ein von [[Sun Microsystems]] entwickeltes [[Transaktionaler Speicher|transaktionales]] [[Dateisystem]], das zahlreiche Erweiterungen für die Verwendung im [[Hostrechner|Server]]- und [[Rechenzentrum]]sbereich enthält. Hierzu zählen die vergleichsweise große maximale Dateisystemgröße, eine einfache Verwaltung selbst komplexer Konfigurationen, die integrierten [[RAID]]-Funktionalitäten, das [[Logical Volume Manager|Volume-Management]] sowie der prüfsummenbasierte Schutz vor Datenübertragungsfehlern. Der Name ZFS war ursprünglich ein [[Backronym]] für ''[[Zettabyte]] File System'', ist aber inzwischen ein Pseudo-[[Akronym]].<ref name=":0">{{Literatur |Autor=Jeff Bonwick |Titel=You say zeta, I say zetta |Online=https://blogs.oracle.com/bonwick/you-say-zeta,-i-say-zetta |Abruf=2025-09-04}}</ref>

== Eigenschaften ==
ZFS ist ein 128-Bit [[Copy-On-Write]]-Dateisystem mit einer im Vergleich zu herkömmlichen Dateisystemen deutlich erweiterten Funktionalität. Bei herkömmlichen Dateisystemen verwaltet genau ein Dateisystem genau eine [[Partition (Datenträger)|Partition]]. Sollen mehrere physische Partitionen zu logischen Partitionen zusammengefasst werden, muss hierzu eine zusätzliche [[Logical Volume Manager|Logical-Volume-Manager]]-Software installiert werden. Zur Ausfallsicherung können viele Dateisysteme zusätzlich durch ein optionales softwarebasiertes RAID-Subsystem ([[RAID|Software-RAID]]) abgesichert werden. ZFS fasst diese drei Funktionen zusammen und ergänzt diese um einen prüfsummenbasierten Schutz vor Datenübertragungsfehlern.

=== Datenträger-Pools ===
In der Praxis werden zunächst aus physischen Datenträgern (eigentlich Datenspeicher-Geräten) logische Einheiten – sogenannte [[Pool (Informatik)|Pools]] (bzw. zPools) – gebildet, welche optional auch ausfallsicher ausgelegt sein können (RAID). Innerhalb eines Pools können dann beliebig viele logische Partitionen (mit je einem Dateisystem) angelegt werden, wobei diese, soweit es die Größe des Pools zulässt, dynamisch wachsen, aber auch verkleinert werden können. Um administrative Einschränkungen durchzusetzen, kann für jede logische Partition eine minimale und maximale Größe vorgegeben werden. Die logischen Partitionen können dabei in eine hierarchische Struktur eingebettet werden, innerhalb derer diese und andere Parameter auch vererbt werden können. Weiterhin ist es möglich, Datenbereiche aus Pools als dedizierte „Block-Devices“ (siehe auch [[Datenblock]]-orientierte Geräte) zur Verfügung zu stellen.

Die zweite Besonderheit von ZFS ist die besonders einfache Administration. Um einen Pool über mehrere [[Festplatte]]n zu erzeugen und auf diesem eine Partition anzulegen, werden lediglich zwei einfach strukturierte Befehle benötigt. Das Partitionieren, Aufbauen des logischen Volumens und schließlich das Einhängen ins bestehende Dateisystem werden automatisch erledigt, können aber bei Bedarf auch manuell vorgenommen werden.

