btrfs管理及应用

一. 简介

    btrfs有着强大的功能，它支持在多个及各种物理设备（包括RAID）上创建一个文件系统，并支持动态扩展或减小，支持快照功能，甚至快照的快照，支持子卷功能。

二. 如何使用btrfs文件系统？

    我的准备材料：3块20G的硬盘

[root@localhost ~]# ls -l /dev | grep "\<[sh]d"
......
brw-rw----. 1 root disk      8,  16 Dec  6 10:33 sdb
brw-rw----. 1 root disk      8,  32 Dec  6 10:33 sdc
brw-rw----. 1 root disk      8,  48 Dec  6 10:33 sdd

    btrfs命令简介：

    btrfs本身是个文件系统名称，同时又是一个命令名，它是一个大的命令，其中有分成一些小命令，我们可以通过man btrfs看到， 常用的有：

       subvolume    <--子卷管理命令，可以man btrfs-subvolume查看器详细信息；
           Create/delete/list/manage btrfs subvolume.
           See btrfs-subvolume(8) for details.
       filesystem    <--用来管理btrfs文件系统，可以man btrfs-filesystem查看详细信息；
           Manage a btrfs filesystem, including label setting/sync and so on.
           See btrfs-filesystem(8) for details.
       balance    <--用来均衡各物理卷直接的数据量，man btrfs-balance;
           Balance btrfs filesystem chunks across single or several devices.
           See btrfs-balance(8) for details.
       device    <--管理物理设备的命令，man btrfs-device;
           Manage devices managed by btrfs, including add/delete/scan and so on.
           See btrfs-device(8) for details.

    废话少说，先创建一个btrfs文件系统看看再说吧；创建btrfs文件应使用mkfs.btrfs命令；

[root@localhost ~]# mkfs.btrfs -L T_BTRFS /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd
Btrfs v3.16.2
See http://btrfs.wiki.kernel.org for more information.
Turning ON incompat feature 'extref': increased hardlink limit per file to 65536
adding device /dev/sdc id 2
adding device /dev/sdd id 3
fs created label T_BTRFS on /dev/sdb
nodesize 16384 leafsize 16384 sectorsize 4096 size 60.00GiB

    注: -L 后指定的是文件系统的LABEL

    查看btrfs的信息：

下面两条命令效果相同，所以“–all-devices”省去比较好

[root@localhost ~]# btrfs filesystem show
Label: 'T_BTRFS'  uuid: c99895c8-5b14-4276-80c7-ecf1c96f25c1
Total devices 3 FS bytes used 112.00KiB
devid    1 size 20.00GiB used 2.02GiB path /dev/sdb
devid    2 size 20.00GiB used 1.01GiB path /dev/sdc
devid    3 size 20.00GiB used 2.01GiB path /dev/sdd
Btrfs v3.16.2
[root@localhost ~]# btrfs filesystem show --all-devices    
# show是个“btrfs filesystem”命令下的一个小命令，其实还有其他小命令，可以自行man查看；
Label: 'T_BTRFS'  uuid: c99895c8-5b14-4276-80c7-ecf1c96f25c1
Total devices 3 FS bytes used 112.00KiB
devid    1 size 20.00GiB used 2.02GiB path /dev/sdb
devid    2 size 20.00GiB used 1.01GiB path /dev/sdc
devid    3 size 20.00GiB used 2.01GiB path /dev/sdd
Btrfs v3.16.2

    可见T_BTRFS也有自己的UUID，我们可以通过查看任意一个装置的信息来查询T_BTRFS的UUID：

[root@localhost ~]# blkid /dev/sdd
/dev/sdd: LABEL="T_BTRFS" UUID="c99895c8-5b14-4276-80c7-ecf1c96f25c1" UUID_SUB="b73a6dfa-e5b8-4621
-b92e-9c8301b71da6" TYPE="btrfs" 
[root@localhost ~]# blkid /dev/sdc
/dev/sdc: LABEL="T_BTRFS" UUID="c99895c8-5b14-4276-80c7-ecf1c96f25c1" UUID_SUB="1e96c869-f99d-461c
-8792-23bc0faa5ac4" TYPE="btrfs"

