你的下一个文件系统——Btrfs

提起 Btrfs ，相信广大折腾帝们都不会陌生，被誉为“下一代 Linux 文件系统”的它，具有扩展性好、支持数据校验、支持多设备管理等等强大特性，使得 Ext4 也只能成为悲剧的过渡产品，还不赶快找一个 Ubuntu 10.10、Fedora 15、Meego 什么的试一下？

慢着！支持什么多设备、什么数据校验跟你有一毛钱关系啊？根据 Ext4 和 Btrfs 的对比，Btrfs 在速度上似乎还差上一些呢！这么说 Btrfs 其实挺垃圾的？

本文就来为你从普通折腾帝用户的角度来解说一下 Btrfs 到底有什么好。如果你想从技术层面了解 Btrfs ，可以看一下《新一代 Linux 文件系统 btrfs 简介》。

注意：Btrfs 还处于实验性阶段，截止到本文写作为止，其磁盘检查工具 Btrfsck 还不能修复文件系统，请不要在工作环境下使用 Btrfs，以免数据丢失！再次警告，这不是演习！

错误修复

在正式开始讲之前，我假定你已经把系统弄坏了，你已经看到了系统提示你“You are on your own”，“Good luck~”，很好，我之前已经说过 Btrfs 还处于实验阶段了，所以就不要妄想把你的动作片全集找回来啦，乖乖格式化掉吧~

呃，当然，我们对于有共享精神的同志还是要宽容处理的，如果你真的很想找回来并且共享给我，你或许可以去 Arch Wiki 上看一下，那里有几条死马当活马医的良策，或许可以帮你度过难关，铁道部春哥保佑你。

其他特性

其实 Btrfs 对于普通用户有用的、能看到的特性主要就是其包含了卷管理特性，但是为了吊胃口，我们还是从其他特性开始说起吧。

其他的其他

Btrfs 支持在线的碎片整理，在线的卷增大和缩小，在线的块设备增添和删除，在线的块设备负载均衡；啥叫在线的呢？我理解就是文件系统挂载着就可以干这些事情，牛吧？虽然我不知道这些事情都是干嘛的跟我有毛神马关系。

可以从 Ext3/Ext4 无痛转换

不解释，详见《Conversion from Ext3 and Ext4》。

为 SSD 优化

Btrfs 高度为 SSD 优化，不仅提高存取效率，还延长了使用寿命。如果你在 SSD 硬盘上使用 Btrfs，那么可以在挂载选项中加入 ssd 来启用这一特性。

支持数据压缩

Btrfs 支持文件系统的压缩，这个有什么用呢？大家知道 NTFS 吧，它就支持压缩，支持压缩就可以存放更多的东西呗，动作片什么的。

不过压缩可不光是这个作用，大家都知道磁盘速度很慢，总是跟不上 CPU 的处理速度，所以 CPU 常常空闲着没事干。于是牛人们就想着给它找点事干，于是就有了压缩。压缩了之后磁盘读写就少了，原来闲着的 CPU 过来帮忙压缩解压缩数据，CPU 多快啊，这一来二去，往往就比原来不压缩的时候速度快得多。没看内核和 Ramdisk 都变着花样的压缩么，就是这个道理。

Btrfs 目前支持 lzo 和 zlib 压缩算法，而且很智能，像一些视频啊、音乐啊、图片啊，大家都知道它们本来就是压缩过存放的，再压缩也不一定减少空间，反而平白浪费 CPU，所以 Btrfs 会试着压缩一小段，如果压着困难，就会原样存放。怎么样，智能吧？

如果想要启用这一特性，可以在挂载选项中加入 compress 选项，你还可以手动指定压缩算法，例如 compress=zlib 可以获得更高压缩比，而 compress=lzo 可以获得更快的速度。

卷管理

终于到正题了啊，说到卷管理，很多人可能就想到 LVM 了，没错，说的就是这个卷！不过我虽然用过 LVM ，不过用的也不熟，如果说得有错误，请偷偷告诉我……

无须分区的文件系统

初入 Linux ，最大的难点是什么？当然是分区。其实这是大多数操作系统都会共有的问题，各位 MM ，你们当时是不是找暗恋你们的 GG 帮忙分的区？各位 GG ，你们当时是不是找暗恋你们的 GG 帮忙分的区？有了 Btrfs ，你们再也不用求人了！

什么 /boot 要分 200M 还有说不用单独分出来的啊，什么 /home 要分好多好多但是不能理解这是干什么用的啊，就算你已经算是 Linux 老鸟了，新换一个发行版的时候，也会犹豫 / 到底是分 15G 好还是 20G 好吧？

