btrfs文件系统简介及CentOS7下实例_linux教程_开发教程

btrfs文件系统简介及CentOS7下实例

由Oracle于2007年宣布并进行中的COW(copy-on-write式)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(snapshots of 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。（自百度百科）

以下自马哥课程笔记和CentOS7帮助文档：

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”；

支持写时复制更新机制(CoW)：复制、更新及替换指针，而非“就地”更新；

支持数据及元数据校验码：checksum

支持子卷：sub_volume

支持快照：支持快照的快照；

支持透明压缩；

命令介绍：

文件系统创建：

mkfs.btrfs

-L 'LABEL'

-d <type>: raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single

-m <profile>: raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single, dup

-O <feature>

-O list-all: 列出支持的所有feature；

属性查看：

blkid [DEVICE]

管理命令介绍：

btrfs文件系统管理命令使用子命令的方式进行管理，具体了命令的功能可通过man SUBCOMMEND来查看。

btrfs命令的常用子命令：filesystem, device, balance, subvolume

btrfs:

NAME

btrfs - control a btrfs filesystem

SYNOPSIS

btrfs <command> [<args>]

COMMANDS

balance

Balance btrfs filesystem chunks across single or several devices.

See btrfs-balance(8) for details.

check

Do off-line check on a btrfs filesystem.

See btrfs-check(8) for details.

device

Manage devices managed by btrfs, including add/delete/scan and so on.

See btrfs-device(8) for details.

filesystem

Manage a btrfs filesystem, including label setting/sync and so on.

See btrfs-filesystem(8) for details.

receive

Receive subvolume data from stdin/file for restore and etc.

See btrfs-receive(8) for details.

replace

Replace btrfs devices.

See btrfs-replace(8) for details.

subvolume

Create/delete/list/manage btrfs subvolume.

See btrfs-subvolume(8) for details.

btrfs filesystem:

NAME

btrfs-filesystem - control btrfs filesystem

SYNOPSIS

btrfs filesystem <subcommand> <args>

SUBCOMMAND

df [options] <path>

Show space usage information for a mount point.

Show the btrfs filesystem with some additional info.

resize [<devid>:][+/-]<size>[kKmMgGtTpPeE]|[<devid>:]max <path>

Resize a filesystem identified by <path> for the underlying device devid online.

不常用，一般调整子卷。

label [<dev>|<mountpoint>] [<newlabel>]

Show or update the label of a filesystem.

btrfs device:

NAME

btrfs-device - control btrfs devices

SYNOPSIS

btrfs device <subcommand> <args>

DEVICE MANAGEMENT

RAID level

Btrfs filesystem supports most of the standard RAID level: 0/1/5/6/10.

Balance

btrfs-balance(8) subcommand can be used to balance or rebuild chunks to the desired profile.

Device add/remove/replace

Device can be added/removed using btrfs-replace(8) subcommand and replaced using btrfs-replace(8).

When device is removed or replaced, btrfs will do the chunk rebuild if needed.

SUBCOMMAND

add [-Kf] <dev> [<dev>...] <path>

Add device(s) to the filesystem identified by <path>.

delete <dev> [<dev>...] <path>

Remove device(s) from a filesystem identified by <path>.

拆除物理卷时会自动迁移要移除的物理卷中的数据。

ready <device>

Check device to see if it has all of it’s devices in cache for mounting.

scan [(--all-devices|-d)|<device> [<device>...]]

Scan devices for a btrfs filesystem.

stats [-z] <path>|<device>

Read and print the device IO stats for all devices of the filesystem identified by <path> or for a single <device>.

btrfs balance:

NAME

btrfs-balance - balance btrfs filesystem

SYNOPSIS

btrfs balance <subcommand> <args>

SUBCOMMAND

cancel <path>

Cancel running or paused balance.

pause <path>

Pause running balance.

resume <path>

Resume interrupted balance.

start [options] <path>

Balance chunks across the devices online.

Options:

-d[<filters>]

act on data chunks. See FILTERS section for details about <filters>.

修改数据的组织机制。

-m[<filters>]

act on metadata chunks. See FILTERS section for details about <filters>.

修改元数据的组织机制。

-s[<filters>]

act on system chunks (only under -f). See FILTERS section for details about <filters>.

-v

be verbose

-f

force reducing of metadata integrity

status [-v] <path>

Show status of running or paused balance.

If -v option is given, output will be verbose.

FILTERS

convert

Convert each selected block group to the given profile name identified by parameters.

btrfs subvolume:

NAME

btrfs-subvolume - control btrfs subvolume(s)

SYNOPSIS

btrfs subvolume <subcommand> [<args>]

DESCRIPTION

btrfs subvolume is used to control the filesystem to create/delete/list/show subvolumes and snapshots.

SUBCOMMAND

create [-i <qgroupid>] [<dest>]<name>

Create a subvolume <name> in <dest>.

If <dest> is not given, subvolume <name> will be created in the currently directory.

Options

-i <qgroupid>

Add the newly created subvolume to a qgroup. This option can be given multiple times.

delete [options] <subvolume> [<subvolume>...]

