btrfs文件系统的简介和用法

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btrfs文件系统：
      Btrfs（B-tree 档案系统, 通常念成 Butter FS,Better FS 或 Btree FS），采用 GPL 授权，是由 Oracle 于 2007 年宣布并进行中的支持写入 时复制（COW）的文件系统。目标是取代 Linux 目前的 ext3 文 件系统，改善 ext3 的限制，特别是单个文件的大小，总文件系统大小或文件检查和加入 ext3 未支持的功能，如可写快照（writable snapshots）、快照的快照 （snapshots of snapshots）、内建磁盘阵列（RAID），以及子卷 （subvolumes）。Btrfs 也宣称专注于“容错、修复及易于管理”。

     核心特性：
          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”；
          写时复制更新机制(CoW)： 所谓 COW，即每次写磁盘数据时，先将更新数据写入一个新的 block，当新数据写入成功之后，再更新相关的数据结构指向新 block 。复制、更新及替换指针，而非“就地”更新；
          数据及元数据校验码（checksum）：btrfs在读取数据的同时会读取其相应的 checksum 。如果最终从磁盘读取出来的数据和 checksum 不相同，btrfs 会首先尝试读取数据的镜像备份，如果数据没有镜像备份，btrfs 将返回错误。写入磁盘数据之前，btrfs 计算数据的 checksum 。然后将 checksum 和数据同时写入磁盘。
          子卷：Subvolume 是很优雅的一个概念。即把文件系统的一部分配置为一个完整的子文件系统，称之为 subvolume 。

采用 subvolume，一个大的文件系统可以被划分为多个子文件系统，这些子文件系统共享底层的设备空间，在需要磁盘空间时便从底层设备中分配，类似应用程序调用 malloc() 分配内存一样。可以称之为存储池。这种模型有很多优点，比如可以充分利用 disk 的带宽，可以简化磁盘空间的管理等

          快照：支持快照的快照；
          透明压缩：就是用户调用数据的过程其实是一个解压缩的过程，但是这个过程，对用户来说是透明的，是自动进行的。
    多设备管理：Btrfs 支持动态添加设备。用户在系统中增加新的磁盘之后，可以使用 btrfs 的命令将该设备添加到文件系统中。为了灵活利用设备空间，Btrfs 将磁盘空间划分为多个 chunk 。每个 chunk 可以使用不同的磁盘空间分配策略。比如某些 chunk 只存放 metadata，某些 chunk 只存放数据。一些 chunk 可以配置为 mirror，而另一些 chunk 则可以配置为 stripe 。这为用户提供了非常灵活的配置可能性。
     文件系统创建：
                mkfs.btrfs
               -L 'LABEL'：建立卷标。
               -d <type>: raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single指明确文件系统的类型
               -m <profile>: raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single, dup指明类型
               -O <feature>指明格式化是，启动的特性
                    -O list-all: 列出支持的所有feature；
挂载文件系统：
               mount -t btrfs /dev/sdb MOUNT_POINT

          透明压缩机制：
               mount -o compress={lzo|zlib} DEVICE MOUNT_POINT
   一下是btrfs filesystem子命令的用法：        
btrfs filesystem show:显示详细信息
       btrfs filesystem show --mounted:显示已经挂载的文件系统的详细信息
       btrfs filesystem show --all-device:显示所有文件系统的详细信息
       btrfs filesystem show /PATH:    显示指定的文件系统的详细
    btrfs filesystem label：显示文件系统的label
    btrfs filesystem resize：缩减或者增大文件系统的容量
    btrfs filesystem df：显示已经挂载的文件系统的信息
    btrfs filesystem sync同步操作
接下来我们来操作操作吧如下图所示范：

     1.mkfs.btrfs -L mydata /dev/sdb /dev/sdc:就是把sdb和sdc两块硬盘格式化成以卷标为mydata的文件系统
      2.mount /dev/sdb 或者/dev/sdc都可以挂载
      3.btrfs filesystem df /mnt 可以看到挂载文件系统的详细信息


       接着我们用blkid命令分别查看一下/dev/sdc和/dev/sdb
从下图中我们可以发现他们的UUID都是一样的，但是子UUID是不一样的，因此它是支持多卷的。

        btrfs filesystem resize -10G /MYDATA   df -lh 通过这两个命令可以看到Btree系统的size减小到30G了
        btrfs filesystem resize  +10G /MYDATA  df -lh 然后我给加回到40G了
如下图：

  现在我们在认识认识btrfs device 下面的子命令吧：
btrfs device add <device> <path>:添加设备
btrfs device delete <device> <path>：从文件系统中移除或者去除设备
btrfs device ready <device>：
btrfs device stats [-z] <path>|<device>：

     从上面的执行结果中，可以看到新增加的/dev/sdd的利用率是0，怎么样均衡的分布，接下来我们就用到btrfs balance 的子命令了：
btrfs balance  start:开始均衡文件系统
btrfs balance start <path> -d<filters>convert：修改数据的组织机制，即raid级别
btrfs balance start <path> -m<filters>convert修改元数据的组织机制，即raid级别
btrfs balance start <path> -s<filters>convert：修改系统的组织机制，即raid级别
btrfs balance pause<path>：停止
btrfs balance cancel<path>取消
btrfs balance resume<path>继续
btrfs balance status   <path>查看均衡状态
     下图给出了均衡的过程

     从下图我们可以看出我们移除一个设备后，其之前的Btree系统里面的内容还可以查看，说明Btree可以自动的将卸载设备的文件保存到其他的地方。



      从上图可以看到我们可以改变Btree文件系统或者里面存储的数据和元数据的raid级别。
如果我们想把Btree文件系统进行子卷操作的话，有一下命令可以供我们选择使用：
btrfs  subvolume create <name>:创建子卷
btrfs  subvolume  delete <subvloume>删除子卷
btrfs  subvolume   list：列出所有子卷
btrfs  subvolume snapshot <source> <dest> | <name>：创建快照
btrfs  subvolume  get-default<path>：默认卷
btrfs  subvolume set-default<path>：设置默认卷
btrfs  subvolume show:用来查看子卷的详细信息
在创建子卷的过程中，如果父卷挂载了，则表示子卷也挂载完毕，如果想单独挂载，那么就得先卸载父卷


     下图是挂载子卷的过程：

     以下是创建快照的过程：



         以上的这些简介都是一个初学者的浅薄认知，如有不适当的地方，欢迎指正和修改。