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MANUAL TÉCNICO - ARQUITETURA ZFS E PLANEJAMENTO - TRUENAS SCALE

Código: ITGENG 0016/26 | Classificação: RESTRITO Responsável: João Pedro Toledo Gonçalves | Data: {{DATA_ATUAL}}

1. HISTÓRICO DE REVISÃO

⚠️ REGRA DE OURO:

Autor: João Pedro Toledo Gonçalves.

Descrição: Criação do documento.

Data	Versão	Descrição	Autor
{{DATA_ATUAL}}	1.0	Criação Inicial	João Pedro Toledo Gonçalves

2. OBJETIVO

Definir a arquitetura lógica de armazenamento ZFS, incluindo escolha de VDEVs, dimensionamento de hardware (Sizing) e estratégias de redundância para diferentes cargas de trabalho (VMs, Backup, Arquivos).

3. PRÉ-REQUISITOS

Lista de hardware e conceitos necessários.

Servidor compatível com TrueNAS Scale (HCL verificado).
Discos SAS/SATA em modo Passthrough (HBA) ou AHCI. Jamais Hardware RAID.
Memória ECC (Recomendado para produção).

4. CONCEITOS ZFS E REDUNDÂNCIA (VDEVs)

ℹ️ NOTA: Um Pool ZFS é composto por um ou mais VDEVs. Se UM VDEV falhar completamente, TODO O POOL É PERDIDO. A redundância ocorre no nível do VDEV.

Tipos de VDEV de Dados

Tipo	Descrição	Custo/GB	Performance	Segurança	Uso Recomendado
Mirror	Espelhamento (RAID 1/10). 2+ discos.	Alto (50% útil)	Alta (Leitura/Escrita)	Alta	VMs, Bancos de Dados, iSCSI.
RAIDZ1	Paridade Simples (RAID 5). Min 3 discos.	Baixo	Média	Baixa (Risco na resilver)	Não recomendado para discos > 2TB.
RAIDZ2	Paridade Dupla (RAID 6). Min 4 discos.	Médio	Média/Baixa	Muito Alta	File Server, Backups, Mídia.
RAIDZ3	Paridade Tripla. Min 5 discos.	Médio	Baixa	Extrema	Cold Storage, Arquivamento Crítico.

VDEVs Especiais (Performance)

LOG (SLOG):
- Função: Acelera escritas síncronas (NFS, Banco de Dados, iSCSI). Move o ZIL (ZFS Intent Log) para um SSD rápido.
- Hardware: SSD High Endurance (Optane é ideal). Não precisa ser grande (16GB-32GB sobraram).
- Risco: Se o SLOG falhar sem mirror, pode haver perda de dados em escritas não confirmadas durante um crash.
CACHE (L2ARC):
- Função: Extensão da RAM (ARC) para leitura. Armazena dados acessados frequentemente que não cabem na RAM.
- Hardware: NVMe/SSD rápido de leitura.
- Atenção: Consome RAM para mapear o L2ARC. Só use se tiver >64GB de RAM e ela já estiver cheia.
METADATA (Special VDEV):
- Função: Armazena metadados do filesystem e arquivos pequenos. Acelera monstruosamente listagem de diretórios e buscas.
- Hardware: SSD NVMe em Mirror (Obrigatorio).
- Crítico: Se este VDEV falhar, o pool morre. Sempre usar espelhamento (Mirror).

(Imagem ilustrativa da estrutura de Pool > VDEV > Discos)

5. DIMENSIONAMENTO DE HARDWARE (SIZING)

Memória RAM (ARC)

O ZFS usa RAM agressivamente para cache (ARC). É o componente mais importante para performance.

🚀 REGRA BÁSICA: 1 GB de RAM para cada 1 TB de Espaço Bruto.

Cenários Ajustados:

File Server Simples/Backup: Pode usar menos (ex: 8GB RAM para 20TB), mas a performance cairá.
VMs/iSCSI: Mínimo 32GB ou siga a regra de 1GB/1TB, o que for maior.
Deduplicação: Requer 5 GB de RAM por TB de dados.

⚠️ PERIGO: Não ative Deduplicação a menos que tenha certeza absoluta e RAM infinita. Use Compressão (LZ4 ou ZSTD).

CPU

Compressão (LZ4): Leve, qualquer CPU moderna aguenta.
Compressão (ZSTD-High): Exige multicore moderno.
Encripatação: Exige suporte AES-NI.

6. CENÁRIOS RECOMENDADOS

Cenário A: Alta Performance (Virtualização/Databases)

Layout: Mirrors de SSDs ou HDDs SAS 10k/15k.
Rede: 10GbE / 25GbE iSCSI.
Extras: SLOG (Optane) + RAM Máxima.
Record Size: Pequeno (8k, 16k) na tunagem do Dataset/Zvol.

Cenário B: Capacidade e Segurança (File Server / Mídia)

Layout: RAIDZ2 (6-10 discos por VDEV). Evite VDEVs muito largos (>12 discos).
Extras: Special VDEV (Metadata) em SSD para acelerar navegação de pastas.
Record Size: Grande (1M) para arquivos de mídia/backup.

Cenário C: Backup Puro (Veeam Repo)

Layout: RAIDZ2 ou RAIDZ3.
Compressão: ZSTD (Nível 3 ou superior) para economizar espaço.
Foco: Custo/GB.

7. DADOS TÉCNICOS

Parâmetro	Valor Padrão	Notas
Compressão Padrão	`LZ4`	Excelente equilíbrio. Mude para `ZSTD` se CPU sobrar.
Sync	`Standard`	Para segurança total, use `Always` (Requer SLOG).
Atime	`Off`	Desligue para evitar escritas desnecessárias a cada leitura.
Dedup	`Off`	NÃO LIGUE. Performance penalty servero.

8. VALIDAÇÃO (CHECKLIST DE DESIGN)

O Hardware tem acesso direto aos discos (Sem RAID Controller)?
A quantidade de RAM está adequada ao tamanho do pool?
Se usar RAIDZ1, os discos são menores que 2TB? (Se >2TB, use Z2).
Se usar Special VDEV ou SLOG, eles estão redundantes (Mirror)?
Existe plano de backup off-site? (RAID não é Backup).

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