ZFS - 存储池管理 之 Config

首先我们来看一下，pool的信息在内存中的存在形式
在内存中，pool的信息是保存在spa_t结构体中的，这个结构体比较大（145行左右），这里我们给出其中容易理解的一部分。

struct spa {
char     spa_name[MAXNAMELEN];    /* pool的名称 */
char     *spa_comment;     /* 对这个pool的说明 */
avl_node_t    spa_avl;     /* 在整个spa名空间中的节点 - 系统中可能有多个pool，这些pool通过AVL树来管理 */
nvlist_t    *spa_config;     /* 上一次同步的配置信息 */
nvlist_t    *spa_config_syncing;    /* 当前同步的配置信息 */
  ...
uint64_t    spa_config_txg;     /* 上一次配置改变对应的txg */
pool_state_t    spa_state;     /* 这个pool的状态 */
  ...
boolean_t    spa_is_initializing;    /* 当前是否正在打开pool */
metaslab_class_t *spa_normal_class;    /* 普通数据对应的metaslab_class */
metaslab_class_t *spa_log_class;    /* ZIL数据对应的metaslab_class，ZIL后面将会详细说明，这里可以将它理解位日志文件系统的日志 */
uint64_t    spa_first_txg;     /* spa_open()执行完毕之后的第一个txg */
...
list_t     spa_state_dirty_list;    /* 被置脏的设备列表 */
spa_aux_vdev_t    spa_spares;     /* 热备份设备 */
spa_aux_vdev_t    spa_l2cache;     /* L2ARC缓存设备 */
nvlist_t    *spa_label_features;    /* 读取pool时需要的Label信息 */
uint64_t    spa_config_object;    /* 保存pool配置信息的元数据所在的对象号 */
...
};

这个庞大的结构体中，保存在pool在运行时素需要的一切信息，包括pool名称，设备构成，错误日志，历史操作记录，pool的运行状态等等

Pool Config相关的操作

这部分相关的函数主要在spa_config.c文件中体现。

1. 加载

void spa_config_load();
这个函数在ZFS模块第一次被加载的时候调用。它的作用是将spa的配置文件读入SPA的名空间。
默认读取的配置文件是：/etc/zfs/zpool.cache
这个配置文件是序列化（姑且这么说吧）之后的nvlist存储的，将文件读取之后，反序列化暂时存放在内存中，然后便利文件中的所有nvlist元素，为每一nvlist创建一个spa_t实例，同时通过读出来的信息初始化对应的spa_t结构体。
需要注意的是，这里仅仅是加载了配置文件，并没有真正地导入pool。

2. 生成配置信息

nvlist_t * spa_config_generate(spa_t *spa, vdev_t *vd, uint64_t txg, int getstats);
根据pool的当前运行状态生成配置信息,也就是根据当前的spa_t结构体中的信息，生成congfig信息。

3. 更新配置信息

void spa_config_update(spa_t *spa, int what);
根据给定的spa_t信息，修改既存config信息，并将修改后的配置信息同步到磁盘上。

4. 同步配置信息

void spa_config_sync(spa_t *target, boolean_t removing, boolean_t postsysevent);
遍历config list链表中的所有config信息（不管是新的还是旧的），这样，如果cache文件被修改了，新的文件就会被添加到链表中。
对每个cache文件中的每个pool的配置信息进行遍历，将合适的配置信息添加到nvlist中。
将存储池的配置信息同步到磁盘的cache文件中（/etc/zfs/zpool.cache），这需要在配置信息写入到MOS（Meta Object Set，ZFS中所有数据以对象来管理，多个对象就构成了Object Set）之后才能执行。这两个过程之间存在空隙，也就是说，有可能发生这样一种情况：存储池的配置信息被写入MOS之后，发生宕机，导致cache文件中的配置是错误的。这将在导入的过程中来处理。