btrfs文件系統在centos中的應用

btrfs作爲Linux下一代文件系統與zfs有着許多相似的功能

• 擴展性 (scalability) 相關的特性，btrfs 最重要的設計目標是應對大型機器對文件系統的擴展性要求。 Extent，B-Tree 和動態 inode 創建等特性保證了 btrfs 在大型機器上仍有卓越的表現，其整體性能而不會隨着系統容量的增加而降低。

• 其次是數據一致性 (data integrity) 相關的特性。系統面臨不可預料的硬件故障，Btrfs 採用 COW 事務技術來保證文件系統的一致性。

• btrfs 還支持 checksum，避免了 silent corrupt 的出現。而傳統文件系統則無法做到這一點。

• 第三是和多設備管理相關的特性。 Btrfs 支持創建快照 (snapshot)，和克隆 (clone) 。 btrfs 還能夠方便的管理多個物理設備，使得傳統的卷管理軟件變得多餘。

• 最後是其他難以歸類的特性。這些特性都是比較先進的技術，能夠顯著提高文件系統的時間 / 空間性能，包括延遲分配，小文件的存儲優化，目錄索引等。

btrfs 文件系統中所有的 metadata 都由 BTree 管理。使用 BTree 的主要好處在於查找，插入和刪除操作都很高效。可以說 BTree 是 btrfs 的核心。

 

它的特性我已經download一篇官方的文檔，以供參照

 

下面的操作是爲了使centos能夠方便使用btrfs

我的操作系統是centos6.2內核版本是2.6.32

yum install rpm-build fuse-devel libtool libtool-ltdl-devel boost-devel libedit-devel git e2fsprogs-devel

wget http://www.kernel.org/pub/linux/kernel/people/mason/btrfs/btrfs-progs-0.19.tar.gz

wget http://downloads.sourceforge.net/e2fsprogs/e2fsprogs-1.41.14.tar.gz 

 

tar xvzf  e2fsprogs-1.41.14.tar.gz 

進入e2fsprogs-1.41.14目錄後執行 

/configure --prefix=/usr/local/e2fsprogs 

make 

make install 

 

然後把uuid目錄拷過去 

cp -r lib/uuid/    /usr/include/  \\這一步是爲下面編譯準備uuid/uuid.h庫的

ln -sv /lib/ln -s /lib/libuuid.so.1.3.0 /usr/lib/libuuid.so  \\這步是爲了防止編譯時報錯can not find -luuid 這個錯誤的

tar xf btrfs-progs-0.19.tar.gz

cd btrfs-progs-0.19

在btrfsck.c中包含頭文件stat.h 格式如下        \\這步是爲了防止編譯中報錯

#include <sys/stat.h>

make

make install

 

