【ITニュース解説】Troubleshooting ZFS – Common Issues and How to Fix Them

ZFSは、データの完全性を非常に重視して設計された先進的なファイルシステムであり、ストレージ管理機能も統合されている。その堅牢性から多くのシステムで採用されているが、どのようなシステムでも問題が発生する可能性はゼロではない。そのため、ZFSで発生しうる一般的な問題とそのトラブルシューティング方法を理解しておくことは、安定したシステム運用に不可欠である。

ZFSの健全性を確認するための基本となるコマンドが zpool status である。このコマンドは、ストレージプール全体の健康状態を一覧で表示する。出力結果には、プールを構成する各ディスクの状態や、検出されたデータエラーの数が示される。正常な状態であれば、すべてのデバイスが「ONLINE」と表示され、エラーカウントはゼロである。もしシステムに異変を感じたら、まずこのコマンドを実行して状況を把握することが、トラブルシューティングの第一歩となる。

最も頻繁に遭遇する問題の一つが、物理的なディスクの障害だ。ディスクに障害が発生すると、zpool status の出力で該当ディスクの状態が「DEGRADED」（性能低下）や「FAULTED」（障害発生）と表示される。ZFSは冗長構成（RAIDZなど）を組んでいれば、一台のディスクが故障してもデータの損失なく運用を継続できる。この状態を「縮退運転」と呼ぶ。問題を解決するには、まず故障したディスクを物理的に新しいものと交換する。その後、zpool replace プール名 故障ディスク 新ディスク というコマンドを実行することで、ZFSは新しいディスクに自動的にデータを再構築（リシルバリング）し、プールの冗長性を回復させる。

次に深刻な問題がデータ破損である。ストレージ上のデータは、様々な要因で意図せず内容が書き換わってしまうことがある。ZFSは、すべてのデータブロックに対してチェックサムを保持しており、データの読み出し時にチェックサムを検証することで、このような破損を自動的に検出できる。zpool status コマンドで「CKSUM」エラーのカウントが増加している場合、データ破損が起きている証拠だ。この問題を解決するために用意されているのが zpool scrub コマンドである。このコマンドを実行すると、ZFSはプール内の全データを能動的に読み出し、チェックサムを検証する。破損したデータが見つかった場合、冗長データ（ミラーやパリティ）を使って自動的に修復を試みる。定期的に scrub を実行することは、潜在的なデータ破損を早期に発見し、修復するための重要な予防保守となる。もし修復不可能なエラーが残った場合は、zpool status に破損したファイルへのパスが表示されるため、バックアップから該当ファイルを復元する必要がある。

システムを再起動した後などに、ZFSプールがOSから認識されなくなることがある。これはプールのインポート失敗と呼ばれる問題だ。この場合、zpool import コマンドを実行すると、システムに接続されているディスクの中からインポート可能なプールを検索して表示してくれる。目的のプールが見つかれば、zpool import プール名 コマンドで手動でインポートし、再び利用可能な状態にできる。

システムの応答が遅いなど、パフォーマンスに関する問題も発生しうる。ZFSのパフォーマンスを監視するには zpool iostat コマンドが役立つ。このコマンドは、プールごとのI/O統計情報（読み書きのスループットや待機時間など）をリアルタイムで表示し、ボトルネックの特定に繋がる手がかりを与えてくれる。パフォーマンス低下の原因は多岐にわたるが、ZFSには改善のための機能が備わっている。例えば、頻繁にアクセスされるデータをメインメモリ上にキャッシュする「ARC」という機能がある。また、高速なSSDを二次キャッシュとして追加する「L2ARC」や、書き込み処理を高速化するためのログ専用デバイス「SLOG」を追加することも、特定のワークロードにおいて有効な解決策となり得る。

ストレージ容量の不足も一般的な問題だ。zpool list や zfs list コマンドで現在の使用状況を確認できる。容量が逼迫してきた場合、まず考えられるのは不要なデータの削除である。特にZFSの「スナップショット」機能は、過去のデータ状態を簡単に保存できる便利な機能だが、意図せず大量のスナップショットが残り、容量を圧迫することがある。不要なスナップショットは zfs destroy コマンドで削除できる。また、ZFSのデータ圧縮機能を有効にすることも効果的だ。zfs set compression=lz4 プール名/データセット名 のように設定すると、以降に書き込まれるデータが自動的に圧縮され、ディスクスペースを効率的に利用できる。これらの対策でも不十分な場合は、zpool add コマンドでプールに新しいディスクを追加し、物理的に容量を拡張する必要がある。

これらの対処法を知っておくことは重要だが、それ以上にトラブルを未然に防ぐ予防措置が肝心である。前述の定期的な scrub の実行、ディスクの物理的な健康状態を監視するS.M.A.R.T.情報の定期的な確認、そして最も重要なのが、あらゆる障害に備えた定期的なバックアップの実施である。ZFSは非常に堅牢なシステムだが、万能ではない。これらの基本的な運用を徹底することが、データを安全に保護し、安定したシステムを維持するための鍵となる。