=== Ausfallsicherheit ===
==== Redundanz ====
Wie bei einem klassischen [[Logical Volume Manager|Volume-Manager]] können die zugrunde liegenden Pools ausfallsicher angelegt sein. Hierzu werden aus mehreren physischen Datenträgern per [[RAID#Software-RAID|Software-RAID]] sogenannte Redundanz-Gruppen gebildet, eine oder mehrere dieser redundanten Gruppen bilden dann einen ausfallsicheren Pool. Das in das Dateisystem integrierte RAID-Subsystem bietet gegenüber klassischen Hardware- oder Software-Raid-Implementierungen den Vorteil, dass zwischen belegten und freien Datenblöcken unterschieden werden kann und somit bei der Rekonstruktion eines Raid-Volumens nur belegter Plattenplatz gespiegelt werden muss, hieraus resultiert im Schadensfall, besonders bei wenig gefüllten Dateisystemen, eine enorme Zeitersparnis. ZFS stellt mehrere RAID-Level zur Auswahl. Bei der Spiegelung ([[RAID#RAID 1: Mirroring – Spiegelung|RAID-1]]) bilden zwei (oder mehr) Festplatten eine gespiegelte Redundanz-Gruppe, wobei die Daten zweimal oder öfter gespeichert werden können. Weiter gibt es zwei [[RAID#RAID-Z im Dateisystem ZFS|RAID-Z]] genannte Implementierungen. RAID-Z1 arbeitet ähnlich wie [[RAID#RAID 5: Leistung + Parität, Block-Level Striping mit verteilter Paritätsinformation|RAID-5]], RAID-Z2 entspricht weitestgehend [[RAID#RAID 6: Block-Level Striping mit doppelt verteilter Paritätsinformation|RAID 6]]. Bei RAID-Z1 bilden drei (oder mehr) Festplatten die Redundanz-Gruppe, dabei sind die Daten wie bei einem RAID 5 System [[Paritätsbit|paritätsgesichert]], so dass eine der Festplatten ausfallen kann, ohne dass dabei Datenverluste entstehen. Durch das integrierte Design des ZFS wird jedoch im Gegensatz zu RAID-5 kein batteriegepufferter Speicher ([[NVRAM]]) benötigt, da keine Schreiblücke (write hole) zwischen Daten-Schreiben und Parity-Schreiben auftritt. Die RAID-Z2 genannte, ebenfalls schreiblückenfreie Implementierung von RAID-6 ist seit Solaris Express 47 verfügbar. Seit Juli 2009 ist auch RAID-Z3, also eine RAID-Z-Implementierung mit 3 Paritätsbits, verfügbar.<ref name="RAID-Z3">Adam Leventhal: ''[https://blogs.oracle.com/ahl/entry/triple_parity_raid_z Triple-Parity RAID-Z]'' in ''Adam Leventhal’s Weblog''; abgerufen am 2. November 2009.</ref> Die Geschwindigkeitsoptimierung durch parallelen Zugriff ([[RAID#RAID 0: Striping – Beschleunigung ohne Redundanz|RAID-0 – Striping]]) wird von ZFS automatisch vorgenommen.

==== Snapshots ====
Copy-On-Write erlaubt es, sehr effizient [[Schnappschuss (Informationstechnik)#In Dateisystemen|Snapshots]] zu erstellen, dies geschieht praktisch sofort und das Dateisystem bleibt online. Ein Snapshot friert den aktuellen Dateisystemzustand ein, darauf folgende Schreiboperationen repräsentieren jeweils die Differenzen zum letzten Snapshot. ZFS-Snapshots können zum Lesen gemountet oder auch archiviert (zfs send) werden, des Weiteren gibt es ZFS-Clones, diese entsprechen einem beschreibbaren Snapshot.<ref>{{Internetquelle |autor=Amy Rich |url=https://www.sun.com/bigadmin/features/articles/zfs_part1.scalable.html |titel=ZFS |abruf=2010-06-17}}</ref>

==== Automatische Datenfehlerkorrektur ====
Neben den Möglichkeiten, Daten gegen Festplattenausfälle zu sichern, wird außerdem jeder einzelne Block im Dateisystem mit einer [[Prüfsumme]] versehen, sodass Datenfehler im Dateisystem (z. B. verursacht durch Datenübertragungsfehler) automatisch erkannt und ggf. ohne manuellen Eingriff behoben werden können. Der [[Rechenleistung|Performance]]-Verlust ist dabei minimal. Auch stellt ZFS sicher, dass der Zustand des Dateisystems zu jeder Zeit konsistent ist und deshalb auch beispielsweise nach einem Stromausfall kein Überprüfen des Dateisystems (per [[fsck]]) notwendig ist.

=== Deduplikation ===
Im Oktober 2009 wurde [[Deduplikation]] für ZFS freigegeben.<ref>{{Internetquelle |autor=Jeff Bonwick |url=https://blogs.oracle.com/bonwick/en_US/entry/zfs_dedup |titel=ZFS Deduplication |abruf=2010-06-19}}</ref> Dadurch werden Blöcke mit identischem Inhalt nur noch einmal physisch abgelegt, was hilft Plattenplatz zu sparen. Ein typischer Anwendungsfall ist das Anlegen von virtuellen Festplatten für virtuelle Maschinen, die jeweils alle eine Installation eines virtualisierten Betriebssystems enthalten. Eine weitere wäre aus gleichartigen Backups redundante Information zu entfernen. Deduplikation benötigt allerdings viel RAM, wodurch ZFS bei Nutzung als ressourcenhungrig bezeichnet wurde. In OpenZFS bietet sich daher eher die [[LZ4]] Kompression an, die eher auf Geschwindigkeit als auf Kompression ausgelegt ist und keinen zusätzlichen Speicher benötigt.

