Linux学习之btrfs文件系统

btrfs是Linux系统上一种非常强大的文件系统，全称：B-tree，是Oracle公司基于GPL协定于2007年研发的。那么对于btrfs文件系统我们如何去创建使用它呢。下面我们将以CentOS7系统在实验中研究它。一、了解btrfs的特性 btrfs文件系统有很多的特性 ，我们这边就它的几个核心的特性说下: 1、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”。 2、写时复制更新机制：复制、更新及替换指针，而非“就地”更新； 3、数据与元数据校验码：checksum 4、支持子卷：可以在btrfs文件系统下创建子卷 5、支持快照 6、透明压缩：指的文件的存储是压缩的形式，而对于用户来说我们并不知道二、如何创建btrfs文件系统首先创建btrfs文件系统我们需要多块磁盘，在虚拟机中我们要添加几块磁盘[root@localhost ~]# fdisk -l磁盘/dev/sda：128.8 GB,128849018880字节，251658240个扇区Units=扇区 of 1*512=512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节磁盘标签类型：dos磁盘标识符：0x000abcfd设备BootStartEndBlocksIdSystem/dev/sda1 *2048102604751200083Linux/dev/sda2 10260482516582391253160968eLinux LVM磁盘/dev/sdc：21.5 GB,21474836480字节，41943040个扇区Units=扇区 of 1*512=512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节磁盘/dev/sdd：21.5 GB,21474836480字节，41943040个扇区Units=扇区 of 1*512=512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节磁盘/dev/sdb：21.5 GB,21474836480字节，41943040个扇区Units=扇区 of 1*512=512 bytes扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节如上我添加了3块磁盘分别是sdb、sdc和sdd分别给它们的空间是20G[root@localhost ~]# btrfs <=点击2次TAB键可以看出以下好多命令和btrfs文件系统有关的命令btrfs btrfs-debug-tree btrfs-map-logical btrfs-zero-logbtrfsck btrfs-find-root btrfs-show-super btrfs-convert btrfs-image btrfstune [root@localhost ~]# btrfs我们这边只说btrfs文件系统的常用命令： 1、mkfs.btrfs：创建btrfs文件系统 -L “LABEL”：指定卷标 -d <type> : 指定数据存储的类型，如：raid0,raid1,raid5,raid10,single -m：指明元数据是指明存放的 -O <feature>：指明一些选项 -O list-all：列出支持的所有feature[root@localhost ~]# mkfs.btrfs -L mydata /dev/sdc/dev/sdd <===把dev下的sdc和sdd两块磁盘创建成一个Btrfs v3.16.2 名为mydata的btrfs文件系统See http://btrfs.wiki.kernel.org for moreinformation.Turning ON incompatfeature 'extref': increased hardlink limit per file to 65536adding device /dev/sdd id 2fs created label mydata on /dev/sdc nodesize 16384 leafsize 16384 sectorsize 4096 size 40.00GiB[root@localhost ~]# 2 、查看btrfs是否创建成功使用命令：btrfs filesystem show 如下[root@localhost ~]# btrfs filesystem show /dev/sdc Label:'mydata' uuid:179e892a-aa8b-4f25-825d-c0a87d99096dTotal devices 2 FS bytes used 612.00KiB devid 1 size 15.00GiB used 1.28GiB path /dev/sdc devid 2 size 20.00GiB used 1.28GiB path /dev/sddBtrfs v3.16.2注：我们创建文件系统的时候指定了两个磁盘，我们这边的路径使用/dev/sdc 和使用/dev/sdd效果是一样的 3 、我们上面对btrfs文件系统创建的卷标为mydata，我们使用命令查看卷标是否是我们创建的mydata[root@localhost ~]# btrfs filesystem label /dev/sdc mydata 4、如上我们创建好了btrfs文件系统和查看卷边的命令，那么如何去挂载和使用这个文件系统呢？[root@localhost ~]# mkdir /mydata <====创建目录mydata[root@localhost ~]# mount -t btrfs /dev/sdc /mydata/ <====将之前创建的btrfs文件系统挂载到mydata下[root@localhost ~]# df -h <====使用df命令查看是否挂载成功文件系统容量已用可用已用%挂载点/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/devtmpfs 481M0481M0%/devtmpfs 490M80K490M1%/dev/shmtmpfs 490M7.1M483M2%/runtmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home/dev/sda1 497M126M371M26%/boot/dev/sdc 35G1.2M30G1%/mydata <====这样可以看到我们创建 的btrfs文件系统挂载好了[root@localhost ~]# cd /mydata/ <======切换到mydata目录下[root@localhost mydata]# touch a.txt <=====创建一个文件[root@localhost mydata]# ll <=====查看文件，这样我们的btrfs文件系统就可以使用了总用量0-rw-r--r--.1 root root 08月2921:08 a.txtdrwxr-xr-x.1 root root 968月2810:56 logs[root@localhost mydata]#卸载的话直接使用umount命令加上分区路径就可以了 5、btrfs文件系统还可以实现透明压缩，那么什么是透明压缩呢。就是我们在创建btrfs文件系统时，系统后台会自动压缩而我们这边并没有看到，那么如何实现压缩呢？