試使用btrfs文件系統

關機添加一塊新磁盤 系統默認識別爲/dev/sdb

Centos默認將btrfs編譯成模塊，如果想使用需要事先加載

[root@localhost ~]# modprobe btrfs

[root@localhost ~]# lsmod |grep btrfs

btrfs                 534417  0

zlib_deflate           19141  1 btrfs

lzo_decompress          2155  1 btrfs

lzo_compress            1979  1 btrfs

libcrc32c                841  1 btrfs

分區 #fdisk /dev/sdb  建立一個分區1 使用默認的設置

格式化

#mkfs.btrfs /dev/sdb1

[root@localhost ~]# btrfs-debug-tree /dev/sdb1

root tree

leaf 29364224 items 9 free space 2349 generation 7 owner 1

fs uuid c6fab1d8-9a6c-47bb-86d9-55a7dac98bff

chunk uuid a877c5ab-4296-4ff0-9f8e-9d6d26757a0a

         item 0 key (EXTENT_TREE ROOT_ITEM 0) itemoff 3756 itemsize 239

                   root data bytenr 29368320 level 0 dirid 0 refs 1

         item 1 key (DEV_TREE ROOT_ITEM 0) itemoff 3517 itemsize 239

                   root data bytenr 29372416 level 0 dirid 0 refs 1

         item 2 key (FS_TREE INODE_REF 6) itemoff 3500 itemsize 17

                   inode ref index 0 namelen 7 name: default

         item 3 key (FS_TREE ROOT_ITEM 0) itemoff 3261 itemsize 239

                   root data bytenr 29360128 level 0 dirid 256 refs 1

         item 4 key (ROOT_TREE_DIR INODE_ITEM 0) itemoff 3101 itemsize 160

                   inode generation 4 size 0 block group 0 mode 40555 links 1

         item 5 key (ROOT_TREE_DIR INODE_REF 6) itemoff 3089 itemsize 12

                   inode ref index 0 namelen 2 name: ..

         item 6 key (ROOT_TREE_DIR DIR_ITEM 2378154706) itemoff 3052 itemsize 37

                   location key (FS_TREE ROOT_ITEM 18446744073709551615) type 2

                   namelen 7 datalen 0 name: default

         item 7 key (CSUM_TREE ROOT_ITEM 0) itemoff 2813 itemsize 239

                   root data bytenr 29376512 level 0 dirid 0 refs 1

         item 8 key (DATA_RELOC_TREE ROOT_ITEM 0) itemoff 2574 itemsize 239

                   root data bytenr 29380608 level 0 dirid 256 refs 1

chunk tree

leaf 20971520 items 6 free space 3283 generation 5 owner 3

fs uuid c6fab1d8-9a6c-47bb-86d9-55a7dac98bff

 

btrfs-debug-tree 這個命令能夠顯示各個 BTree 的變化情況，從而進一步理解每一個文件系統功能的內部實現細節

 

創建 Snapshot

下面的例子中，創建快照 snap1 時系統存在 2 個文件。創建快照之後，對 test1 的內容進行修改。再回到 snap1，打開 test1 文件，可以看到 test1 的內容依舊是之前的內容。

#ls /Bfs
 test1 test2
 #vi test1
 this is a test
 #btrfsctl – s snap1 /Bfs
#vi test1
 Test1 is modified
 #cd /Bfs/snap1
 #cat test1
 this is a test

可以從上面的例子看到，快照 snap1 保存的內容不會被後續的寫操作所改變。

 

 

縮減空間：

這個操作不建議使用，縮減磁盤可能會導致數據的丟失，如果一定要做，請做好備份，或想上面的步驟做一個鏡像 

[root@localhost ~]# df

Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on

/dev/mapper/VolGroup-lv_root

                      18102140   3151972  14030616  19% /

tmpfs                   515396         0    515396   0% /dev/shm

/dev/sda1               495844     50384    419860  11% /boot

/dev/sdb1             10490412        64   8364544   1% /Bfs

[root@localhost ~]# btrfsctl -r -3G /Bfs/

operation complete

Btrfs Btrfs v0.19

[root@localhost ~]# df

Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on

/dev/mapper/VolGroup-lv_root

                      18102140   3151972  14030616  19% /

tmpfs                   515396         0    515396   0% /dev/shm

/dev/sda1               495844     50384    419860  11% /boot

/dev/sdb1              7344684        64   5218816   1% /Bfs

追加磁盤：

將sdc追加到Bfs中 

[root@localhost ~]# df

Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on

/dev/mapper/VolGroup-lv_root

                      18102140   3151972  14030616  19% /

tmpfs                   515396         0    515396   0% /dev/shm

/dev/sda1               495844     50384    419860  11% /boot

/dev/sdb1              7344684        64   5218816   1% /Bfs

[root@localhost ~]# btrfs-vol -a /dev/sdc /Bfs/

ioctl returns 0

[root@localhost ~]# df

Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on

/dev/mapper/VolGroup-lv_root

                      18102140   3151972  14030616  19% /

tmpfs                   515396         0    515396   0% /dev/shm

/dev/sda1               495844     50384    419860  11% /boot

/dev/sdb1             28316204        64  26189312   1% /Bfs

 

同理  btrfs-vol -r DEV mount_point  移除設備