=== Performance ===
Weiterhin ist ZFS ein relativ schnelles Dateisystem; aufgrund der integrierten RAID-Funktionen und End-To-End-Checksummen kommt es jedoch in der Geschwindigkeit auf älteren bzw. langsameren Systemen nicht an einfachere Dateisysteme heran, wobei die Performance von ZFS auch davon abhängig ist, welche RAID-Funktionalität genutzt wird und ob die einzelnen Platten unabhängig voneinander und gleichzeitig Daten transferieren können.

=== Datenkapazität ===
ZFS ist für sehr große Datenmengen ausgelegt, was durch die durchgängige Verwendung von 128-Bit-Zeigern erreicht wird. In der Praxis sind die Grenzen jedoch mit denen eines 64-Bit-Dateisystems vergleichbar. Bei der Implementation unter Solaris und beispielsweise auch FreeBSD werden 64-Bit-Datentypen verwendet, da es in [[C (Programmiersprache)|C]] derzeit keine architektur- und compilerübergreifend nutzbaren 128-Bit-Datentypen gibt. Im Wesentlichen werden die ersten 64 Bits des Zeigers immer zusammen mit 64 Nullen abgespeichert, die bei der Verarbeitung ignoriert werden. Das ermöglicht es, bestehende Dateisysteme später als echte 128-Bit-Dateisysteme weiterhin verwenden zu können.

== Weiterentwicklung ==
Sun entwickelte ZFS seit 2001 für das Betriebssystem [[Solaris (Betriebssystem)|Solaris]] und hat es 2006 mit Solaris 10 6/06 offiziell, inklusive kommerziellem Support, veröffentlicht. Zudem stellte Sun ZFS unter der [[Common Development and Distribution License]] (CDDL) für [[OpenSolaris]] (ab Build 27a) bereit. ZFS war auf allen von Solaris unterstützten [[Prozessorarchitektur|Architekturen]] verfügbar: [[Sun SPARC|SPARC]] und [[x86-Architektur|x86]] (sowohl 32-Bit-x86, [[IA-32]], als auch 64-Bit, [[x64]]). Entworfen und umgesetzt wurde das Projekt vom Sun-Team unter der Leitung von [[Jeff Bonwick]].

Auf Basis der Veröffentlichung von Sun wurde ZFS von Pawel Jakub Dawidek, mit Unterstützung durch Sun-Entwickler, bereits früh auf [[FreeBSD]] portiert<ref>[https://lists.freebsd.org/pipermail/freebsd-current/2007-April/070544.html lists.freebsd.org]</ref> und ist seit FreeBSD 7.0 (veröffentlicht Anfang 2008) im Basissystem enthalten, wurde damals aber noch als experimentell eingestuft; Mit FreeBSD 8.0 (Ende 2009) gilt es als stabil.<ref>[http://svn.freebsd.org/changeset/base/197218 svn.freebsd.org]</ref>

Auch [[Apple]] hatte ZFS-Unterstützung, vorerst nur lesend, in [[macOS|Mac OS X]] [[Mac OS X Leopard|Leopard]] (veröffentlicht Ende 2007) integriert. Volle Implementierung war für die [[macOS Server|Server]]-Version 10.6 ([[Mac OS X Snow Leopard|Snow Leopard]], 2009) angekündigt worden, wurde dann jedoch doch nicht umgesetzt. Stattdessen wurden auf Apples Open-Source-Projektseite ''[[Mac OS Forge]]'' [[Quelltext]] und Binärprogramme der ZFS-Portierung veröffentlicht. Am 23. Oktober 2009 gab Apple dort bekannt, dass das ZFS-Projekt eingestellt worden war.<ref>Vgl. {{Webarchiv |url=http://zfs.macosforge.org/ |text=ZFS Project Shutdown |wayback=20091029092803}} (23. Oktober 2009): „The ZFS project has been discontinued. The mailing list and repository will also be removed shortly.“</ref> Don Brady, der bei Apple für die Entwicklung von ZFS zuständig gewesen war, gründete nach seinem Austritt bei Apple die Firma Ten’s Complement und entwickelte dort das Dateisystem unter dem Namen ''ZEVO'' weiter. 2012 wurde die Firma von GreenBytes übernommen,<ref>{{Internetquelle |autor=Chris Mellor |url=https://www.theregister.co.uk/2012/07/23/greenbytes_gulps_mac_zfs_startup/ |titel=Greenbytes crunches up ex-Apple man's Zevo ZFS |hrsg=[[The Register]] |datum=2012-07-23 |sprache=en |abruf=2020-05-05}}</ref> die 2014 wiederum von Oracle übernommen wurde.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.oracle.com/corporate/acquisitions/greenbytes/ |titel=Oracle Buys GreenBytes |hrsg=Oracle |sprache=en |abruf=2020-05-05 |zitat=On May 15, 2014, Oracle announced it has agreed to acquire GreenBytes, a provider of ZFS technology with domain expertise in the areas of deduplication, replication, and virtualization.}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Chris Mellor |url=https://www.theregister.co.uk/2014/12/11/oracle_improving_zfs_dedupe/ |titel=Dedupe, dedupe... dedupe, dedupe, dedupe: Oracle polishes ZFS diamond |hrsg=[[The Register]] |datum=2014-12-11 |sprache=en |abruf=2020-05-05}}</ref> Obwohl ZEVO kostenpflichtige kommerzielle Software war<ref name="heiseonline_1426273">{{Heise online |ID=1426273 |Titel=Einfach zu installierendes ZFS für den Mac |Autor=Ben Schwan |Datum=2012-02-01 |Abruf=2020-05-05}}</ref> gab es von GreenBytes 2012 eine ''{{lang|en|Community Edition}}'' gratis.<ref name="heiseonline_1654182">{{Heise online |ID=1654182 |Titel=ZFS-Unterstützung ZEVO demnächst kostenlos |Autor=Ben Schwan |Datum=2012-07-27 |Abruf=2020-05-05}}</ref>

