btrfs是Linux系统上一种非常强大的文件系统，全称：B-tree，是Oracle公司基于GPL协定于2007年研发的。那么对于btrfs文件系统我们如何去创建使用它呢。下面我们将以CentOS7系统在实验中研究它。
一、了解btrfs的特性
btrfs文件系统有很多的特性 ，我们这边就它的几个核心的特性说下:
1、多物理卷支持：btrfs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：复制、更新及替换指针，而非“就地”更新；
3、数据与元数据校验码：checksum
4、支持子卷：可以在btrfs文件系统下创建子卷
5、支持快照
6、透明压缩：指的文件的存储是压缩的形式，而对于用户来说我们并不知道
二、如何创建btrfs文件系统
首先创建btrfs文件系统我们需要多块磁盘，在虚拟机中我们要添加几块磁盘
[[email protected] ~]# fdisk -l
磁盘/dev/sda：128.8 GB,128849018880字节，251658240个扇区
Units=扇区 of 1*512=512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节
磁盘标签类型：dos
磁盘标识符：0x000abcfd
设备BootStartEndBlocksIdSystem
/dev/sda1 *2048102604751200083Linux
/dev/sda2 10260482516582391253160968eLinux LVM
磁盘/dev/sdc：21.5 GB,21474836480字节，41943040个扇区
Units=扇区 of 1*512=512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节
磁盘/dev/sdd：21.5 GB,21474836480字节，41943040个扇区
Units=扇区 of 1*512=512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节
磁盘/dev/sdb：21.5 GB,21474836480字节，41943040个扇区
Units=扇区 of 1*512=512 bytes
扇区大小(逻辑/物理)：512字节/512字节
I/O 大小(最小/最佳)：512字节/512字节
如上我添加了3块磁盘分别是sdb、sdc和sdd分别给它们的空间是20G
[[email protected] ~]# btrfs <=点击2次TAB键可以看出以下好多命令和btrfs文件系统有关的命令
btrfs btrfs-debug-tree btrfs-map-logical btrfs-zero-log
btrfsck btrfs-find-root btrfs-show-super
btrfs-convert btrfs-image btrfstune
[[email protected] ~]# btrfs
我们这边只说btrfs文件系统的常用命令：
1、mkfs.btrfs：创建btrfs文件系统
-L “LABEL”：指定卷标
-d <type> : 指定数据存储的类型，如：raid0,raid1,raid5,raid10,single
-m：指明元数据是指明存放的
-O <feature>：指明一些选项
-O list-all：列出支持的所有feature
[[email protected] ~]# mkfs.btrfs -L mydata /dev/sdc/dev/sdd <===把dev下的sdc和sdd两块磁盘创建成一个
Btrfs v3.16.2 名为mydata的btrfs文件系统
See http://btrfs.wiki.kernel.org for moreinformation.
