Btrfs

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Btrfs
Разработчик

Oracle Corporation, Fujitsu, Red Hat[1]

Файловая система

Btrfs

Дата представления

Стабильная: 4.6,
10 июня 2016 года[2][3]
Нестабильная: 4.6-rc1,
7 июня 2016 года[3] (Linux)

Структура
Содержимое папок

B-tree

Размещение файлов

экстент

Ограничения
Максимальный размер файла

16 ЭиБ

Максимальная длина имени файла

255 байт[4]

Максимальный размер тома

16 ЭиБ

Допустимые символы в названиях

Все байты кроме NUL и '/'

Возможности
Атрибуты

POSIX

Права доступа

POSIX, ACL

Фоновая компрессия

Да (LZO, gzip)

Фоновое шифрование

нет

Поддерживается ОС

Linux

Btrfs (B-tree FS, «Better FS» или «Butter FS») — файловая система для Linux, основанная на структурах B-деревьев и работающая по принципу «копирование при записи» (copy-on-write). Опубликована корпорацией Oracle в 2007 году под лицензией GNU General Public License[5]. Среди первоначальных целей разработки было обеспечение конкуренции файловой системе ZFS (использование которой в Linux было затруднено лицензионными ограничениями) и избавление от недостатков, характерных ранним файловым системам для Linux. Основной автор — Крис Мэйсон (англ. Chris Mason) — отмечал также наличие простого интерфейса управления файловой системой в качестве одной из целей создания[6].

Изначально планировалось выпустить Btrfs v1.0 и зафиксировать формат хранения в конце 2008 года[7], однако формат был зафиксирован только 12 июня 2010 года[8].

Btrfs включена в основную ветвь ядра Linux начиная с версии 2.6.29-rc в статусе экспериментальной, начиная с ядра 4.3.1 (выпущенного 16 ноября 2015 года) имеет статус стабильной. Проведённая ресурсом Phoronix оценка производительности показала, что Btrfs с включённым режимом сжатия иногда опережает по производительности Ext4[9].

Возможности[править | править вики-текст]

Считается, что Btrfs имеет ряд решений, впервые появившихся в ReiserFS[10], при этом не поддерживает некоторые базовые функции. Список возможностей системы по состоянию на 2011 год[11]:

  • Проверка целостности без размонтирования;
  • Доступные для записи снимки (writeable snapshots);
  • Динамическое выделение индексных дескрипторов inode (нет ограничения на максимальное количество файлов в файловой системе);
  • Добавление и удаление устройств хранения при смонтированной файловой системе (накопители и разделы легко подключаются в Btrfs и заменяются или удаляются при необходимости);
  • Поддержка сложных многодисковых конфигураций — уровней 0, 1, 5, 6 и 10 (реализовано, но 5 и 6 пока не считаются стабильными), а также реализация различных политик избыточности на уровне объектов файловой системы — то есть возможно назначить, к примеру, зеркалирование для какого-либо каталога или файла (в планах).
  • Сжатие (LZO, zlib — реализовано, предлагались патчи для lz4 и snappy)[12][13];
  • Подтома (subvolumes);
  • Эффективное клонирование файловой системы и создание инкрементальных архивов;
  • Дефрагментация смонтированной файловой системы.
  • Журналирование с копированием при записи.
  • Лимиты (отдельно для каждого подтома или группы подтомов, по фактически занимаемому месту или по «официальному»)
  • Контроль целостности блоков данных и метаданных с помощью контрольных сумм.
  • Зеркалирование метаданных даже в конфигурации с одним накопителем (отключается на SSD).
  • Полностью распределённое блокирование.
  • Поддержка ACL.
  • Защита от потери данных.
  • Выбор хэш-алгоритма для контроля целостности данных и мета-данных (реализовано пока только с CRC-32).
  • Поддержка NFS (пока неполная).
  • Флаги совместимости, необходимые для изменения дискового формата в новых версиях Btrfs с сохранением совместимости со старыми.
  • Резервные копии суперблока, по крайней мере по одной на устройство.
  • Гибридные пулы (в планах) — btrfs старается перемещать наиболее используемые данные на самое быстрое устройство, вытесняя с него «залежавшиеся» блоки, эта политика хорошо согласуется с моделью использования SSD-накопителей совместно с дисковыми.
  • Балансировка данных между устройствами в Btrfs возможна сразу после добавления диска к пулу, отдельной командой, а не только постепенно, в процессе использования (как это реализовано в ZFS).
  • Диски для горячей замены, поддержка которых появилась и в ZFS (в планах).
  • Оффлайн-дедупликация (в примонтированном виде, но после окончания записи — ядро 3.12 и новее), в перспективе — дедупликация будет осуществляться во время записи файла.