    可见btrfs的任何一个底层设备都能作为btrfs文件系统的一个入口。

    挂载文件系统有两种方式，一种是使用btrfs文件系统的LABEL，另一种是使用文件系统的任何一个底层设备：

[root@localhost ~]# mount /dev/sdc /mnt/TEST_BTRFS/
[root@localhost ~]# umount /mnt/TEST_BTRFS/
[root@localhost ~]# mount -L "T_BTRFS" /mnt/TEST_BTRFS/

    此后的很多操作时需要一个挂载点（此处是/mnt/TEST_BTRFS/）作为一个参数传递到命令中去的，所以创建好btrfs文件系统后，挂载很有必要；

    从T_BTRFS中移除一个设备：

使用的是btrfs device命令下的detect命令，其需要要移除的设备号及挂载点作为参数；

[root@localhost ~]# btrfs device delete /dev/sdd /mnt/TEST_BTRFS/
[root@localhost ~]# btrfs filesystem show
Label: 'T_BTRFS'  uuid: c99895c8-5b14-4276-80c7-ecf1c96f25c1
Total devices 2 FS bytes used 192.00KiB
devid    1 size 20.00GiB used 308.00MiB path /dev/sdb
devid    2 size 20.00GiB used 288.00MiB path /dev/sdc
Btrfs v3.16.2

    可见/dev/sdd已从T_BTRFS中移除；

    同上，只是使用了add命令；

[root@localhost ~]# btrfs device add /dev/sdd /mnt/TEST_BTRFS/
[root@localhost ~]# btrfs filesystem show
Label: 'T_BTRFS'  uuid: c99895c8-5b14-4276-80c7-ecf1c96f25c1
Total devices 3 FS bytes used 192.00KiB
devid    1 size 20.00GiB used 308.00MiB path /dev/sdb
devid    2 size 20.00GiB used 288.00MiB path /dev/sdc
devid    3 size 20.00GiB used 0.00 path /dev/sdd
Btrfs v3.16.2

    在btrfs下的各设备间均衡数据的命令：

    在各设备间均衡数据需要用到btrfs balance命令，其下有start，pause，cancel，resume，status小命令；

    start命令用于开始操作，它的下面又有一些OPTION，比较有用的有：

           -d[<filters>]
               act on data chunks. See FILTERS section for details about <filters>.
           -m[<filters>]
               act on metadata chunks. See FILTERS section for details about <filters>.
   <filters>见man btrfs-balance说明；

这两个OPTION看用于修改btrfs文件系统的RAID级别；

    pause，暂停，因为在设备间均衡数据比较消耗资源，消耗时间，所以有必要在合适的时候暂停操作；

    cancel，取消；

    resume，恢复操作；

    status，查看均衡操作执行的状态；

    先来看看start命令吧：

[root@localhost ~]# btrfs balance start /mnt/TEST_BTRFS/    <--注意传递给start的参数是挂载点
Done, had to relocate 5 out of 5 chunk

    修改RAID级别：

[root@localhost ~]#  btrfs balance start -mconvert=raid5 -dconvert=raid5 /mnt/TEST_BTRFS/
Done, had to relocate 3 out of 3 chunks

    -mconvert=raid5，修改元数据的存储方式为raid5

    -dconvert=raid5，修改数据的存储方式为raid5

    注意大小写及参数。

    创建子卷：

[root@localhost ~]# btrfs subvolume create /mnt/TEST_BTRFS/logs
Create subvolume '/mnt/TEST_BTRFS/logs'

    创建子卷就好比在父卷下创建一个目录；

    查看子卷信息：

[root@localhost ~]# btrfs subvolume list /mnt/TEST_BTRFS/
ID 263 gen 64 top level 5 path logs

    263为subvolid，挂载时有用；   

    挂载子卷：

    若想使用子卷，须umount父卷，因为要么挂载子卷要么挂载父卷，只能选其一；

[root@localhost ~]# umount /mnt/TEST_BTRFS/
[root@localhost ~]# mount -o subvol=logs /dev/sdc /mnt/logs/