Turning ON incompatfeature ‘extref‘: increased hardlink limit per file to 65536
adding device /dev/sdd id 2
fs created label mydata on /dev/sdc
nodesize 16384 leafsize 16384 sectorsize 4096 size 40.00GiB
[[email protected] ~]#
2 、查看btrfs是否创建成功使用命令：btrfs filesystem show 如下
[[email protected] ~]# btrfs filesystem show /dev/sdc
Label:‘mydata‘ uuid:179e892a-aa8b-4f25-825d-c0a87d99096d
Total devices 2 FS bytes used 612.00KiB
devid 1 size 15.00GiB used 1.28GiB path /dev/sdc
devid 2 size 20.00GiB used 1.28GiB path /dev/sdd
Btrfs v3.16.2
注：我们创建文件系统的时候指定了两个磁盘，我们这边的路径使用/dev/sdc 和使用/dev/sdd效果是一样的
3 、我们上面对btrfs文件系统创建的卷标为mydata，我们使用命令查看卷标是否是我们创建的mydata
[[email protected] ~]# btrfs filesystem label /dev/sdc
mydata
4、如上我们创建好了btrfs文件系统和查看卷边的命令，那么如何去挂载和使用这个文件系统呢？
[[email protected] ~]# mkdir /mydata <====创建目录mydata
[[email protected] ~]# mount -t btrfs /dev/sdc /mydata/ <====将之前创建的btrfs文件系统挂载到mydata下
[[email protected] ~]# df -h <====使用df命令查看是否挂载成功
文件系统容量已用可用已用%挂载点
/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/
devtmpfs 481M0481M0%/dev
tmpfs 490M80K490M1%/dev/shm
tmpfs 490M7.1M483M2%/run
tmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home
/dev/sda1 497M126M371M26%/boot
/dev/sdc 35G1.2M30G1%/mydata <====这样可以看到我们创建 的btrfs文件系统挂载好了
[[email protected] ~]# cd /mydata/ <======切换到mydata目录下
[[email protected] mydata]# touch a.txt <=====创建一个文件
[[email protected] mydata]# ll <=====查看文件，这样我们的btrfs文件系统就可以使用了
总用量0
-rw-r--r--.1 root root 08月2921:08 a.txt
drwxr-xr-x.1 root root 968月2810:56 logs
[[email protected] mydata]#
卸载的话直接使用umount命令加上分区路径就可以了
5、btrfs文件系统还可以实现透明压缩，那么什么是透明压缩呢。就是我们在创建btrfs文件系统时，系统后台会自动压缩而我们这边并没有看到，那么如何实现压缩呢？我们下面演示下
用法：mount-o compress={lzo|zlib} DEVICE MOUNT_POINT
[[email protected] ~]# umount /mydata/ <======先卸载文件系统
[[email protected] ~]# mount -o compress=lzo /dev/sdc /mydata <======在进行透明压缩挂载
6、实现指定btrfs文件系统的大小调整
[email protected] ~]# btrfs filesystem resize -10G/mydata <======先对mydata减小10G
Resize‘/mydata‘ of ‘-10G‘
[[email protected] ~]# df -lh <=====查看文件系统的容量
文件系统容量已用可用已用%挂载点
/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/
devtmpfs 481M0481M0%/dev
tmpfs 490M80K490M1%/dev/shm
tmpfs 490M7.1M483M2%/run
tmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home
/dev/sda1 497M126M371M26%/boot
/dev/sdc 25G1.3M9.5G1%/mydata<==这里我们挂载的容量就减小了
[[email protected] ~]# btrfs filesystem resize +5G/mydata<====然后我们对mydata增加5G
Resize‘/mydata‘ of ‘+5G‘
[[email protected] ~]# df -lh
文件系统容量已用可用已用%挂载点
/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/
devtmpfs 481M0481M0%/dev
tmpfs 490M80K490M1%/dev/shm
tmpfs 490M7.1M483M2%/run
tmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home
/dev/sda1 497M126M371M26%/boot
/dev/sdc 30G1.3M20G1%/mydata<=====这里查看容量就增加了
当然如果我们想增加和减小容量不仅可以使用增加容量的的方法，还可以使用增加货减小物理卷的方法，如：
[[email protected] ~]# btrfs device add /dev/sdb /mydata/<=====将物理磁盘sdb加入到mydata文件系统