Несмотря на то, что Btrfs изначально не способна вести себя как распределённая (сетевая) файловая система, компания Oracle принялась за реализацию сетевого протокола файловой системы CRFS[14], который спроектирован и оптимизирован как раз под Btrfs.

В ранних версиях поддерживалась миграция с файловых систем ext3 и ext4 и обратно (до момента обновления), но начиная с версии ядра 4.0 использование функции не рекомендовано в связи с потенциальной опасностью[15].

Недостатки[править | править вики-текст]

В связи с использованием техники копирования при записи, при большом количестве перезаписей случайных фрагментов файлов может возникать значительная фрагментация[16]; решением может стать отключение COW (возможно только для пустых каталогов/файлов). Кроме того, нельзя использовать снимки LVM и копии тома, сделанные с помощью dd, так как у них будут одинаковые UUID, что может привести к записи не в ту копию и повреждению всех данных[17]; вместо использования LVM и dd в Btrfs необходимо использовать свои утилиты по управлению подтомами и механизм работы со снимками.

По состоянию на 2017 год в Btrfs нельзя создавать файл подкачки; исправление этого недостатка — в планах у разработчиков.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Which companies contribute to Btrfs?. gmane.org (24 апреля 2014). Проверено 18 июня 2014.
  2. список изменений
  3. 1 2 список архивов версий программ
  4. Linux/VLFN - Исследование Etersoft на предмет увеличения длины имени файла
  5. Btrfs Wiki: Main Page (англ.). Архивировано 28 июня 2012 года.
  6. Sean Michael Kerner. A Better File System For Linux (англ.). InternetNews.com (30 October 2008). — «The main goal is to let it {Linux} scale for the storage that will be available. Scaling is not just about addressing the storage but also means being able to administer and to manage it with a clean interface that lets people see what's being used and makes it more reliable.». Проверено 30 октября 2008. Архивировано 28 июня 2012 года. }}
  7. Btrfs Wiki: Development timeline (англ.) (недоступная ссылка — история). Архивировано 20 декабря 2008 года.
  8. LKML: Christian Kujau: [PATCH] Remove EXPERIMENTAL flag from Btrfs
  9. Where The Btrfs Performance Is At Today. Phoronix.com (09 июня 2010 г.). Проверено 9 июля 2010. Архивировано 28 июня 2012 года.
  10. Theodore Ts’o. Re: reiser4 for 2.6.27-rc1 (1 августа 2008). Проверено 22 января 2009. Архивировано 28 июня 2012 года.
  11. Dr Chris Brown B-tree filesystem // Linux format. — 2011. — № LXF140. — ISSN 1470-4234.
  12. https://www.phoronix.com/scan.php?page=news_item&px=LZ4-Unlikely-For-Btrfs
  13. https://btrfs.wiki.kernel.org/index.php/Compression
  14. Coherent Remote File System
  15. Conversion from Ext3
  16. Josef Bacik. Btrfs: The Swiss Army Knife of Storage (1 февраля 2012). Проверено 13 июля 2010. Архивировано 28 июня 2012 года.
  17. https://btrfs.wiki.kernel.org/index.php/Gotchas

Ссылки[править | править вики-текст]

На английском языке[править | править вики-текст]

На русском языке[править | править вики-текст]