Blogerator.org

× Версия для печати

Btrfs - это новейшая файловая система, которая в данный момент очень активно развивается, и, несмотря на ещё несколько незрелый вид, уже интегрирована в ядро ОС Linux. В целом, говоря предельно кратко, Btrfs  — это файловая система, созданная специально для Linux, основанная на структурах B-деревьев и экстентах, и работающая по принципу «копирование при записи» (copy-on-write).

Мне кажется, что для понимания необходимости создания этой файловой системы, необходимо хотя бы вкратце показать исторический фон, на котором она создавалась. В связи с этим стало уже стереотипным мнением, воспринимать Btrfs как прямой ответ на файловую систему ZFS, которую было запрещено включать в состав ядра Linux из-за лицензионной несовместимости с ним.

Феномен появления столь масштабного решения как ZFS, ряд возможностей которой отсутствовали в традиционных файловых системах Linux, нельзя было оставить незамеченным, поэтому Крис Мэйсон (Chris Mason), директор управления Linux Kernel Engineering в Oracle, инициировал разработку новой, не менее масштабной и амбициозной ФС, основанной c прицелом специально под ОС Linux.

Прежде чем привести список основных технических возможностей этой файловой системы, следует ещё раз подчеркнуть, что разработка этой ФС ещё в самом разгаре, и, не смотря на то, что многое уже сделано — многие возможности ещё далеки от совершенства и логического завершения.

Крис Мэйсон, ведущий разработчик btrfs (Oracle)

Как пример такой незавершенности, можно привести то, что до сих пор не доработан до конца инструмент для проверки файловой системы и исправления её ошибок (есть правда утилита для восстановления данных, написанная Йозефом. Работает она также пока в режиме ReadOnly, так что если у кого-то есть сломанные разделы с btrfs — стоит попробовать).

Также лишь совсем недавно вновь начал свою работу Git-репозиторий на kernel.org с набором утилит btrfs-progs , ориентированных на управление разделами с файловой системой Btrfs (кстати в новой версии появилась поддержка режима scrub , при котором осуществляется чтение и проверка всех данных и метаданных с целью выявления ошибок и нарушений целостности в файловой системе Btrfs).

Вот её основные особенности:

• Динамическое выделение индексных дескрипторов (динамические иноды, dynamic inodes ). Иначе говоря, в этой ФС нет максимального количества обслуживаемых файлов;
• Снимки файловой системы (snapshots), а также возможности делать снимки снимков и записываемые снимки (writeable snapshots);
• Для продвинутого контроля целостности, применяются хеши на все данные и метаданные (тут нужно сразу заметить, так как от сравнения Btrfs и ZFS никак не уйти, что на данный момент в Btrfs применяется CRC-32C, что существенно скромнее, чем в ZFS);
• Очень полезная возможность миграции с традиционных файловых систем ext3/ext4, что дает возможность очень прозрачного перехода на эту новую ФС;
• Завершаются работы над поддержкой автоматического распознавания и объединения дубликатов (дедупликация);
• Проверка файловой системы в рабочем режиме (online) и очень быстрая проверка в нерабочем режиме (offline);
• Прозрачные возможности избирательного сжатия файлов;
• Поддержка режима работы как RAID-массива (одна файловая система на нескольких томах);
• Подтома (subvolumes) и эффективное клонирование файловой системы, быстрое создание инкрементальных архивов;
• Прямая поддержка Device-mapper — важного компонента ядра Linux, с помощью которого организуется расширенное управление логическими томами;
• И многое другое.

И хотя эта ФС пока активно развивается, в качестве иллюстрации точек её будущего роста и масштабности общей задумки, в качестве примера можно привести решение компании Oracle реализовать сетевой протокол новой распределенной файловой системы CRFS (фактически заменяющий устаревшие NFS и CIFS), который будет спроектирован и оптимизирован полностью под btrfs.

Крис Мэйсон доволен btrfs, несмотря на её острую критику

Второй похожий пример: после долгого анализа существующих ФС, консорциум Intel и Nokia выбрал для своей новейшей мобильной Linux-платформы MeeGo как раз btrfs, которая в сравнении с другими аналогами оказалась наиболее перспективной.

Свежее техническое описание устройства и возможностей btrfs можно найти в подробной статье одного из её разработчиков — Йозифа. Также обратите внимание на инструкцию «Создание и обслуживание разделов с файловой системой Btrfs»

Начало этой серии статей здесь. Следующая часть (продолжение) — вот здесь.

Игорь Савчук // Системный Администратор, 2011