[[email protected] ~]# btrfs balance start /mydata<==实现均衡操作（每块设备的数据平摊）
Done, had to relocate 3 out of 3 chunks
[[email protected] ~]# df -lh<=====查看mydata的大小，可以看出大小就增加了
文件系统容量已用可用已用%挂载点
/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/
devtmpfs 481M0481M0%/dev
tmpfs 490M80K490M1%/dev/shm
tmpfs 490M7.1M483M2%/run
tmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home
/dev/sda1 497M126M371M26%/boot
/dev/sdc 50G1.3M40G1%/mydata
[[email protected] ~]# btrfs device delete /dev/sdb /mydata/<=====删除sdb
[[email protected] ~]# df -lh<=====再次查看mydata容量，这里就可以看出减少了
文件系统容量已用可用已用%挂载点
/dev/mapper/centos-root 50G6.9G44G14%/
devtmpfs 481M0481M0%/dev
tmpfs 490M80K490M1%/dev/shm
tmpfs 490M7.1M483M2%/run
tmpfs 490M0490M0%/sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-home 68G44M68G1%/home
/dev/sda1 497M126M371M26%/boot
/dev/sdc 30G1.8M20G1%/mydata
7、改变文件系统的数据和元数据RAID的级别
[[email protected] ~]# btrfs balance start -mconvert=raid1 /mydata 指明元数据的为RAID1模式
Done, had to relocate 2 out of 3 chunks
[[email protected] ~]# btrfs balance start -dconvert=raid1 /mydata指明数据位RAID1模式
Done, had to relocate 1 out of 3 chunks
注：我们指定raid1和0时只需要2块物理分区，如果你需要创建成raid5的话至少需要3块物理磁盘
8、在btrfs文件系统的子卷的管理
（1）、子卷的创建
[[email protected] ~]# btrfs subvolume create /mydata/logss <=====在mydata文件系统下创建logss
Create subvolume ‘/mydata/logss‘
[[email protected] ~]# btrfs subvolume list /mydata/<=====查看mydata所有的子卷，log是我之前创建的
ID 262 gen 108 top level 5 path logs
ID 267 gen 114 top level 5 path logss
注：如果父卷挂载了，那么子卷会自动挂载在文件系统上。当然子卷也单独挂载，前提是要先卸载父卷
（2）、子卷单独挂载
如：我们想要把logss子卷单独挂载，则执行以下操作，
先卸载父卷
[[email protected] ~]# mount -o subvol=logss /dev/sdc /mnt <====将子卷挂载到mnt目录下
[[email protected] ~]# cd /mnt/
[[email protected] mnt]# ll
总用量0
[[email protected] mnt]# cp /etc/fstab /mnt/ <=====拷贝一个文件到mnt下
[[email protected] mnt]# ll /mnt/
总用量4
-rw-r--r--.1 root root 5418月2922:33 fstab
[[email protected] mnt]# cd
[[email protected] ~]# umount /mnt/ <=====卸载子卷
[[email protected] ~]# mount /dev/sdc /mydata/ <=====重新挂载父卷
[[email protected] ~]# cd /mydata/logss/ <=====进到子卷中
[[email protected] logss]# ll <=====发现我们之前拷贝的文件还是存在的
总用量4
-rw-r--r--.1 root root 5418月2922:33 fstab
（3）、删除子卷
如何删除子卷，使用命令：btrfs subvolume delete
[email protected] ~]# btrfs subvolume delete /mydata/logss<=====删除子卷logss
Transaction commit: none (default)
Delete subvolume ‘/mydata/logss‘
[[email protected] ~]# ll /mydata/ <=====查看父卷中的内容已经没有logss了
总用量16
-rw-r--r--.1 root root 08月2921:08 a.txt
-rw-r--r--.1 root root 134308月2921:43 functions
drwxr-xr-x.1 root root 968月2810:56 logs
（4）、对子卷创建快照
[[email protected] ~]# btrfs subvolume create /mydata/logss <=====先创建子卷logss
Create subvolume ‘/mydata/logss‘
[[email protected] ~]# btrfs subvolume snapshot /mydata/logss /mydata/logss_snapshot<=====对子卷创建快照，命名为logss——snapshot Create a snapshot of ‘/mydata/logss‘in‘/mydata/logss_snapshot‘