Eine direkte Unterstützung innerhalb des [[Linux (Kernel)|Linux]]-[[Kernel (Betriebssystem)|Kernels]] ist aus Lizenzgründen problematisch,<ref name="heiseonline_3120072">{{Heise online |ID=3120072 |Titel=Juristen uneins bei ZFS-Lizenzproblematik in Ubuntu 16.04 LTS |Autor=Thorsten Leemhuis |Datum=2016-02-29 |Abruf=2020-05-02}}</ref> daher gibt es keine in die offiziellen Kernelquellen integrierte Linux-Implementierung.<ref name="heiseonline_4633302">{{Heise online |ID=4633302 |Titel=Linus Torvalds erteilt ZFS im Linux-Kernel erneute Absage |Autor=Fabian A. Scherschel |Datum=2020-01-10 |Abruf=2020-05-22}}</ref> Allerdings wurde mit dem Projekt ''ZFS on [[Filesystem in Userspace|FUSE]]'' eine Implementierung geschaffen, die ZFS auch unter Linux nutzbar machte.<ref>{{Webarchiv |url=http://www.wizy.org/wiki/ZFS_on_FUSE |text=Archivlink |wayback=20130513101601}}</ref> Diese lief jedoch im [[Ring (CPU)|Userspace]] und hatte dadurch verschiedene Nachteile, unter anderem einen verminderten Datendurchsatz.<ref>{{Internetquelle |autor=Ben Martin |url=https://www.linux.com/news/using-zfs-though-fuse/ |titel=Using ZFS though FUSE |hrsg=Linux.com |datum=2008-06-19 |sprache=en |abruf=2020-05-05 |zitat=Write operations do suffer a performance loss with zfs-fuse as apposed to an in-kernel filesystem…}}</ref> ''ZFS on FUSE'' wird seit 2012 nicht mehr weiterentwickelt, die letzte Version ist 0.7.0 und erschien am 9. März 2011.<ref>{{Webarchiv |url=http://zfs-fuse.net/news/announcing-zfs-fuse-0.7.0 |text=Announcing: ZFS-fuse 0.7.0 |wayback=20121230043421}}</ref><ref>[https://github.com/zfs-fuse/zfs-fuse github.com/zfs-fuse] (abgerufen am 5. Mai 2020)</ref> Dessen Ersatz ist die OpenZFS-Portierung ''ZFS on Linux''.

=== Oracle ZFS ===
Nach der Übernahme von [[Sun Microsystems|Sun]] durch [[Oracle]] (in den Jahren 2009 bis 2010) findet die Weiterentwicklung von ZFS im Rahmen von Solaris statt. Da diese jedoch nicht öffentlich ist, ist auch nicht leicht zu erkennen, wie engagiert Oracle dabei tatsächlich vorgeht.<ref>{{Literatur |Autor=Thorsten Leemhuis |Titel=Wachstumsprobleme – Besonderheiten beim Zusammenspiel von Linux mit großen Festplatten |Sammelwerk=[[c’t]] |Band=2020 |Nummer=4 |Verlag=[[Verlag Heinz Heise]] |Datum=2011-01-31 |Seiten=44 |Fundstelle=Abschnitt „ZFS != OpenZFS != ZoL“ |Online=[https://www.heise.de/select/ct/2020/4/2001016431986627147 Heise Select] |Abruf=2020-05-02 |Zitat=Der mehrdeutige Begriff steht im engeren Sinne tatsächlich für die ZFS-Implementierung von Oracle, die seit der Sun-Übernahme von 2010 hinter verschlossenen Türen entwickelt wird. Von außen ist nicht recht zu erkennen, wie engagiert Oracle da noch zu Werke geht – jenseits einer High-End-Storage-Appliance und den Solaris-Überbleibseln ist bei Oracle kaum etwas von ZFS zu sehen.}}</ref>

