btrfs文件系统管理及应用

Btrfs：可以称为（B-treeFS，Butter FS，Better FS），支持CoW机制；暂时在CentOS 7上可用；
CoW：copy on write，写时复制机制；

核心特性：
多物理卷支持；一个btrfs可由多个底层物理卷，默认就可以支持RAID机制，支持联机“添加”、“移除”、“修改”；

写时复制更新机制：复制、更新及替换指针，而不是在“就地”更新；
在文件进行修改的时候，首先将文件复制一份出来，在复制出来的文件上进行修改，修改完成之后，将指向原有文件的指针修改指向到修改完成的文件上，若修改完成的文件出现了错误，则我们可以通过原文件进行修复。在某些情况下是很有用的。
数据及元数据校验码：checksum，存储每一个文件时，元数据的校验码及数据的校验码，通过文件的某些扩展属性保存起来，在读取文件时，可检测文件是否受损，一旦文件受损，会自动尝试修复文件。

子卷功能：sub volume ，在一个卷上创建多个子卷，在每一个子卷上创建文件系统，并挂载使用；

快照：支持快照的快照，因此可以实现类似增量快照的机制；

透明压缩：如果我们在存储文件时，进行压缩存储，那么在文件发往btrfs时，会自动的占用时钟周期，完成数据的压缩存放，而用户并不知道，在用户读取文件时，会自动的进行文件的解压缩，可以实现节约磁盘空间。但是压缩和解压缩会占用时钟周期；

mkfs.btrfs命令：
mkfs.btrfs [OPTIONS]
常用选项:
-L|--label <name>：指定文件系统的卷标；
-m|--metadata <profile>：指明元数据的存放方式，是否可跨越多个物理卷，支持RAID机制；

-d|--data <type>：指明数据的存放方式，支持RAID机制；

-O|--features <feature1>[,<feature2>...]：在格式化文件系统的时候，是否直接开启文件系统的某些特性，但是在一些老版本内核上未必支持所有特性；

-O list-all: 列出支持的所有特性；

建议：在组织btrfs文件系统的时候，直接使用多块磁盘。
查看btrfs文件系统属性的方法：
第一种：查看已经挂载的btrfs文件系统



第二种：查看所有的btrfs文件系统磁盘



第三种：查看指定的btrfs文件系统磁盘

创建btrfs文件系统：
第一步：在虚拟机上添加两块磁盘。

第二步：在新添加的两块磁盘上创建btrfs文件系统，并且指定卷标为mydata。



第三步：查看已经建立的btrfs文件系统。



两个磁盘的UUID相同，但是UUID_SUB不同，故btrfs文件系统支持子卷功能。



第四步：挂载已经建立好btrfs文件系统的磁盘。两个磁盘指定一个就可以，因为他们同属于卷组。




透明压缩机制：
mount -o compress={lzo|zlib} DEVICE MOUNT_POINT



使挂载的磁盘分区支持透明压缩机制。

调整逻辑边界可以不用卸载直接进行缩减和扩展。
减小btrfs文件系统的逻辑边界大小：
btrfs filesystem resize [<devid>:]<size>[gkm]|[<devid>:]max <path>



查看修改完之后的文件系统的大小：



扩展btrfs文件系统的逻辑边界大小：





用法和缩减btrfs有些类似。

修改btrfs文件系统的物理边界的大小：
支持联机扩展和缩减。

使用btrfs add/delete/scan <dev> MOUNT_POINT

扩展btrfs文件系统的物理边界：




缩减btrfs文件系统的物理边界：

当然，在缩减物理边界的时候，要首先保证缩减之后的大小可以存储已经存储的总文件的大小。

使用btrfs delete命令实现。




使用balance子命令设置整个文件系统的负载均衡：

支持start、pause、cancel、resume、status这几个子命令。





设置负载均衡的时候，设置相关的RAID级别。

注意：磁盘数量不够，相关的RAID级别无法进行设置。

btrfs balance start [OPTIONS] <FILTERS> MOUNT_POINT

常用选项：

-d：改变数据的组织机制

-m：改变元数据的组织机制

-s：改变文件系统的组织机制

FILETERS:

convert：设置指定的RAID组织

例：



btrfs文件系统的子卷功能：
创建子卷：

btrfs subvolume create /PATH



注意：如果父卷挂载完成，那么子卷默认就已经挂载。

只挂载子卷：

mount -o subvol=logs /dev/sdb /mydata/
子卷名称 设备名称 挂载点



显示子卷的相关信息：

btrfs subvolume show MOUNT_POINT






删除某一目录下的子卷：

例：删除mydata目录下的logs子卷。

btrfs subvolume delete /mydata/logs
在某一子卷上创建快照：

注意：子卷的快照必须与子卷在同一个父卷中。
例：在mydata目录下的logs子卷上创建快照

[root@centos-lcs ~]# btrfs subvolume snapshot /mydata/logs /mydata/logs_snapshot

将一个ext系列的文件系统转换为btrfs文件系统：
第一步：先卸载要转换的ext系列的文件系统

第二步：使用fsck -f进行强制文件检测

第三步：使用btrfs-convert进行文件系统的转换。

使用btrfs-convert -r还可以将已经转换为btrfs文件系统的磁盘转换回原来的文件系统。