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3.btrfs管理及应用

时间:2015-08-31 10:22:51      阅读:223      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:btrfs

btrfs简介:

Btrfs(通常念成Butter FS),由Oracle2007年宣布并进行中的COW(copy-on-write)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(snapshotsof 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。

 

btrfs特性:

扩展性 (scalability) 相关的特性,btrfs 最重要的设计目标是应对大型机器对文件系统的扩展性要求。 ExtentB-Tree和动态 inode 创建等特性保证了 btrfs 在大型机器上仍有卓越的表现,其整体性能而不会随着系统容量的增加而降低。

其次是数据一致性 (dataintegrity) 相关的特性。系统面临不可预料的硬件故障,Btrfs 采用 COW 事务技术来保证文件系统的一致性。 btrfs 还支持 checksum,避免了 silent corrupt 的出现。而传统文件系统则无法做到这一点。

第三是和多设备管理相关的特性。 Btrfs 支持创建快照 (snapshot),和克隆 (clone) 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。

最后是其他难以归类的特性。这些特性都是比较先进的技术,能够显著提高文件系统的时间 / 空间性能,包括延迟分配,小文件的存储优化,目录索引等。

 

Btrfs使用方法:

 

创建文件系统

mkfs.btrfs 命令建立一个 btrfs 格式的文件系统。可以用如下命令在设备 sda5 上建立一个 btrfs 文件系统,并将其挂载到 /btrfsdisk 目录下:

 #mkfs.btrfs /dev/sda5

 #mkdir /btrfsdisk

 #mount – t btrfs /dev/sda5 /btrfsdisk

 

这样一个 Btrfs 就在设备 sda5 上建立好了。值得一提的是在这种缺省情况下,即使只有一个设备,Btrfs 也会对 metadata 进行冗余保护。如果有多个设备,那么可以在创建文件系统的时候进行 RAID 设置。详细信息请参见后续的介绍。

这里介绍其他几个 mkfs.btrfs 的参数。

Nodesize leafsize 用来设定 btrfs 内部 BTree 节点的大小,缺省为一个 page 大小。但用户也可以使用更大的节点,以便增加 fanout,减小树的高度,当然这只适合非常大的文件系统。

Alloc-start 参数用来指定文件系统在磁盘设备上的起始地址。这使得用户可以方便的预留磁盘前面的一些特殊空间。

Byte-count 参数设定文件系统的大小,用户可以只使用设备的一部分空间,当空间不足时再增加文件系统大小。

修改文件系统的大小

当文件系统建立好之后,可以修改文件系统的大小。 /dev/sda5 挂载到了 /btrfsdisk 下,大小为 800M 。假如希望只使用其中的 500M,则需要减小当前文件系统的大小,这可以通过如下命令实现:

#df

 Filesystem  1K-blocks     Used      Available   Use%  Mounted on

 /dev/sda1   101086        19000       76867         20%    /boot

 /dev/sda5   811248         32       811216         1%    /btrfsdisk

 #btrfsctl – r -300M /btrfsdisk

 #df

 Filesystem 1K-blocks      Used      Available   Use%  Mounted on

 /dev/sda1   101086        19000       76867         20%    /boot

 /dev/sda5   504148         32       504106         1%    /btrfsdisk

 

同样的,可以使用 btrfsctl 命令增加文件系统的大小。

创建 Snapshot

下面的例子中,创建快照 snap1 时系统存在 2 个文件。创建快照之后,对 test1 的内容进行修改。再回到 snap1,打开 test1 文件,可以看到 test1 的内容依旧是之前的内容。

#ls /btrfsdisk

 test1 test2

 #vi test1

 This is a test

 #btrfsctl – s snap1 /btrfsdisk

 #vi test1

 Test1 is modified

 #cd /btrfsdisk/snap1

 #cat test1

 This is a test

 

可以从上面的例子看到,快照 snap1 保存的内容不会被后续的写操作所改变。

创建 subvolume

使用 btrfs 命令,用户可以方便的建立 subvolume 。假设 /btrfsdisk 已经挂载到了 btrfs 文件系统,则用户可以在这个文件系统内创建新的 subvolume 。比如建立一个 /sub1 subvolume,并将 sub1 挂载到 /mnt/test 下:

#mkdir /mnt/test

 #btrfsctl – S sub1 /btrfsdisk

 #mount – t btrfs – o subvol=sub1 /dev/sda5/mnt/test

 

Subvolme 可以方便管理员在文件系统上创建不同用途的子文件系统,并对其进行一些特殊的配置,比如有些目录下的文件关注节约磁盘空间,因此需要打开压缩,或者配置不同的 RAID 策略等。目前 btrfs 尚处于开发阶段,创建的 subvolme snapshot 还无法删除。此外针对 subvolume 的磁盘 quota 功能也未能实现。但随着 btrfs 的不断成熟,这些功能必然将会进一步完善。

创建 RAID

mkfs 的时候,可以指定多个设备,并配置 RAID 。下面的命令演示了如何使用 mkfs.btrfs 配置 RAID1 Sda6 sda7 可以配置为 RAID1,即 mirror 。用户可以选择将数据配置为 RAID1,也可以选择将元数据配置为 RAID1

将数据配置为 RAID1,可以使用 mkfs.btrfs -d 参数。如下所示:

#mkfs.btrfs – draid1 /dev/sda6 /dev/sda7

 #mount – t btrfs /dev/sda6 /btrfsdisk

 

添加新设备

当设备的空间快被使用完的时候,用户可以使用 btrfs-vol 命令为文件系统添加新的磁盘设备,从而增加存储空间。下面的命令向 /btrfsdisk 文件系统增加一个设备 /sda8

#btrfs-vol – a/dev/sda8 /btrfsdisk

 

SSD 支持

用户可以使用 mount 参数打开 btrfs 针对 SSD 的优化。命令如下:

#mount – t btrfs– o SSD /dev/sda5 /btrfsdisk

 

开启压缩功能

用户可以使用 mount 参数打开压缩功能。命令如下:

#mount – t btrfs– o compress /dev/sda5 /btrfsdisk

 

同步文件系统

为了提高效率,btrfs IO 操作由一些内核线程异步处理。这使得用户对文件的操作并不会立即反应到磁盘上。你可以做一个实验,在 btrfs 上创建一个文件后,稍等 5 10 秒将系统电源切断,再次重启后,新建的文件并没有出现。

对于多数应用这并不是问题,但有些时候用户希望 IO 操作立即执行,此时就需要对文件系统进行同步。下面的 btrfs 命令用来同步文件系统:

#btrfsctl – c/btrfsdisk

 

Debug 功能

Btrfs 提供了一定的 debug 功能,对于想了解 Btrfs 内部实现原理的读者,debug 将是你最喜欢的工具。这里简单介绍一下 debug 功能的命令使用。

下面的命令将设备 sda5 上的 btrfs 文件系统中的元数据打印到屏幕上。

#btrfs-debug-tree/dev/sda5

 

 


3.btrfs管理及应用

标签:btrfs

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