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#12 btrfs文件系统
阅读量:790 次
发布时间:2023-01-25

本文共 1340 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

btrfs 是一个高级的逻辑文件系统,旨在替代传统的 ext3/4 文件系统,成为下一代 Linux 标准文件系统。自 2007 年由 Oracle 开源以来,btrfs 得到了 IBM、Intel 等多家厂商的大力支持,逐渐成为 Linux 系统的重要组成部分。

btrfs 概述

btrfs 是一个支持 posix 层的 9p 协议文件系统,基于树形磁盘布局,支持多种存储设备组合(如 Raid0、Raid1、Raid5、Raid10 等)。其最显著的特点是支持动态磁盘扩展和磁盘空间的动态管理。

btrfs 核心特性

  • 可扩展性

    btrfs 的管理单元从块(block)升级到 extent,这种结构大幅减少了元数据的占用,使得在处理大文件时效率显著提升。相比 ext 系列,btrfs 的扩展性在寻找空闲块时效率更高。

  • 多物理卷支持

    btrfs 可以跨越多个物理磁盘设备,支持在线添加或移除设备,从而实现灵活的容量管理。这种特性特别适用于分布式存储环境。

  • 写时复制更新(COW)

    btrfs 采用 CoW 机制,即在写入数据时先复制到新块,完成后指针指向新块。这一机制确保了文件系统的数据一致性,而不会导致硬链接或重复文件的问题。

  • 数据校验码(checksum)

    为确保数据可靠性,btrfs 采用 checksum 机制。每个块的校验值与其数据一起存储,文件系统在读取数据时可以验证数据完整性。

  • 子卷支持

    btrfs 允许在一个文件系统中创建多个子卷(subvolume)。每个子卷的空间大小可动态调整,且子卷之间是隔离的,支持权限控制和配额管理。

  • 透明压缩

    btrfs 支持透明压缩功能,用户可选择 LZO 或 zlib 等压缩算法,优化磁盘使用效率。

  • 快照功能

    btrfs 提供快照功能,可以对子卷创建静态副本,用于数据备份或迁移。

  • btrfs 命令工具

    • mkfs.btrfs

      用于创建或格式化 btrfs 文件系统,可指定卷标、数据存储方式和元数据存储方式等参数。

      例如:

      mkfs.btrfs -L="mybtrfs" -d=raid5 -m=raid0 /dev/sd*
    • btrfs-convert

      用于将 ext2/3/4 文件系统转换为 btrfs,或回滚 btrfs 为 ext 文件系统。

      例如:

      btrfs-convert -r /dev/sd*
    • btrfs device

      用于管理文件系统的物理设备,支持添加或删除设备、查看设备状态等操作。

      例如:

      btrfs device add /dev/sdb1 /mnt/btrfs
    • btrfs balance

      用于平衡文件系统的数据分布,支持跨设备平衡和元数据平衡。

      例如:

      btrfs balance start -mconvert=raid5 /mnt/btrfs

    应用场景

    btrfs 适用于需要高性能、灵活存储管理的场景。比如:

    • 大数据存储
    • 双甲加密存储
    • 灾备和恢复
    • 集群文件系统

    总结

    btrfs 作为下一代 Linux 标准文件系统,其优势在于高效的磁盘管理、强大的扩展性和灵活的存储功能。通过支持多物理卷、透明压缩、快照和子卷管理等特性,btrfs 为用户提供了高度的可用性和可靠性。

    转载地址:http://bkryk.baihongyu.com/

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