=== OpenZFS ===
Unter der Bezeichnung ''OpenZFS'' wurde im September 2013 damit begonnen, alle bisherigen, von Sun bzw. Oracle unabhängigen Entwicklungen in einem Projekt zusammenzuführen. Dabei sollte das Dateisystem unter anderem auch betriebssystemübergreifend vereinheitlicht werden.<ref>[https://www.golem.de/news/openzfs-community-will-zfs-implementierungen-vereinheitlichen-1309-101661.html OpenZFS: Community will ZFS-Implementierungen vereinheitlichen] – Artikel bei ''[[Golem.de]]'', vom 18. September 2013 (Abgerufen am: 24. September 2013)</ref><ref name="heiseonline_1960413">{{Heise online |ID=1960413 |Titel=OpenZFS |Autor=Oliver Diedrich |Datum=2013-09-18 |Abruf=2020-05-02}}</ref><ref>[https://www.open-zfs.org/wiki/Announcement Announcement] (englisch) – Ankündigung bei ''OpenZFS'', vom 17. September 2013 (Abgerufen am: 24. September 2013)</ref>

Als Basis dienten die bereits vorhandenen Weiterentwicklungen, wie jene aus FreeBSD, die wiederum auf der CDDL-Veröffentlichung von Sun basieren. OpenZFS ist daher grundsätzlich zwar zu Oracle ZFS kompatibel, aber nicht vollständig.<ref>{{Literatur |Autor=Thorsten Leemhuis |Titel=Wachstumsprobleme – Besonderheiten beim Zusammenspiel von Linux mit großen Festplatten |Sammelwerk=[[c’t]] |Band=2020 |Nummer=4 |Verlag=[[Verlag Heinz Heise]] |Datum=2011-01-31 |Seiten=44 |Fundstelle=Abschnitt „ZFS != OpenZFS != ZoL“ |Online=[https://www.heise.de/select/ct/2020/4/2001016431986627147 Heise Select] |Abruf=2020-05-02 |Zitat=Diese Implementierung [ZFS von Oracle] liegt aber nicht offen und stünde daher nicht für die Integration in Linux zur Verfügung. Dass Torvalds den ZFS-Code-Stand von 2010 meint, scheint unsinnig: Der passt gar nicht an Linux dran und hinkt der Entwicklung ohnehin stark hinterher. Aus diesem Code ist OpenZFS hervorgegangen, das einen ähnlichen, im Detail aber anderen Funktionsumfang bietet – und daher nicht vollends kompatibel mit ZFS ist. Auch ZFS on Linux (ZoL), das Linux-Distributionen und -Anwender zur ZFS-Unterstützung nutzen, basiert auf OpenZFS. Das erfreut sich bester Gesundheit, wie Torvalds in seinem zweiten Forenbeitrag auch anführt.}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://open-zfs.org/wiki/FAQ#Compatibility |titel=FAQ |werk=OpenZFS Wiki |format=[[Wiki]] |sprache=en |abruf=2020-05-05 |kommentar=Mit Pool-Version 28 von OpenZFS mit ZFS von Solaris und ZEVO kompatibel.}}</ref> Von OpenZFS gibt es einzelne Entwicklungszweige für diverse Betriebssysteme:<ref>{{Internetquelle |url=https://www.open-zfs.org/ |titel=OpenZFS |format=[[Wiki]] |sprache=en |abruf=2020-05-02}}</ref>
* [[illumos]] – OpenZFS ist in das Betriebssystem integriert
* ZFS on [[FreeBSD]] (ZoF)
* ZFS on [[Linux]] (ZoL)
* OpenZFS on [[macOS]] (O3X)
* OpenZFS on [[Microsoft Windows|Windows]] (ZFSin)

Das als [[Abspaltung (Softwareentwicklung)|Abspaltung]] von [[OpenSolaris]] hervorgegangene freie Betriebssystem illumos dient den OpenZFS-Portierungen als Basis. Neue Funktionen und Weiterentwicklungen werden so in illumos direkt eingepflegt und daraus von den Portierungen, und somit betriebssystemübergreifend, übernommen.<ref>{{Internetquelle |autor=Philip Paeps |url=https://papers.freebsd.org/2019/COSCUP/philip-ZFS-filesystem.files/The%20ZFS%20filesystem.pdf |titel=The ZFS filesystem |titelerg=COSCUP 2019 |seiten=26-27 |datum=2019-08-18 |format=PDF; 1,4 MB |sprache=en |abruf=2020-05-05 |zitat=illumos, a fork of the last open source version of Solaris, became the new upstream for work on ZFS}}</ref>

