Как использовать ZFS‑снимки в Ubuntu 20.04

Кратко — ZFS в Ubuntu 20.04 может автоматически создавать снимки (snapshots) файловой системы. Снимки позволяют быстро откатить систему к рабочему состоянию без восстановления из резервной копии. В статье объяснено, как установить Ubuntu с ZFS, как пользоваться автоматическими снимками и как восстановиться через меню загрузчика GRUB.

Что такое ZFS‑снимок в одно предложение

ZFS‑снимок — это моментальное, только для чтения представление состояния файловой системы в конкретный момент времени; он не дублирует данные полностью, а сохраняет метаданные и ссылки на неизменённые блоки.

Установка Ubuntu с ZFS

Чтобы использовать функции ZFS, сам корневой раздел должен быть на ZFS. При установке Ubuntu на шаге «Тип установки» вместо стандартного «Стереть диск и установить Ubuntu» нажмите «Дополнительные параметры …».

В появившемся окне выберите «EXPERIMENTAL: Erase disk and use ZFS» и подтвердите OK.

После выбора ZFS рядом с «Дополнительные параметры …» будет пометка «ZFS selected» — продолжайте установку как обычно.

Важно: режим установки с ZFS помечен экспериментальным. Перед установкой на продакшн‑сервер сделайте полную резервную копию важных данных.

Автоматические снимки в Ubuntu 20.04

Ubuntu 20.04 выполняет автоматическое создание снимков ZFS при ряде системных операций: установке/обновлении пакетов, обновлении загрузчика, изменениях конфигурации. Это происходит «за кадром» — никаких дополнительных действий от пользователя часто не требуется.

Пример установки пакета из терминала:

sudo apt install PACKAGE_NAME

Если после теста пакета вы захотите откатить систему к прежнему состоянию, снимки уже будут доступны и их можно будет применить через меню восстановления в GRUB (см. ниже).

Как восстановиться из снимка (через GRUB)

1. Перезагрузите компьютер. После начального экрана загрузки войдите в меню GRUB. Для BIOS удерживайте Shift, для UEFI нажмите Esc сразу после включения, до загрузки ОС.

2. В меню выберите пункт «History for Ubuntu 20.04 LTS» (обычно третий пункт) и нажмите Enter.

3. В списке выберите снимок (snapshot), к которому хотите откатиться. Используйте стрелки для навигации.

4. При выборе будет спрос: откатить только системные файлы (сохранить домашние данные) или откатить всю файловую систему включая данные.

5. Подождите некоторое время, пока ZFS выполнит «переназначение» версий файлов в файловой системе. После входа в рабочий стол система будет в состоянии, соответствующем выбранному снимку.

Совет: если система не загружается после отката, используйте функцию восстановления из меню GRUB и проверьте журналы /var/log для диагностики.

Когда ZFS‑снимки не подходят

• Если у вас аппаратные RAID-контроллеры со своим кешированием — возможны конфликтные сценарии; проверьте совместимость.
• Для многоузловых кластеров снимки локальной машины не заменят распределённые бэкапы.
• Снимки не защищают от удаления данных, если злоумышленник имеет права root и целенаправленно удаляет снимки.

Альтернативные подходы

• Ext4 + автоматизированные инкрементные резервные копии (rsnapshot, borg): проще на совместимых системах и больше совместимости с инструментами.
• LVM‑снэпшоты: работают на блочном уровне, но не имеют встроённых проверок целостности и функций дедупликации, которые есть у ZFS.

Ментальная модель: как думать о снимках

• Снимок = «фотография состояния» файловой системы в момент времени.
• Новые данные после снимка — это отдельные блоки; система хранит ссылки на старые неизменённые блоки.
• Удаление снимка освобождает место только когда нет других объектов, ссылающихся на те же блоки.

Чеклист по ролям

• Администратор:
  • Сделать полную резервную копию перед переходом на ZFS.
  • Проверить совместимость оборудования (RAID, контроллеры).
  • Настроить мониторинг свободного места в пуле ZFS.
• Пользователь‑тестер:
  • Установить и протестировать критичные приложения в виртуальной машине или на тестовой машине.
  • Проверить процедуру отката через GRUB.

Практическое руководство / мини‑методология

1. Протестируйте установку с ZFS в VM.
2. Настройте расписание создания снэпшотов (если нужно вручную) с помощью cron и zfs snapshot.
3. Отработайте сценарий отката в нерабочее время.
4. Документируйте политику хранения снимков (сколько хранить, ротация).

Пример ручного создания снимка:

sudo zfs snapshot poolname@backup-2025-11-30

Пример просмотра снимков:

sudo zfs list -t snapshot

Краткая справка (1‑строчная глоссарий)

• ZFS: файловая система с управлением пулом хранения, снапшотами и проверкой целостности.
• Снимок (snapshot): моментальное только‑для‑чтения состояние данных.
• GRUB: загрузчик, через который можно выбрать снимок для восстановления.
• UEFI/BIOS: прошивки, влияющие на способ входа в меню загрузки.

Контрольный список при откате

• Убедитесь, что у вас есть актуальные снимки в списке zfs list -t snapshot.
• Сделайте снимок текущего состояния перед откатом (на случай, если откат нужно отменить).
• После отката проверьте журналы и корректность сервисов.

Риски и меры смягчения

• Риск: нехватка места в пуле ZFS из‑за накопления снимков. Мера: настроить политику ротации и мониторинг.
• Риск: появление несовместимости с некоторыми аппаратными RAID‑контроллерами. Мера: тестирование и, при необходимости, переход на программный RAID или другой подход.

Короткое резюме

ZFS‑снимки в Ubuntu 20.04 дают удобный и быстрый механизм для отката системы до предыдущего рабочего состояния без сложных резервных процедур. Для безопасного использования протестируйте установку, настройте политику хранения снимков и регулярно контролируйте место в пуле.

Если вы использовали ZFS‑снимки в своих проектах — поделитесь в комментариях, какой рабочий сценарий оказался для вас наиболее полезным.