btrfs文件系统在centos中的应用

btrfs作为Linux下一代文件系统与zfs有着许多相似的功能

• 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。 Extent，B-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 (data integrity) 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 文件系统中所有的 metadata 都由 BTree 管理。使用 BTree 的主要好处在于查找，插入和删除操作都很高效。可以说 BTree 是 btrfs 的核心。

 

它的特性我已经download一篇官方的文档，以供参照

 

下面的操作是为了使centos能够方便使用btrfs

我的操作系统是centos6.2内核版本是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 

进入e2fsprogs-1.41.14目录后执行 

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

make 

make install 

 

然后把uuid目录拷过去 

cp -r lib/uuid/    /usr/include/  \\这一步是为下面编译准备uuid/uuid.h库的

ln -sv /lib/ln -s /lib/libuuid.so.1.3.0 /usr/lib/libuuid.so  \\这步是为了防止编译时报错can not find -luuid 这个错误的

tar xf btrfs-progs-0.19.tar.gz

cd btrfs-progs-0.19

在btrfsck.c中包含头文件stat.h 格式如下        \\这步是为了防止编译中报错

#include <sys/stat.h>

make

make install

 

试使用btrfs文件系统

关机添加一块新磁盘 系统默认识别为/dev/sdb

Centos默认将btrfs编译成模块，如果想使用需要事先加载

[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

分区 #fdisk /dev/sdb  建立一个分区1 使用默认的设置

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 这个命令能够显示各个 BTree 的变化情况，从而进一步理解每一个文件系统功能的内部实现细节

 

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 /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。

 

 

缩减空间：

这个操作不建议使用，缩减磁盘可能会导致数据的丢失，如果一定要做，请做好备份，或想上面的步骤做一个镜像 

[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

追加磁盘：

将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  移除设备