Auch in [[FreeBSD]] ist ZFS integriert und kann wahlweise genutzt werden. Einige Distribution verwenden sogar primär ZFS, wie beispielsweise [[FreeNAS|TrueNAS Core]] (vormals [[FreeNAS]]<ref>{{Literatur |Titel=Features – FreeNAS – Open Source Storage Operating System |Sammelwerk=FreeNAS – Open Source Storage Operating System |Online=https://www.freenas.org/about/features/ |Abruf=2018-04-02}}</ref>). Von dieser Distribution ist auch eine Enterprise-Version, wahlweise mit zertifizierter Hardware, genannt TrueNAS Enterprise, verfügbar.<ref>{{Literatur |Titel=TrueNAS All-Flash and Hybrid Storage {{!}} ZFS Storage Appliance – FreeNAS – Open Source Storage Operating System |Sammelwerk=FreeNAS – Open Source Storage Operating System |Online=https://www.freenas.org/truenas/ |Abruf=2018-04-02}}</ref> Für beide Versionen trägt die Firma [[iXsystems]] die Projektverantwortung.

War das ab 2006 entwickelte ''ZFS on FUSE'' ursprünglich die einzige Möglichkeit unter Linux, so wurde nun mit OpenZFS ein alternativer Lösungsansatz möglich. Als ''{{lang|en|ZFS on Linux}}'' werden dabei die nötigen [[Kernel-Modul]]e außerhalb des Kernel-Quellbaums gepflegt. Da diese Implementierung im [[Ring (CPU)|Kernelspace]] läuft, entfallen die Nachteile, die sich zuvor aus der (notgedrungenen) Nutzung von [[Filesystem in Userspace|FUSE]] ergeben hatten. Nach Aussagen der Entwickler ist dieses Projekt seit der im April 2013 veröffentlichten Version 0.6.1 reif für den produktiven Einsatz.<ref>[https://www.admin-magazin.de/News/ZFS-fuer-Linux-einsatzbereit admin-magazin.de]</ref> Es ist u. a. in der [[Linux-Distribution]] [[Ubuntu (Betriebssystem)|Ubuntu]] von [[Canonical]] seit Version 16.04 („Xenial Xerus“) enthalten, muss jedoch vom Benutzer installiert werden. Die OpenZFS-Binärpakete werden dabei direkt aus dem offiziellen [[Repository]] bezogen.<ref name="heiseonline_3180260">{{Heise online |ID=3180260 |Titel=Linux-Distribution Ubuntu 16.04 LTS freigegeben |Autor=Thorsten Leemhuis |Datum=2016-04-21 |Abruf=2020-05-02}}</ref>

Für das auf BSD basierende [[macOS]] von Apple gibt es mit ''OpenZFS on OS X'' (der Name von ''macOS'' bis 2016 war ''OS X'') ebenfalls eine Portierung, die als Dateisystemtreiber die Verwendung von ZFS in macOS ab [[OS X Mountain Lion|Mountain Lion]] (Version 10.8, 2012) ermöglicht.<ref>{{Internetquelle |url=https://openzfsonosx.org/wiki/OpenZFS_on_OS_X |titel=OpenZFS on OS X |abruf=2020-05-02}}</ref>

Die Portierung auf [[Microsoft Windows|Windows]] von Microsoft heißt ''ZFSin''. Die erste Alpha-Version, ''ZFSin'' 0.1, wurde am 20. September 2017 für [[Microsoft Windows 10|Windows 10]] [[x64]] veröffentlicht.<ref>[https://github.com/openzfsonwindows/ZFSin/releases/tag/0.01 First binary 20170920] (englisch) von ZFSin (OpenZFS für Windows 10 x64)</ref>

== Technische Daten ==
{| class="wikitable"
|-
|Wortlänge
|128 Bit
|-
|Volume Manager
|integriert
|-
|Ausfallsicherheit
|RAID-1 RAID-Z1 (1 Parity-Bit, ~RAID 5) RAID-Z2 (2 Parity-Bits, ~RAID 6) und RAID-Z3 (3 Parity-Bits) integriert
|-
|max. Größe des Dateisystems1
|16 [[Binärpräfix|EiB]] (= 264 Byte)
|-
|max. Anzahl an Dateien in einem Dateisystem
|248
|-
|max. Größe einer Datei1
|16 EiB (= 264 Byte)
|-
|max. Größe jedes Pools
|2128 Byte
|-
|max. Anzahl an Dateien in einem Verzeichnis
|248
|-
|max. Anzahl an Geräten im Pool
|264
|-
|max. Anzahl an Dateisystemen im Pool
|264
|-
|max. Anzahl an Pools im System
|264
|}

* 1Beschränkungen ergeben sich nur durch aktuelle Implementationen. Per Definition könnte das Dateisystem weitaus größere Datenmengen speichern.

