#12 btrfs文件系统

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#12 btrfs文件系统

科技小能手 2017-11-12 18:56:00 浏览557

btrfs

Technical Preview, 技术预览版

BtrFS(B-tree文件系统,又称为Butter FS或Better FS),2007由oracle开源后,得到了IBM、intel等厂商的大力支持,其目标计划是替代linux目前的ext3/4,成为下一代linux标准的文件系统。

运行在linux上,并遵循GPL协议的强大文件系统。在2014年8月发布了稳定版。


btrfs的特性:

1.可扩展性:

1) ext系列文件系统使用块位图来保存每个块空闲与否的信息(每个块用一个位来表示是否空闲),当容量扩展时,块位图所占的空间会线性的增加,试想一下如果快位图变得很大时,那么查找空闲块就需要大量的时间;BtrFS管理磁盘空间的最小单位是extent,一个extent由一组连续的block组成,extent由extent树进行管理,因此相比ext系列10个块需要10个bit来表示,btrfs只需要一个extent就可以,因此减少了元数据的量。对于大文件,extent表现出更加优异的管理性能。


2) ext系统inode是预分配的且大小固定,比如,100G的分区中,inode table只能存放131072个inode,意味着不可能创建131072个文件;同时, inode分配过小,容易导致磁盘空间无法充分利用,过大,容易造成磁盘空间浪费;btrfs为了解决这个问题,使用了动态分配inode,如下图,每个inode只是FS tree中的一个节点,用户可以无限制地任意插入新的inode,其物理存储位置是动态分配的,所以没有对文件个数的限制。


2.多物理卷支持:

btrfs可以跨越多个物理磁盘设备,动态的增加/减少设备来达到扩容/缩容的目的,技术上还支持(raid0、raid1、raid5、raid10等特性),以及联机“添加”、“移除”以及“修改”

3.写时复制更新机制(CoW):

复制、更新及替换指针,而非“就地”更新;btrfs的数据一致性是通过COW(Copy On Write)事务来保证的,所谓COW,即每次写磁盘数据时,先当前块数据复制到一个新块,然后在新块上进行更新写入,当新块写入完成时,只需将原来指向旧块的指针指向新块。


4.数据及元数据校验码:checksum

btrfs的另一特点是使用checksum来保证数据的可靠性,假设从磁盘读取一个块数据,可以通过比较其checksum来判断数据是否完整,其他文件系统在文件系统级别上是无法得知数据是否损坏的;同时由于checksum数据存储在checksum树的节点上,与块数据是分开管理的,这样的好处是能避免checksum和数据保存在同一个块的时候,文件系统上层获取了一个错误位置的块时无从得知(因为checksum只计算块数据是否完整而不是数据应该存在哪个块,只要块内数据并无损坏,checksum永远都是正确的)


5.子卷:sub_volume

在一个文件系统(或逻辑卷)上创建子卷,并没有层级限制,并且所有卷的空间大小都是可以动态调整的。其应用场景是可以为每个用户分配一个单独隔离的卷空间,来达到权限控制和配额管理的目的。


6.快照:支持快照的快照


7.透明压缩,隐形压缩:


mkfs.btrfs

选项:

 -L|--label <name>:为即将创建的btrfs文件系统指定卷标

 -d|--data <type>:为数据存储指定类型;可以选择的类型有:raid0, raid1, raid5, raid6, raid10 or single

 -m|--metadata <profile>:指定元数据的存储方式;可以选择的类型有:raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single or dup

 -O|--features <feature1>[,<feature2>...]:指定btrfs文件系统的特性,如果想要查看哪些特性,可以使用命令:mkfs.btrfs -O list-all


可以用支持btrfs文件系统的mount命令中使用下列方式开启透明压缩功能:

mount -o compress={lzo|zlib} DEVICE MOUNT_POINT


btrfs

btrfs - control a btrfs filesystem

btrfs <command> [<args>]


btrfs filesystem show

查看btrfs文件系统的详细属性;


btrfs filesystem df MOUNT_POINT

查看文件系统的挂载和使用情况

例:btrfs filesystem df /mnt/btrfs/


在线修改文件系统大小:

btrfs filesystem resize {+|-}SIZE[KkMmGgTtPpEe] MOUNT_POINT 


例:btrfs filesystem resize -15G /mnt/btrfs/

btrfs filesystem resize +5G /mnt/btrfs/

btrfs filesystem resize max /mnt/btrfs/


向btrfs文件系统中添加或删除设备

btrfs device

btrfs device add [options] <device> [<device>...] <path>

      向文件系统中添加一个新设备

    btrfs device delete <device> [<device>...] <path>

      从文件系统中删除一个设备



平衡数据:

    btrfs balance start [options] <path>

      开启跨设备的chunk的数据平衡

      -mconvert={radi0|raid1|raid5|radi10|raid6|single|dup}

       改变元数据的数据平衡布局方式

    例:btrfs balance start -mconvert=raid5 /mnt/btrfs/


      -dconvert={radi0|raid1|raid5|radi10|raid6|single}

       改变数据的数据平衡布局方式

例:btrfs balance start -dconvert=raid6 /mnt/btrfs/


    btrfs balance pause <path>

      暂停数据平衡

    btrfs balance cancel <path>

      取消正在进行的或已经暂停的数据平衡

    btrfs balance resume <path>

      恢复被打断的数据平衡

    btrfs balance status [-v] <path>

      显示正在进行的或已经暂停的数据平衡的状态信息


子卷管理:

btrfs subvolume create [-i <qgroupid>] [<dest>/]<name>

    创建子卷

   例:btrfs subvolume create /mnt/btrfs/mysub1/


  btrfs subvolume delete [options] <subvolume> [<subvolume>...]

    删除子卷

    例:btrfs subvolume delete /mnt/btrfs/mysub1/


  btrfs subvolume show <subvol-path>

   显示子卷的信息

   例:btrfs subvolume show /mnt/btrfs/mysub1/



子卷类似于ext文件系统中的将其他分区挂载到根目录下的某个空闲子目录的操作;


快照:

btrfs subvolume snapshot [-r] [-i <qgroupid>] <source> <dest>|[<dest>/]<name>

    创建指定子卷的快照卷


例:btrfs subvolume snapshot /mnt/btrfs/mysub1/ /mnt/btrfs/snap_mysub1


将btrfs和ext系列进行转换:

btrfs-convert

btrfs-convert - convert from ext2/3/4 filesystem to btrfs or rollback

btrfs-convert [options] <device>


将文件系统从ext转换为btrfs:

~]# btrfs-convert /dev/sdb1


注意:/dev/sdb1分区,应该事先格式化为ext系列文件系统;


将文件系统从btrfs回滚到ext

~]# btrfs-convert -r /dev/sdb1本文转自谁等了谁 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/12486569/1927677