[[email protected] ~]# btrfs subvolume list /mydata/ <=====查看mydata下又多了一个子卷，这就是我们所创建的快照
ID 262 gen 108 top level 5 path logs
ID 267 gen 124 top level 5 path logss
ID 268 gen 124 top level 5 path logss_snapshot
9、如何将btrfs文件系统转化为ext文件系统
首先需要创建一个新的分区，在新的分区上创建ext4的文件系统，这边我就不做演示了，直接将新分区创建成了ext4文件系统
[[email protected] ~]# mke2fs -t ext4 /dev/sdb1 将sdb1创建成ext4的文件系统
mke2fs 1.42.9(28-Dec-2013)
文件系统标签=
OS type:Linux
块大小=4096(log=2)
分块大小=4096(log=2)
Stride=0 blocks,Stripe width=0 blocks
655360 inodes,2621440 blocks
131072 blocks (5.00%) reserved for the super user
第一个数据块=0
Maximum filesystemblocks=2151677952
80 block groups
32768 blocks per group,32768 fragments per group
8192 inodes per group
Superblockbackups stored on blocks:
32768,98304,163840,229376,294912,819200,884736,1605632
Allocating grouptables:完成
正在写入inode表:完成
Creating journal (32768 blocks):完成
Writing superblocks andfilesystem accounting information:完成
[[email protected] ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/ 将ext4的文件系统挂载到mnt目录下
[[[email protected] ~]# cp /etc/fstab /mnt/ 拷贝etc目录下的fstab到mnt目录下
[[email protected] ~]# ll /mnt/ 查看mnt下的文件
总用量20
-rw-r--r--.1 root root 5418月2923:35 fstab
drwx------.2 root root 163848月2923:33 lost+found
[[email protected] ~]# umount /mnt/ 卸载ext4的文件系统
[[email protected] ~]# fsck -f /dev/sdb1 对sdb1分区进行检测
fsck，来自 util-linux 2.23.2
e2fsck 1.42.9(28-Dec-2013)
第一步:检查inode,块,和大小
第二步:检查目录结构
第3步:检查目录连接性
Pass4:Checking referencecounts
第5步:检查簇概要信息
/dev/sdb1:12/655360 files (0.0% non-contiguous),83138/2621440 blocks
[[email protected] ~]# btrfs-convert /dev/sdb1 将sdb1的文件系统转化成btrfs文件系统
creating btrfs metadata.
creating ext2fs image file.
cleaning up system chunk.
conversion complete. 转化完成
[[email protected] ~]# btrfs filesystem show /dev/sdb1 查看sdb1的属性
Label: none uuid: c8db9d69-3e6a-4c99-835e-6e109b3a0169
Total devices 1 FS bytes used 324.80MiB
devid 1 size 10.00GiB used 10.00GiB path /dev/sdb1
Btrfs v3.16.2
[[email protected] ~]# mount /dev/sdb1 /mnt 挂载btrfs文件系统
[[email protected] ~]# ll /mnt 查看fstab文件和之前一致
总用量8
drwxr-xr-x.1 root root 108月2923:37 ext2_saved
-rw-r--r--.1 root root 5418月2923:35 fstab
drwx------.1 root root 08月2923:33 lost+found
[[email protected] ~]# umount /mnt/ 卸载mnt目录上的文件系统
[[email protected] ~]# btrfs-convert -r /dev/sdb1 将btrfs降级为ext4文件系统
rollback complete. 提示降级成功
[[email protected] ~]# blkid /dev/sdb1 查看sdb1的信息，为ext4文件系统降级完成
/dev/sdb1: UUID="84965289-5f82-4fe3-b0e7-6160726d7a25" TYPE="ext4"
[[email protected] ~]# btrfs-convert /dev/sdb1 再次升级为btrfs文件系统
creating btrfs metadata.
creating ext2fs image file.
cleaning up system chunk.
conversion complete
[[email protected] ~]# blkid /dev/sdb1
/dev/sdb1: UUID="e582e4e2-a343-4d20-ba0e-dda43a3a90e5" UUID_SUB="95c8bc9b-ae3e-4989-904f-753781a83fab" TYPE="btrfs"
三、小结
上面所述的所有内容，只是我对于学习的总结，其中可能有些说的不足和不对的地方，希望朋友多指点。