== Kritik ==
ZFS wurde für den Server- und Rechenzentrumseinsatz konzipiert. Eigenschaften, die in diesem Einsatzgebiet von Vorteil sind, erweisen sich teilweise als Nachteil beim Einsatz auf [[Personal Computer|Arbeitsplatzrechnern]] und [[Eingebettetes System|eingebetteten Systemen]]. So ist für eine Verwendung von ZFS die Anlage eines Pools notwendig, auch unterstützt ZFS bisher kein Shrinking von Partitionen, was die Handhabung auf Arbeitsplatzrechnern mit z. B. nur einer Festplatte, deutlich erschwert.

Die Verarbeitung der 128-Bit-[[Zeiger (Informatik)|Pointer]] (siehe [[#Eigenschaften|Eigenschaften]]) ist vergleichsweise aufwendig, da sie nicht der Wortbreite aktueller CPUs entspricht, die typischerweise bei 32 Bit im Bereich [[Eingebettetes System|Appliances]] und älterer [[Personal Computer]] sowie bei 64 Bit im Bereich aktueller [[Personal Computer|Einzelplatzrechner]] und den meisten [[Hostrechner|Servern]] liegt. Somit ist auf derartigen Systemen keine optimale Performance gegeben. Überhaupt bringt die 128-Bit-Auslegung nur dort Vorteile, wo ungewöhnlich große Datenmengen gespeichert werden sollen. Im [[Small Office, Home Office|SOHO]]-Bereich hingegen sind je nach Datenträgergröße 32- oder 64-Bit-basierte Dateisysteme bezüglich der ablegbaren Datenmengen ausreichend (vergl. [[Btrfs]], [[Ext2]], [[FAT32]], [[HFS Plus|HFS+]], [[NTFS]], [[Unix File System|UFS]] usw.), die üblicherweise schon unter Verwendung von 32-Bit-[[Datentyp]]en Dateisysteme mit einer Kapazität von knapp 16 [[Byte#Vergleich|Terabyte]] (z. B. ext2) verwalten können, bei 64-Bit-Pointern natürlich weitaus mehr, beispielsweise ca. 8 [[Byte#Vergleich|Exabyte]] (8 Millionen Terabyte) bei [[XFS (Dateisystem)|XFS]]. Die 128-Bit-Auslegung bedeutet hier also nur zusätzlichen Rechen- und Zeitaufwand sowie einen etwas erhöhten Platzbedarf auf dem Medium.

ZFS nutzt Copy-On-Write und ein [[Journaling-Dateisystem|Journal]] (ZIL, ZFS Intent Log). ZFS kann so zu jeder Zeit auf ein konsistentes Dateisystem zurückgreifen. Sicherungen und Rücksicherungen von Blöcken sowie Dateisystemprüfungen sind so bei Abbrüchen wie einem Stromausfall nicht nötig. Inkonsistenzen in Metadaten und Daten werden bei jedem Lesevorgang automatisch erkannt und bei redundanter Information soweit möglich automatisch korrigiert. Die Leistung von solchen Dateisystemen nimmt allerdings ab ca. 80 % Belegung spürbar ab, wie bei allen anderen Dateisystemen auch.

== Trivia ==
Jeff Bonwick, Chef-Entwickler von ZFS, suchte anfangs nach einem geeigneten Namen für sein noch namenloses Projekt, das Konzepte aus der virtuellen Speicherverwaltung auf Festplatten anwendet, ohne dass es überbordend nach Komplexität oder nach Schaumschlägerei klingt. Nach der Recherche von dreibuchstabigen Abkürzungen entschied er sich für "ZFS", da diese noch wenig genutzt wurde und gut klingt. Erst im Nachhinein brachte er den Buchstaben Z mit "Zettabyte" in Verbindung, weil ZFS ein 128-bit Dateisystem sein würde und das vorherige Limit von 64-bit Dateisystemen im Exabyte-Bereich lag. Da sich sein Entwicklungs-Team zunehmend damit konfrontiert sah, zu erklären, was ein Zettabyte ist, kehrte man später zur ursprünglichen Abkürzung zurück. Heute steht das "Z" in ZFS daher letztlich für nichts Bestimmtes – es ist ein Pseudo-Akronym, das keine tiefere Bedeutung hat und einfach als "das letzte Wort in Dateisystemen" verstanden wird.<ref name=":0" />