-c|--commit-after

wait for transaction commit at the end of the operation

-C|--commit-each

wait for transaction commit after delet each subvolume

list <path>

List the subvolumes present in the filesystem <path>.

snapshot [-r] <source> <dest>|[<dest>/]<name>

挂载文件系统：

mount -t btrfs /dev/sdb MOUNT_POINT

启用透明压缩机制：

压缩和解压缩自动透明运行，启用后会增加CPU负载

mount -o compress={lzo|zlib} DEVICE MOUNT_POINT

btrfs文件系统管理实例：

（1）、CentOS7中加载磁盘设备（多块）；

如/dev/sd{b,c,d}；

（2）、将硬盘格式化为btrfs文件系统；

命令：# mkfs.btrfs -L MYDATA /dev/sd{b,c}

查看：# btrfs filesystem show

（3）、挂载btrfs文件系统；

命令：# mount -t btrfs /dev/sdc /mydata/

设备可为任意一个btrfs设备名，如/dev/sdb或/dev/sdc

启用透明压缩机制（可选）：# mount -t btrfs -o compress=lzo /dev/sdc /mydata/

（4）、在线调整btrfs文件系统空间大小；

命令：# btrfs filesystem resize -20G /mydata/

（5）、btrfs文件系统中添加/删除磁盘设备；

添加设备命令：# btrfs device add /dev/sdb /mydata/

删除设备命令：# btrfs device delete /dev/sdd /mydata/

（6）、调整数据分部，使数据均衡的分部到各磁盘设备；

启动balance：# btrfs balance start /mydata/

查看balance运行时的状态：# btrfs balance status /mydata/

（7）、动态修改磁盘设备卷的RAID级别；

修改数据的RIAD级别为RAID5：# btrfs balance start -dconvert=raid5 /mydata/

修改元数据的RIAD级别为RAID5：# btrfs balance start -mconvert=raid5 /mydata/

检查：# btrfs filesystem df /mydata/

（8）、btrfs文件系统上创建和管理子卷；

查看子卷信息：# btrfs subvolume list /mydata/

创建子卷，结果类似于在父卷下创建子目录：

# btrfs subvolume create /mydata/bin

ID 269 gen 133 top level 5 path bin//ID 269为该子卷的ID号

单独挂载子卷，如果挂载父卷，则父卷下的所有子卷都会自动挂载：

1) # umount /mydata///首先卸载父卷

2) # mount -o subvol=logs /dev/sdb /mnt///使用子卷名挂载

# mount -o subvolid=269 /dev/sdb /mnt///使用子卷ID挂载

查看子卷的详细信息：

# btrfs subvolume show /mnt

删除子卷：

# btrfs subvolume delete /mydata/bin/

（9）、btrfs文件系统中子卷和文件快照的管理和使用；

创建子卷快照：# btrfs subvolume snapshot /mydata/logs/ /mydata/logs_snapshot //子卷的快照必须和该子卷在同一父卷下。

查看子卷是否生成：# btrfs subvolume list /mydata/

挂载/删除btrfs文件系统子卷快照的方法和挂载/删除子卷一致：

挂载子卷：

# mount -o subvolid=269 /dev/sdb /mnt/

删除子卷快照：

# btrfs subvolume delete /mydata/logs_snapshot/

创建文件快照：

# cp --reflink /mydata/fstab /mydata/fstab_snap

（10）、ext4和btrfs文件系统转换；

ext4 to btrfs:

1）首先卸载原ext4文件系统的磁盘，并强制检测：

# umount /mnt/; fsck -f /dev/sdd1

2）使用btrfs-convert转换文件系统：

# btrfs-convert /dev/sdd1

creating btrfs metadata.

copy inodes [o] [ 0/ 12]

creating ext2fs image file.

cleaning up system chunk.

conversion complete.

3）检查btrfs文件系统是否完成转换：

# btrfs filesystem show

4）挂载使用：

# mount /dev/sdd1 /mnt/

btrfs to ext4:

1）卸载文件系统：# umount /mnt/

2）btrfs降级为ext4：

# btrfs-convert -r /dev/sdd1

rollback complete.

3）检查：

# blkid /dev/sdd1

/dev/sdd1: UUID="af904001-4dac-4b10-87b5-8ff9c06f9e36" TYPE="ext4"

（11）、拆除btrfs文件系统；

1）拆除前首先需要确认当前数据和无数据的RAID是否满足RAID的最少设备限制，若不满足修改之。若全部拆除可修改为single。

查看当前设备卷的RAID状态：

# btrfs filesystem df /mydata/

Data, RAID5: total=2.00GiB, used=788.00KiB

System, RAID5: total=64.00MiB, used=16.00KiB

Metadata, RAID5: total=1.00GiB, used=144.00KiB

GlobalReserve, single: total=16.00MiB, used=0.00B

修改数据和元数据的RAID级别：

# btrfs balance start -mconvert=single /mydata/

# btrfs balance start -f -mconvert=single /mydata/

检查：

# btrfs filesystem df /mydata/

Data, single: total=1.00GiB, used=532.00KiB

System, single: total=32.00MiB, used=16.00KiB

Metadata, single: total=1.00GiB, used=144.00KiB

GlobalReserve, single: total=16.00MiB, used=0.00B

2）删除btrfs卷中的磁盘卷：

# btrfs device delete /dev/sdd /mydata/

(责任编辑：好模板)