Btrfs 文件系统在 Linux 中的创建及其特性

Question

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。

你应该注意到，Btrfs 才刚刚发布稳定版，所以强烈推荐你使用最新版的内核以避免可能出现的问题和漏洞。

Btrfs 特性

新文件系统的最重要的特性有：

• 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

你可以在此关于本主题的维基文章中 阅读关于新特性的内容 。

转换到 Btrfs

警告：在尝试转换文件系统前，请务必备份数据！虽然此操作很稳定，也很安全，但它仍然可能导致数据丢失，而防止此情况发生的唯一途径就是进行数据备份。

将现存的 ext4 文件系统转换到 btrfs 是相当简单而易懂的。你首先需要使用 fsck 来检查你现存分区上是否存在错误，然后使用 btrfs-convert 命令进行转换。如果你想要对/dev/sda3 分区进行转换，你可以进行以下操作：

# fsck.ext4 /dev/sda4
# btrfs-convert /dev/sda4

然后，你就可以使用 mount 命令将它挂载到你想要的任何位置。

转换根分区

如果你想要对你系统上的根分区进行转换，你首先需要使用 Live CD 启动。对于 Ubuntu，你可以使用 Ubuntu 安装盘来完成此操作，在启动后第一个屏幕选择“尝试 Ubuntu”。对于其它系统，你同样可以使用 Live CD 镜像，操作类似。

在启动后，打开终端，使用下面的命令来转换文件系统。

# fsck.ext4 /dev/sda1
# btrfs-convert /dev/sda1

接下来，chroot 到文件系统，这样你就可以修改 fstab 并重新安装 grub 了。

# mount /dev/sda1 /mnt
# for i in dev dev/pts proc sys ; do mount --bind /$i /mnt/$i ; done
# chroot /mnt
# blkid | grep sda1

现在来编辑 fstab，并根据 blkid 输出的结果来修改当前“/”文件系统的 UUID，并将它的文件系统类型修改为 btrfs，修改后的行如下：

UUID=8e7e80aa-337e-4179-966d-d60128bd3714 / btrfs defaults 0 1

然后，重新安装 Grub：

# grub-install /dev/sda
# update-grub

现在，你可以把启动光盘丢到一边了，重启机器后，你就可以使用新的文件系统了。