Zur theoretischen Kapazität von ZFS kursiert folgendes Zitat:

{{Zitat
|Text=Populating 128-bit file systems would exceed the quantum limits of earth-based storage. You couldn't fill a 128-bit storage pool without boiling the oceans.
|Sprache=en
|Autor=Jeff Bonwick, Chefentwickler von ZFS
|Übersetzung=Ein 128-Bit-Dateisystem zu füllen würde die quantenmechanische Grenze irdischer Datenspeicherung übersteigen. Man könnte einen 128-Bit-Speicher-Pool nicht füllen, ohne die Ozeane zu verdampfen.}}

Zum Verständnis des Zitats sei angemerkt, dass die Speicherung oder Übertragung einer Informationseinheit – z. B. ein [[Bit]] – an die Speicherung oder Übertragung von Energie gekoppelt ist, da Information ohne ein Medium nicht existieren kann, d. h. Information ist an die Existenz unterscheidbarer Zustände gekoppelt. Um einen [[Speicherpool]] mit 128-Bit-Adressierung zu füllen, wäre eine Energiemenge notwendig, die größer ist als die Menge an Energie, die ausreichen würde, um die irdischen Ozeane zu verdampfen. Gleichzeitig ist „boiling the ocean“ im Englischen ein idiomatischer Ausdruck dafür, etwas Unmögliches zu versuchen. Bonwick illustriert damit, dass ZFS für alle Zukunft genügend Kapazität bietet.

; Bemerkung
Die mindestens notwendige Energie zur Speicherung von 2128 Bytes beträgt (bei 20 °C) 2100 TWh und ergibt sich nicht aus der Quantenmechanik, sondern aus der [[Thermodynamik]]. Sie geht auf Boltzmann und Planck zurück, siehe [[Boltzmann-Konstante#Definition und Zusammenhang mit der Entropie|Boltzmann-Konstante]]. Diese Energiemenge entspricht etwa dem Vierfachen des elektrischen Stroms, den Deutschland im Jahr 2025 erzeugte.<ref name="destatis20260208">{{Internetquelle |url=https://www.destatis.de/DE/Themen/Branchen-Unternehmen/Energie/Erzeugung/Tabellen/bruttostromerzeugung.html |titel=Bruttostromerzeugung in Deutschland |werk=www.destatis.de |hrsg=Statistisches Bundesamt, Wiesbaden (Destatis) |sprache=de |abruf=2026-02-25}}</ref> Damit kann man knapp 3 Kubikkilometer Wasser von 20 °C verdampfen, das ist weniger als ein Hundert Millionstel der Wassermenge unserer Ozeane und deutlich weniger als die Wassermenge des Bodensees.

== Siehe auch ==
* [[bcachefs]]
* [[Liste von Dateisystemen]]

== Weblinks ==
=== Deutsch ===
* [https://cre.fm/cre049 Das ZFS-Dateisystem – Die eierlegende Wollmilchsau von Sun Microsystems] – CRE-Sendung 049
* [http://www.ordix.de/images/ordix/onews_archiv/1_2005/solaris.html Solaris 10: New Features] – ORDIX news Artikel
* [https://www.golem.de/0802/58029.html FreeBSD 7.0 mit experimenteller Unterstützung von ZFS] – Golem Artikel
* [https://www.pro-linux.de/NB3/artikel/2/1181/zfs-unter-linux.html ZFS unter Linux]
* [https://www.storage-insider.de/themenbereiche/storage-hardware/speichersysteme/articles/116882 Grundlagenartikel zu RAID-Z] – Storage-Insider

=== Englisch ===
* [https://wiki.freebsd.org/ZFS ZFS auf FreeBSD]
* [https://wiki.illumos.org/display/illumos/Distributions ZFS auf Illumos (OpenSolaris-Fork)] – Liste der Distributionen
* [https://github.com/dustin/mac-zfs/ ZFS unter Mac OS X] ([[Mac OS X 10.5|10.5]] und [[Mac OS X 10.6|10.6]]) – Repository auf [[GitHub]]
* [http://blogs.oracle.com/video/tags/zfs Videos über ZFS auf der Oracle Solaris Seite]
* [https://open-zfs.org/wiki/Main_Page OpenZFS] – Open-Source-Projekt zur Verbreitung und Verbesserung von ZFS

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Freies Dateisystem]]
[[Kategorie:Sun Microsystems]]
[[Kategorie:Journaling-Dateisystem]]

ZFS (Dateisystem) - Versionsgeschichte