前言

一种技术要知其然，还要知其所以然。

Btrfs文件系统

Btrfs（B-tree文件系统，通常念成Butter FS，Better FS或B-tree FS），一种支持写入时复制（COW）的文件系统，运行在Linux操作系统，采用GPL授权。Oracle于2007年对外宣布这项计划，并发布源代码，在2014年8月发布稳定版目标是替换Linux目前的ext3文件系统，改善ext3的限制，特别是单个文件的大小，总文件系统大小或文件检查和加入ext3未支持的功能，像是可写快照（writable snapshots）、快照的快照（snapshots of snapshots）、内建磁盘阵列（RAID），以及子卷（subvolumes）。Btrfs也宣称专注在“容错、修复及易于管理”。

引用于（https://zh.wikipedia.org/wiki/Btrfs）

Btrfs文件系统的核心特性

1.多物理卷支持：btrfs文件系统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(CoW)： 所谓 COW，即每次写磁盘数据时，先将更新数据写入一个新的 block，当新数据写入成功之后，再更新相关的数据结构指向新 block 。复制、更新及替换指针，而非“就地”更新； ”就地“更新是指地址指针指向。

3.数据及元数据校验码（checksum）：btrfs在读取数据的同时会读取其相应的 checksum 。如果最终从磁盘读取出来的数据和 checksum 不相同，btrfs 会首先尝试读取数据的镜像备份，如果数据没有镜像备份，btrfs 将返回错误。写入磁盘数据之前，btrfs 计算数据的 checksum 。然后将 checksum 和数据同时写入磁盘。

4.子卷：Subvolume 是很优雅的一个概念。即把文件系统的一部分配置为一个完整的子文件系统，称之为 subvolume 。 采用 subvolume，一个大的文件系统可以被划分为多个子文件系统，这些子文件系统共享底层的设备空间，在需要磁盘空间时便从底层设备中分配，类似应用程序调用 malloc() 分配内存一样。可以称之为存储池。这种模型有很多优点，比如可以充分利用 disk 的带宽，可以简化磁盘空间的管理等

5.快照：支持快照的快照；可以在快照中在做快照

6.透明压缩：在用户写入数据时系统会自动进行压缩，而用户调用数据的过程是一个解压缩的过程，但是这个过程，对用户来说是透明的，是自动进行的。

7.多设备管理：Btrfs 支持动态添加设备。用户在系统中增加新的磁盘之后，可以使用 btrfs 的命令将该设备添加到文件系统中。为了灵活利用设备空间，Btrfs 将磁盘空间划分为多个 chunk 。每个 chunk 可以使用不同的磁盘空间分配策略。比如某些 chunk 只存放 metadata，某些 chunk 只存放数据。一些 chunk 可以配置为 mirror，而另一些 chunk 则可以配置为 stripe 。这为用户提供了非常灵活的配置可能性。

引用于（http://lirui213.blog.51cto.com/4449582/1689754） 进行了一点修改

Btrfs的应用和管理常用的命令

Btrfs文件系统创建需要用到的命令：

mkfs.btrfs -L 'LABEL'：建立卷标。

-d : raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single指明确文件系统的类型

-m : raid0, raid1, raid5, raid6, raid10, single, dup指明类型

-O 指明格式化是，启动的特性 -O list-all: 列出支持的所有feature；

Btrfs的文件挂载和管理

属性查看：

btrfs filesystem show

挂载文件系统：

mount -t btrfs /dev/sdb MOUNT_POINT

透明压缩机制：

mount -o compress={lzo|zlib} DEVICE MOUNT_POINT 常用的子命令 1.subvolume
<–子卷管理命令，可以man btrfs-subvolume查看器详细信息； 

btrfs subvolume create /PATH/subvolumename:创建子卷 此路径必须在btrfs文件系统的挂载目录下

btrfs subvolume delete 删除子卷

btrfs subvolume list：列出所有子卷

btrfs subvolume snapshot

| ：创建快照

btrfs subvolume get-default：默认卷

btrfs subvolume set-default：设置默认卷

btrfs subvolume show:用来查看子卷的详细信息

2.filesystem 
<–用来管理btrfs文件系统，可以man btrfs-filesystem查看详细信息； 

btrfs filesystem show:显示详细信息

btrfs filesystem show –mounted:显示已经挂载的文件系统的详细信息

btrfs filesystem show –all-device:显示所有文件系统的详细信息

btrfs filesystem show /PATH: 显示指定的文件系统的详细

btrfs filesystem label：显示文件系统的label

btrfs filesystem resize：缩减或者增大文件系统的容量

btrfs filesystem df：显示已经挂载的文件系统的信息

btrfs filesystem sync同步操作

3.balance <–用来均衡各物理卷直接的数据量，man btrfs-balance; 

btrfs balance start:开始均衡文件系统

btrfs balance start -dconvert：修改数据的组织机制，即raid级别

btrfs balance start -mconvert修改元数据的组织机制，即raid级别

btrfs balance start -sconvert：修改系统的组织机制，即raid级别

btrfs balance pause：停止

btrfs balance cancel取消

btrfs balance resume继续

btrfs balance status 查看均衡状态

4.device <–管理物理设备的命令，man btrfs-device;

btrfs device add :添加设备

btrfs device delete ：从文件系统中移除或者去除设备

btrfs device ready ：

btrfs device stats [-z] |：

实验

实验环境：centos 7 实验材料：3块10G的硬盘

第一步：先用VMware来创建3个虚拟硬盘， 

第二步：mkfs.btrfs -L experiment /dev/sdb /dev/sdc:就是把sdb和sdc两块硬盘格式化成以卷标为experiment的文件系统 

