btrfs文件系統的簡介和用法

btrfs文件系統：
      Btrfs（B-tree 檔案系統, 通常念成 Butter FS,Better FS 或 Btree FS），采用 GPL 授權，是由 Oracle 于 2007 年宣布并進行中的支持寫入 時復制（COW）的文件系統。目標是取代 Linux 目前的 ext3 文 件系統，改善 ext3 的限制，特別是單個文件的大小，總文件系統大小或文件檢查和加入 ext3 未支持的功能，如可寫快照（writable snapshots）、快照的快照 （snapshots of snapshots）、內建磁盤陣列（RAID），以及子卷 （subvolumes）。Btrfs 也宣稱專注于“容錯、修復及易于管理”。

     核心特性：
          多物理卷支持：btrfs可由多個底層物理卷組成；支持RAID，以聯機“添加”、“移除”，“修改”；
          寫時復制更新機制(CoW)： 所謂 COW，即每次寫磁盤數據時，先將更新數據寫入一個新的 block，當新數據寫入成功之后，再更新相關的數據結構指向新 block 。復制、更新及替換指針，而非“就地”更新；
          數據及元數據校驗碼（checksum）：btrfs在讀取數據的同時會讀取其相應的 checksum 。如果最終從磁盤讀取出來的數據和 checksum 不相同，btrfs 會首先嘗試讀取數據的鏡像備份，如果數據沒有鏡像備份，btrfs 將返回錯誤。寫入磁盤數據之前，btrfs 計算數據的 checksum 。然后將 checksum 和數據同時寫入磁盤。
          子卷：Subvolume 是很優雅的一個概念。即把文件系統的一部分配置為一個完整的子文件系統，稱之為 subvolume 。

采用 subvolume，一個大的文件系統可以被劃分為多個子文件系統，這些子文件系統共享底層的設備空間，在需要磁盤空間時便從底層設備中分配，類似應用程序調用 malloc() 分配內存一樣。可以稱之為存儲池。這種模型有很多優點，比如可以充分利用 disk 的帶寬，可以簡化磁盤空間的管理等

          快照：支持快照的快照；
          透明壓縮：就是用戶調用數據的過程其實是一個解壓縮的過程，但是這個過程，對用戶來說是透明的，是自動進行的。

    多設備管理：Btrfs 支持動態添加設備。用戶在系統中增加新的磁盤之后，可以使用 btrfs 的命令將該設備添加到文件系統中。為了靈活利用設備空間，Btrfs 將磁盤空間劃分為多個 chunk 。每個 chunk 可以使用不同的磁盤空間分配策略。比如某些 chunk 只存放 metadata，某些 chunk 只存放數據。一些 chunk 可以配置為 mirror，而另一些 chunk 則可以配置為 stripe 。這為用戶提供了非常靈活的配置可能性。

     文件系統創建： 
                mkfs.btrfs
               -L 'LABEL'：建立卷標。
               -d <type>: raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single指明確文件系統的類型
               -m <profile>: raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single, dup指明類型
               -O <feature>指明格式化是，啟動的特性
                    -O list-all: 列出支持的所有feature；

掛載文件系統：
               mount -t btrfs /dev/sdb MOUNT_POINT

          透明壓縮機制：
               mount -o compress={lzo|zlib} DEVICE MOUNT_POINT

   一下是btrfs filesystem子命令的用法：        

 btrfs filesystem show:顯示詳細信息

       btrfs filesystem show --mounted:顯示已經掛載的文件系統的詳細信息

       btrfs filesystem show --all-device:顯示所有文件系統的詳細信息

       btrfs filesystem show /PATH:    顯示指定的文件系統的詳細

    btrfs filesystem label：顯示文件系統的label

    btrfs filesystem resize：縮減或者增大文件系統的容量

    btrfs filesystem df：顯示已經掛載的文件系統的信息

    btrfs filesystem sync同步操作

接下來我們來操作操作吧如下圖所示范：

     1.mkfs.btrfs -L mydata /dev/sdb /dev/sdc:就是把sdb和sdc兩塊硬盤格式化成以卷標為mydata的文件系統

      2.mount /dev/sdb 或者/dev/sdc都可以掛載 

      3.btrfs filesystem df /mnt 可以看到掛載文件系統的詳細信息

       接著我們用blkid命令分別查看一下/dev/sdc和/dev/sdb

從下圖中我們可以發現他們的UUID都是一樣的，但是子UUID是不一樣的，因此它是支持多卷的。

        btrfs filesystem resize -10G /MYDATA   df -lh 通過這兩個命令可以看到Btree系統的size減小到30G了

        btrfs filesystem resize  +10G /MYDATA  df -lh 然后我給加回到40G了 

如下圖：

  現在我們在認識認識btrfs device 下面的子命令吧：

btrfs device add <device> <path>:添加設備

btrfs device delete <device> <path>：從文件系統中移除或者去除設備

btrfs device ready <device>：

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

     從上面的執行結果中，可以看到新增加的/dev/sdd的利用率是0，怎么樣均衡的分布，接下來我們就用到btrfs balance 的子命令了：

btrfs balance  start:開始均衡文件系統

btrfs balance start <path> -d<filters>convert：修改數據的組織機制，即raid級別

btrfs balance start <path> -m<filters>convert修改元數據的組織機制，即raid級別

btrfs balance start <path> -s<filters>convert：修改系統的組織機制，即raid級別

btrfs balance pause<path>：停止

btrfs balance cancel<path>取消

btrfs balance resume<path>繼續

btrfs balance status   <path>查看均衡狀態

     下圖給出了均衡的過程

     從下圖我們可以看出我們移除一個設備后，其之前的Btree系統里面的內容還可以查看，說明Btree可以自動的將卸載設備的文件保存到其他的地方。

      從上圖可以看到我們可以改變Btree文件系統或者里面存儲的數據和元數據的raid級別。
如果我們想把Btree文件系統進行子卷操作的話，有一下命令可以供我們選擇使用：

btrfs  subvolume create <name>:創建子卷

btrfs  subvolume  delete <subvloume>刪除子卷

btrfs  subvolume   list：列出所有子卷

btrfs  subvolume snapshot <source> <dest> | <name>：創建快照

btrfs  subvolume  get-default<path>：默認卷

btrfs  subvolume set-default<path>：設置默認卷

btrfs  subvolume show:用來查看子卷的詳細信息

在創建子卷的過程中，如果父卷掛載了，則表示子卷也掛載完畢，如果想單獨掛載，那么就得先卸載父卷

     下圖是掛載子卷的過程：

     以下是創建快照的過程：

         以上的這些簡介都是一個初學者的淺薄認知，如有不適當的地方，歡迎指正和修改。