btrfs文件系统管理及应用

btrfs文件系统

Btrfs（通常念成ButterFS），由Oracle于2007年宣布并进行中的COW(copy-on-write式)文件系统。目标是取代Linux目前的ext3文件系统，改善ext3的限制，特别是单一文件大小的限制，总文件系统大小限制以及加入文件校验和特性。加入目前ext3/4未支持的一些功能，例如可写的磁盘快照(snapshots)，以及支持递归的快照(snapshots of snapshots)，内建磁盘阵列（RAID）支持，支持子卷(Subvolumes)的概念，允许在线调整文件系统大小

核心特性：

（1）多物理卷支持：btrfs可由多个底层物理卷组成；支持RAID，以联机“添加”、“移除”，“修改”；

（2）写时复制更新机制(CoW)：复制、更新及替换指针，而非“就地”更新；（写时复制：就是在修改或者加入内容时，不在原文件中修改，而是复制一份到新空间进行操作，完成后文件名指向新的空间）

   （3）数据及元数据校验码：checksum

   （4）子卷：sub_volume

   （5）快照：支持快照的快照；

   （6）透明压缩：

   （7）Btrfs 还能够方便的管理多个物理设备，使得传统的卷管理软件变得多余。

 

btrfs文件系统在CentOS中没有，需要重新编译和更新内核，或者使用CentOS7进行操作：

btrfs文件系统的创建：

     mkfs.btrfs

       -L 'LABEL' 指明卷标

        -d <type>: raid0,raid1, raid5, raid6, raid10, single，指明数据存放时的类型

        -m <profile>: raid0,raid1, raid5, raid6, raid10, single, dup

            指明元数据的存放格式

         -O <feature>（开启指定的特性）

         -O list-all: 列出支持的所有feature（特性）；

挂载文件系统：    

    btrfs filesystem show [--mounted|--all-devices|<path>|<uuid>|<device>|<label>]

    btrfs filesystem show ：查看btrfs文件系统的信息，默认全部的btrfs信息还可以指定

                上面的选项来进行

        子命令还有df resize等

    btrfs filesystem还有其他选项可以使用，如果想了解更多使用 man 8 btrfs filesystem

    查看就可以了

    btrfs  还有子命令：filesystem, device, balance, subvolume

    btrfs device add /dev/sdd ：增加一个设备到btrfs系统中

    btrfs device delete /dev/sdd mydata/：移除设备

    btrfs balance [...] ：实现均衡操作的，就是你新加入一个硬盘，把以前的硬盘中的数据平分到新的设备中

    btrfs subvolume [create|delete|list|...] ：创建和管理子卷的

  透明压缩机制：就是挂载后，在里面存放的文件都是压缩后的

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

       

下面以CentOS7为例，演示一下从头开始构建btrfs：

   以下操作在VM虚拟机中的CentOS7中操作的，如使用的版本不同，仅供参考

    1、首先加几个虚拟硬盘进来

         在VM主页中点击“编辑此虚拟机”，然后在弹出的窗口中点击“添加”，

         然后选择硬盘，后面根据提示做就行了，添加三块虚拟硬盘，大小为20G，

         添加完成后，启动虚拟机就行了

    2、然后创建btrfs

        a、首先使用 fdisk -l 查看下硬盘是否正常加载，

        

        /dev/sdb,/dev/sdc,/dev/sdd,这三个设备是我们新添加的硬盘，

        /dev/sda这个是原有硬盘

        b、然后使用 mkfs.btrfs 命令把/dev/sdb,/dev/sdc这两个设备创建成btrfs

       

            这就算创建成功了，使用btrfs filesystem show 命令查看下

            

            

        c、挂载

          创建mydata/目录，并挂载，查看（因截图太大，就直接把信息复制上来了）

          [root@localhost ~]# mount -t btrfs /dev/sdb mydata/

          [root@localhost ~]# mount

          proc on /proc type proc (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)

               ...

           /dev/sdb on /root/mydata type btrfs(rw,relatime,seclabel,space_cache)

           看到上面的字段就可以看到，挂载成功了，进入mydata目录就可以在里面进行

           操作了

           d、调整文件系统的大小

            先查看下

            

            使用命令btrfs filesystem resize -10G mydata/ 给文件系统减少并查看

            

            可以看到size变成30G了，说明操作成功了

            也可以使用df -lh进行查看

            
              扩大文件系统的操作和减少一样，

            使用命令btrfs filesystem resize +5G  mydata/ ，在这里就不演示了

            e、增加设备到刚创建的btrfs中

               使用命令btrfs device add /dev/sdd，并查看

            

             要使用btrfs的均衡分配，需要先打开balance功能

            使用btrfs balance start mydata/

            

            btrfs balance还有其他子命令，如果使用到的话，

            使用man btrfs-balance查看即可

            移除设备，使用btrfs device delete /dev/sdd mydata/

            

            可以看到移除成功了，重新加进来

       指定元数据的存储格式， btrfs balance start -mconvert=raid5 mydata/

       指定数据的存储格式， btrfs balance start -dconvert=raid5 mydata/

       

       但是你要确定你的btrfs里有三块硬盘，要不然改不成raid5，会报错的，

       f、创建子卷

        使用btrfs subvolume create mydata/logs 创建一个叫logs的子卷

        使用btrfs subvolume list mydata/ 查看btrfs中的所有子卷的列表信息

        

        挂载子卷，如果挂载的是父卷，里面的子卷都会被挂载，

        如果只想挂载子卷不挂载父卷，

        首先把父卷卸载，然后使用mount -o subvol=logs /dev/sdb /mnt挂载子卷，

        然后复制进去一个文件，检测下能否正常使用

       

       能查看出来，证明可以正常访问

       把子卷卸载，挂载父卷看是否能正常访问

       

        能查看到，证明能正常访问

        btrfs subvolume delete mydata/logs 删除子卷的命令

       创建快照btrfs subvolume snapshot mydata/logs mydata/logs2