    注意：挂载子卷须使用mount的-o选项的subvol，且参数是btrfs的任意底层设备和挂载目录名；

    也可以使用subvolid：

[root@localhost ~]# mount -o subvolid=263 /dev/sdc /mnt/logs/

    若在子卷中写入数据，当把子卷卸载，把父卷挂载之后，也可以通过“父卷/子卷目录”的方式访问原来存于子卷中的数据：

[root@localhost ~]# cp /etc/fstab /mnt/logs/   
[root@localhost ~]# ls /mnt/logs/
fstab
[root@localhost ~]# umount /mnt/logs/
[root@localhost ~]# mount -L "T_BTRFS" /mnt/TEST_BTRFS/
[root@localhost ~]# ls -l /mnt/TEST_BTRFS/logs/
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 747 Dec  6 12:19 fstab

    使用快照：

    快照相当于创建子卷，但是它是另一个子卷的副本；

    快照使用的命令是：

    btrfs subvoloume snapshot /PATH/OT/SOURCE /PATH/TO/DEST

    可以指定-r选项，是其只读;

[root@localhost ~]# btrfs subvolume snapshot /mnt/TEST_BTRFS/logs /mnt/TEST_BTRFS/logs_bak
       COMMENTS: 创建快照；
Create a snapshot of '/mnt/TEST_BTRFS/logs' in '/mnt/TEST_BTRFS/logs_bak'
[root@localhost ~]# btrfs subvolume list /mnt/TEST_BTRFS/
ID 263 gen 68 top level 5 path logs        COMMENTS: 查看所有子卷，快照属于子卷的一类；
ID 264 gen 68 top level 5 path logs_bak
[root@localhost ~]# mkdir /mnt/logs_bak
[root@localhost ~]# umount /mnt/TEST_BTRFS/
[root@localhost ~]# mount -o subvol=logs /dev/sdc /mnt/logs    COMMENTS: 使用子卷名挂载；
[root@localhost ~]# mount -o subvolid=264 /dev/sdc /mnt/logs_bak/    COMMENTS：使用子卷ID挂载；
[root@localhost ~]# ls -l /mnt/logs
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 747 Dec  6 12:19 fstab
[root@localhost ~]# ls -l /mnt/logs_bak/        COMMENTS: 快照中存在同样的文件；
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 747 Dec  6 12:19 fstab
[root@localhost ~]# vim /mnt/logs/fstab 
[root@localhost ~]# cat /mnt/logs/fstab 
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sat Dec  5 19:08:23 2015
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=5a0ee49d-e4de-49c9-9ea2-ea67aad90822 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=3ca1f6c5-90d7-4b6e-bdf1-6417bf043869 /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=edfb83c3-b202-462c-a2b6-6721fefceee1 /home                   ext4    defaults        1 2
/dev/mapper/centos-usr  /usr                    ext4    defaults        1 2
/dev/mapper/centos-var  /var                    ext4    defaults        1 2
UUID=b188dad5-83fa-4edb-b044-3887fa66b838 swap                    swap    defaults        0 0
NEW LINE HOW ARE YOU?        <-- COMMENTS：修改原文件，添加新行；
[root@localhost ~]# cat /mnt/logs_bak/fstab 
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Sat Dec  5 19:08:23 2015
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=5a0ee49d-e4de-49c9-9ea2-ea67aad90822 /                       ext4    defaults        1 1
UUID=3ca1f6c5-90d7-4b6e-bdf1-6417bf043869 /boot                   ext4    defaults        1 2
UUID=edfb83c3-b202-462c-a2b6-6721fefceee1 /home                   ext4    defaults        1 2
/dev/mapper/centos-usr  /usr                    ext4    defaults        1 2
/dev/mapper/centos-var  /var                    ext4    defaults        1 2
UUID=b188dad5-83fa-4edb-b044-3887fa66b838 swap                    swap    defaults        0 0
    COMMENTS: 快照中的文件没有变化。

    我们还能在一般的文件系统和btrfs文件系统之间转换：

btrfs-convert /dev/sdd1        COMMENTS: 一般文件系统转换成btrfs文件系统；

btrfs-convert -r /dev/sdd1     COMMENTS：btrfs文件系统转换回一般文件系统。

    btrfs更详细的用法请man吧^_^。