我们下面演示下用法：mount-o compress={lzo|zlib} DEVICE MOUNT_POINT[root@localhost ~]# umount /mydata/ <======先卸载文件系统[root@localhost ~]# mount -o compress=lzo /dev/sdc /mydata <======在进行透明压缩挂载 6、实现指定btrfs文件系统的大小调整root@localhost ~]# btrfs filesystem resize -10G/mydata <======先对mydata减小10GResize'/mydata' of '-10G'[root@localhost ~]# df -lh <=====查看文件系统的容量文件系统容量已用可用已用%挂载点/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/devtmpfs 481M0481M0%/devtmpfs 490M80K490M1%/dev/shmtmpfs 490M7.1M483M2%/runtmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home/dev/sda1 497M126M371M26%/boot/dev/sdc 25G1.3M9.5G1%/mydata<==这里我们挂载的容量就减小了[root@localhost ~]# btrfs filesystem resize +5G/mydata<====然后我们对mydata增加5GResize'/mydata' of '+5G'[root@localhost ~]# df -lh文件系统容量已用可用已用%挂载点/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/devtmpfs 481M0481M0%/devtmpfs 490M80K490M1%/dev/shmtmpfs 490M7.1M483M2%/runtmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home/dev/sda1 497M126M371M26%/boot/dev/sdc 30G1.3M20G1%/mydata<=====这里查看容量就增加了当然如果我们想增加和减小容量不仅可以使用增加容量的的方法，还可以使用增加货减小物理卷的方法，如：[root@localhost ~]# btrfs device add /dev/sdb /mydata/<=====将物理磁盘sdb加入到mydata文件系统[root@localhost ~]# btrfs balance start /mydata<==实现均衡操作（每块设备的数据平摊）Done, had to relocate 3 out of 3 chunks[root@localhost ~]# df -lh<=====查看mydata的大小，可以看出大小就增加了文件系统容量已用可用已用%挂载点/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/devtmpfs 481M0481M0%/devtmpfs 490M80K490M1%/dev/shmtmpfs 490M7.1M483M2%/runtmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home/dev/sda1 497M126M371M26%/boot/dev/sdc 50G1.3M40G1%/mydata[root@localhost ~]# btrfs device delete /dev/sdb /mydata/<=====删除sdb[root@localhost ~]# df -lh<=====再次查看mydata容量，这里就可以看出减少了文件系统容量已用可用已用%挂载点/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/devtmpfs 481M0481M0%/devtmpfs 490M80K490M1%/dev/shmtmpfs 490M7.1M483M2%/runtmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home/dev/sda1 497M126M371M26%/boot/dev/sdc 30G1.8M20G1%/mydata 7、改变文件系统的数据和元数据RAID的级别[root@localhost ~]# btrfs balance start -mconvert=raid1 /mydata 指明元数据的为RAID1模式Done, had to relocate 2 out of 3 chunks[root@localhost ~]# btrfs balance start -dconvert=raid1 /mydata指明数据位RAID1模式Done, had to relocate 1 out of 3 chunks注：我们指定raid1和0时只需要2块物理分区，如果你需要创建成raid5的话至少需要3块物理磁盘 8、在btrfs文件系统的子卷的管理（1）、子卷的创建[root@localhost ~]# btrfs subvolume create /mydata/logss <=====在mydata文件系统下创建logssCreate subvolume '/mydata/logss'[root@localhost ~]# btrfs subvolume list /mydata/<=====查看mydata所有的子卷，log是我之前创建的ID 262 gen 108 top level 5 path logsID 267 gen 114 top level 5 path logss注：如果父卷挂载了，那么子卷会自动挂载在文件系统上。当然子卷也单独挂载，前提是要先卸载父卷（2）、子卷单独挂载 如：我们想要把logss子卷单独挂载，则执行以下操作，先卸载父卷[root@localhost ~]# mount -o subvol=logss /dev/sdc /mnt <====将子卷挂载到mnt目录下[root@localhost ~]# cd /mnt/ [root@localhost mnt]# ll总用量0[root@localhost mnt]# cp /etc/fstab /mnt/ <=====拷贝一个文件到mnt下[root@localhost mnt]# ll /mnt/总用量4-rw-r--r--.1 root root 5418月2922:33 fstab[root@localhost mnt]# cd[root@localhost ~]# umount /mnt/ <=====卸载子卷[root@localhost ~]# mount /dev/sdc /mydata/ <=====重新挂载父卷[root@localhost ~]# cd /mydata/logss/ <=====进到子卷中[root@localhost logss]# ll <=====发现我们之前拷贝的文件还是存在的总用量4-rw-r--r--.1 root root 5418月2922:33 fstab（3）、删除子卷如何删除子卷，使用命令：btrfs subvolume deleteroot@localhost ~]# btrfs subvolume delete /mydata/logss<=====删除子卷logssTransaction commit: none (default)Delete subvolume '/mydata/logss'[root@localhost ~]# ll /mydata/ <=====查看父卷中的内容已经没有logss了总用量16-rw-r--r--.1 root root 08月2921:08 a.txt-rw-r--r--.1 root root 134308月2921:43 functionsdrwxr-xr-x.1 root root 968月2810:56 logs（4）、对子卷创建快照[root@localhost ~]# btrfs subvolume create /mydata/logss <=====先创建子卷logssCreate subvolume '/mydata/logss'[root@localhost ~]# btrfs subvolume snapshot /mydata/logss /mydata/logss_snapshot<=====对子卷创建快照，命名为logss――snapshot Create a snapshot of '/mydata/logss'in'/mydata/logss_snapshot' [root@localhost ~]# btrfs subvolume list /mydata/ <=====查看mydata下又多了一个子卷，这就是我们所创建的快照ID 262 gen 108 top level 5 path logsID 267 gen 124 top level 5 path logssID 268 gen 124 top level 5 path logss_snapshot 9、如何将btrfs文件系统转化为ext文件系统首先需要创建一个新的分区，在新的分区上创建ext4的文件系统，这边我就不做演示了，直接将新分区创建成了ext4文件系统[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb1 将sdb1创建成ext4的文件系统mke2fs 1.42.9(28-Dec-2013)文件系统标签=OS type:Linux块大小=4096(log=2)分块大小=4096(log=2)Stride=0 blocks,Stripe width=0 blocks655360 inodes,2621440 blocks131072 blocks (5.00%) reserved for the super user第一个数据块=0Maximum filesystemblocks=215167795280 block groups32768 blocks per group,32768 fragments per group8192 inodes per groupSuperblockbackups stored on blocks:32768,98304,163840,229376,294912,819200,884736,1605632Allocating grouptables:完成正在写入inode表:完成Creating journal (32768 blocks):完成Writing superblocks andfilesystem accounting information:完成[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/ 将ext4的文件系统挂载到mnt目录下[[root@localhost ~]# cp /etc/fstab /mnt/ 拷贝etc目录下的fstab到mnt目录下[root@localhost ~]# ll /mnt/ 查看mnt下的文件总用量20-rw-r--r--.1 root root 5418月2923:35 fstabdrwx------.2 root root 163848月2923:33 lost+found[root@localhost ~]# umount /mnt/ 卸载ext4的文件系统[root@localhost ~]# fsck -f /dev/sdb1 对sdb1分区进行检测fsck，来自 util-linux 2.23.2e2fsck 1.42.9(28-Dec-2013)第一步:检查inode,块,和大小第二步:检查目录结构第3步:检查目录连接性Pass4:Checking referencecounts第5步:检查簇概要信息/dev/sdb1:12/655360 files (0.0% non-contiguous),83138/2621440 blocks[root@localhost ~]# btrfs-convert /dev/sdb1 将sdb1的文件系统转化成btrfs文件系统creating btrfs metadata.creating ext2fs image file.cleaning up system chunk.conversion complete. 转化完成[root@localhost ~]# btrfs filesystem show /dev/sdb1 查看sdb1的属性Label: none uuid: c8db9d69-3e6a-4c99-835e-6e109b3a0169Total devices 1 FS bytes used 324.80MiB devid 1 size 10.00GiB used 10.00GiB path /dev/sdb1Btrfs v3.16.2[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /mnt 挂载btrfs文件系统[root@localhost ~]# ll /mnt 查看fstab文件和之前一致总用量8drwxr-xr-x.1 root root 108月2923:37 ext2_saved-rw-r--r--.1 root root 5418月2923:35 fstabdrwx------.1 root root 08月2923:33 lost+found[root@localhost ~]# umount /mnt/ 卸载mnt目录上的文件系统[root@localhost ~]# btrfs-convert -r /dev/sdb1 将btrfs降级为ext4文件系统rollback complete. 提示降级成功[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb1 查看sdb1的信息，为ext4文件系统降级完成/dev/sdb1: UUID="84965289-5f82-4fe3-b0e7-6160726d7a25" TYPE="ext4"[root@localhost ~]# btrfs-convert /dev/sdb1 再次升级为btrfs文件系统creating btrfs metadata.creating ext2fs image file.cleaning up system chunk.conversion complete[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb1/dev/sdb1: UUID="e582e4e2-a343-4d20-ba0e-dda43a3a90e5" UUID_SUB="95c8bc9b-ae3e-4989-904f-753781a83fab" TYPE="btrfs"三、小结上面所述的所有内容，只是我对于学习的总结，其中可能有些说的不足和不对的地方，希望朋友多指点。本文出自 “过分的喧哗” 博客，请务必保留此出处http://deanzhulinux.blog.51cto.com/10652113/1689656