第三步： mount /dev/sdb 或者/dev/sdc都可以挂载 将两块硬盘挂载到/mnt/experiment 

第四步： btrfs filesystem df /mnt blkid /dev/sdb blkid /dev/sdc blkid命令 获取文件系统类型、UUID 发现父UUID都是一样的，但是子UUID是不一样的，可以看出它是支持多卷的。

第五步： 对btrfs文件的size缩小和增大 

第6步： 对btrfs文件添加硬盘  btrfs device add :添加设备 btrfs device delete ：从文件系统中移除或者去除设备

第七步： 刚加进来的硬盘数据时0，想要让后加进来的硬盘有数据，那就得进行数据均衡，数据均衡就要用到 btrfs balance

第八步： 对btrfs文件系统的硬盘卸载   发现数据会自动移动 还未卸载的硬盘上 数据没有丢失，

第八步： 对btrfs文件系统进行子卷操作

 [root@localhost experiment]# btrfs subvolume create /mnt/experiment/subvolume
 Create subvolume '/mnt/experiment/subvolume'
  #创建子卷subvolume

[root@localhost experiment]# btrfs subvolume list /mnt/experiment/subvolume/
  ID 262 gen 62 top level 5 path subvolume 
    #ID 是这个子卷的ID可以此ID进行挂载
    #查看子卷信息

[root@localhost experiment]# btrfs subvolume show /mnt/experiment/subvolume/
/mnt/experiment/subvolume
Name:           subvolume
uuid:           39fc0341-19d0-1a43-9a0b-64ea90b29ab5
Parent uuid:        -
Creation time:      2016-05-22 21:27:29
Object ID:      262
Generation (Gen):   62
Gen at creation:    62
Parent:         5
Top Level:      5
Flags:          -
Snapshot(s):

 [root@localhost tmp]# mount -o subvol=subvolume /dev/sdb /tmp/subvolume
 #进行挂载

Note： 我忘了mount的这个用法，就重新在看看。

            -o options：(挂载文件系统的选项)
            async：异步模式；一般使用异步模式
            sync：同步模式；
            atime/noatime：包含目录和文件的访问时间戳；默认情况下使用
            diratime/nodiratime：目录的访问时间戳
            auto/noauto：是否支持自动挂载
            exec/noexec：是否支持将文件系统上应用程序运行为进程
            dev/nodev：是否支持在此文件系统上使用设备文件；
            suid/nosuid：是否支持suid
            remount：重新挂载
            ro：表示只读
            rw: 表示读写
            user/nouser：是否允许普通用户挂载此设备
            acl：启用此文件系统上的acl功能  acl访问控制列表

[root@localhost tmp]# ls /tmp/subvolume/

[root@localhost tmp]# btrfs subvolume show /tmp/subvolume
/tmp/subvolume
Name:           subvolume
uuid:           39fc0341-19d0-1a43-9a0b-64ea90b29ab5
Parent uuid:        -
Creation time:      2016-05-22 21:27:29
Object ID:      262
Generation (Gen):   62
Gen at creation:    62
Parent:         5
Top Level:      5
Flags:          -
Snapshot(s):

查看子卷

[root@localhost tmp]# cp /var/log/messages /tmp/subvolume/

复制数据到子卷

 [root@localhost tmp]# ls /tmp/subvolume/
 messages
 [root@localhost tmp]# ls /mnt/experiment/
grub2.cfg  issue      subvolume/ 
[root@localhost tmp]# ls /mnt/experiment/subvolume/
messages
[root@localhost tmp]# umount /tmp/subvolume/
[root@localhost tmp]# mkdi
mkdict  mkdir   
[root@localhost tmp]# mkdir /tmp/test
[root@localhost tmp]# mount /dev/sdb /tmp/test/
[root@localhost tmp]# ls /tmp/test/
grub2.cfg  issue  subvolume
[root@localhost tmp]# ls /tmp/test/subvolume/
messages

Note：子卷中的内容是可见，所以一旦父卷挂载，子卷就被自动被挂载了 如果只有单单挂载了子卷，父卷内容是不会自动挂载的，其内容是不可见的。

第九步：删除子卷 [root@localhost tmp]# umount /tmp/test/

[root@localhost tmp]# btrfs subvolume delete /mnt/experiment/subvolume/
Delete subvolume (no-commit): '/mnt/experiment/subvolume'
    #删除子卷
[root@localhost tmp]# btrfs subvolume list /mnt/experiment/
grub2.cfg  issue   
    #子卷信息没了

总结 还有很多操作还没做，以后有时间在更新，还有子卷快照，ext文件系统和btrfs文件系统互转等等