Btrfs文件系统

第二章Btrfs文件系统

2.1 Btrfs文件系统简介

Btrfs（B-tree file system，B-tree文件系统）是针对Linux开发的一个新的CoW （copy-on-write，写时复制）文件系统。它最初是由甲骨文公司在2007年着手开始开发的，并在2014年8月正式发布其稳定版。开发Btrfs的目的在于解决Linux 文件系统中缺少池、快照、校验和以及集成的跨多设备访问等问题，目标在于实现Linux的规模化存储。规模化不仅仅是指解决存储问题，也意味着通过简洁的界面提供对存储的管控和管理能力，让大家能看到已使用的内容并使它更可靠。

2.2 Btrfs文件系统新特性

•基于扩展的文件存储

•文件大小上限16EiB

•小文件和索引目录的高效空间利用

•动态索引节点分配

•支持快照可写和快照只读

•子卷（分离内部文件系统的根）

•支持数据和元数据的校验和

•压缩（gzip和LZO）

•整合的多设备支持

•支持文件条块化、文件镜像和文件条块化+镜像三种部署方案

•高效的增量备份

•后台消除进程支持查找和修复冗余副本上的文件错误

•支持在线文件系统碎片整理和离线文件系统检查

•Btrfs文件系统对RAID 5/RAID 6加强支持，在linux 3.19中添加了许多漏洞修补

2.3 Btrfs在linux内核的各版本中的变化

● 3.0 Btrfs实现自动碎片整理、数据校验和检查，并且提升了部分性能

● 3.2 BTRFS：更快的数据清理、tree roots自动备份、详细的错误消息、

元数据手动检查

● 3.3 BTRFS：支持不同RAID级别之间restriping，改善了平衡和调试工

具

● 3.4 Btrfs文件系统大量改进：修复与数据恢复工具、元数据区块大于4KB、

性能改进、更好的错误处理

● 3.5 Btrfs：I/O故障统计和一些不明显的提升

I/O故障统计支持新增：I/O故障、CRC故障和生成的元数据块跟踪检查每个驱动器，Btrfs 检查并返回驱动器状态，将在未来的btrfs-progs中包含，即：btrfs device stats。

● 3.6 Btrfs：子卷配额、配额组、快照差别、跨子卷复制

● 3.7 更新Btrfs文件系统，加快fsync()系统调用，移除单目录硬链接限制，

支持chattr per-file NOCOW，允许关闭使用nodatacow选项的文件数据写时复制

● 3.9 Btrfs文件系统实验性支持RAID5和6。嵌入RAID特性可以让文件系统

摆脱复杂的底层存储阵列细节，例如因为文件系统自己知道数据备份数据存放在哪里，它自己就可以在发生磁盘损坏时恢复数据。嵌入RAID也有助于提高了文件系统对数据错误的容忍度，例如可以使用校验和，甚至也可以在元数据和数据上分别使用不同的RAID模式。这层抽象也意味着无法使用mdadm工具，因而必须整体恢复存储卷，比较耗时。

● 3.10 Btrfs文件系统支持skinny extent，quota也进行了一些重建

● 3.11例行的Btrfs和XFS文件系统bug修正和性能改进，F2FS修正了Linux

3.10中发现的一个性能退化bug，首次加入高性能并行分布式文件系统

Lustre

● 3.12 小幅改善了F2FS、XFS和Btrfs文件系统

● 3.13 Btrfs和F2FS文件系统改进

● 3.14 F2FS及BTRFS文件系统改进

● 3.16 Btrfs及XFS文件系统的重大更新

● 3.19 Btrfs文件系统改进RAID5 / RAID6支持