有了 Btrfs，你只需要分一个区就可以了，除非你想要休眠功能，那可以再分一个跟内存大小一样大的 swap 分区。

还在担心重装系统 /home 下文件会丢失？不用了，把 /home 分到一个单独的子卷中就可以啦！担心多系统问题？把 /boot 分到一个子卷中，就可以共享啦，然后再建一个其他操作系统的 / 子卷，往里面安新的操作系统吧！

子卷

上面的说明让你云里雾里？好吧，我来详细指点一下，多设备我不清楚，这里只说单设备，谁有多个硬盘自己研究去。

Btrfs 呢，自带了卷管理功能，所谓的卷呢，就是原来分区的概念，嗯，特别是在 LVM 中，就是这样。 LVM 中，划分子卷的时候也要指定子卷的大小，然后如果哪个子卷空间不够用了，可以用 LVM 的一套工具来改变大小。

这样其实跟原来分区的概念相差也不是很大，不过 Btrfs 中的子卷不是这样。在 Btrfs 中，所有子卷共用文件系统中所有的空间，在划分的时候是无需指定大小的。比如说你有个 80G 的 SSD 硬盘，全划分到一个 Btrfs 分区 sda1，而这个分区里面又有两个子卷 A 和 B，那么只要 A + B 的空间大小不超过 80G，两个子卷中哪个多点哪个少点根本没关系！

所以你再也不必为了 /boot 分小了而懊悔不已，不用为 / 分大了肉痛不已——它们共用一块空间，自身再也没有大小的概念了。

你可能要问，只分成一个 Btrfs 分区，那挂载的时候怎么办呢？仍然是通过挂载参数解决，比如：

mount /dev/sda1 /mnt -o subvol=root
mount /dev/sda1 /mnt/home -o subvol=home

虽然分区一样，不过由于子卷名称不一样，挂载时选择的子卷就不一样，很神奇。

快照

子曰：快照也是一种子卷，子卷是一种特殊的快照。

好，我们来挑战一下更难理解的概念——快照。说到快照，就不得不提系统还原，最常见的系统还原就是 Ghost 那种啦，把文件系统整个复制一遍然后压缩成一个镜像，这个又慢又费空间，大家懂的。Windows 自己也有系统还原，似乎是基于文件级的，把重要的文件备份一下，挂掉之后还原一下，能不能恢复正常全看天命，哈哈。

总之现在现实世界中各种系统还原办法还都不怎么完美（什么苹果、ZFS，我没用过的东西谁提我跟谁急！），不过在虚拟机的世界里，快照的应用已经相当广泛。嗯，或许你早已经用过 Virtualbox 的快照功能了，完全的增量备份方式，不会重复占用空间，并且可以方便地对快照进行增加和删除，是不是很爽？

现在这种异次元才有的技术终于降临在 Linux 上了， Btrfs 让真机上的文件系统快照成为可能。

COW

Btrfs 的快照功能是通过 COW(Copy on write) 技术来实现的，这种技术实现起来很难，不过说起来很简单。可能很多人听说过， Linux 内核中创建进程时 fork() 就用了这个技术，所以据各种书籍吹嘘， Linux 下建进程要比 Windows 下快得多。

举个例子，比如你把 Btrfs 分区分成了 / 和 /home 两个子卷，然后装上了系统，这时你想搞个对 / 子卷的快照，以便以后系统折腾坏了之后可以恢复过来。于是你就建了个快照，快照名叫 ooxx 好了。

Btrfs 中快照的建立几乎是瞬间的事，因为实际上它并没有备份数据，而只是增加了引用计数，比如一个文件 /lib/libc.so.6 ，初始引用计数是 1，你每建立一个快照它就加 1 ，所以现在你建立了 ooxx，引用数就变成了 2。

如果你哪天心情好，把 rm -rf /usr/lib 写成了 rm -rf /usr /lib，很遗憾你的默认子卷中的 /lib/libc.so.6 这个文件就没了。不过呢，这只是它的引用计数减 1 而已，快照 ooxx 中还对它持有一个引用，因此这个文件并没有真正消失，你还可以从 ooxx 中将其拷贝回来。

而哪天系统升级，默认子卷中 /lib/libc.so.6 被升级成了 /lib/libc.so.7，那么版本 6 的引用计数也是减一，同时在默认子卷中增加了一个版本 7 的文件。而快照 ooxx 完全不受此影响。

这就是 COW，也就是两者之间有差异的时候，再去修改差异的部分。如果没有差异，那么就无需重复的磁盘空间。

快照也是一种子卷，子卷是一种特殊的快照

这里反复提到默认子卷，也就是刚装系统时划分的那些子卷，这些子卷跟快照又是什么关系？

其实默认子卷只是一种特殊的快照而已，还记得之前说过划分子卷时要指定子卷名么？其实子卷名就是快照名，一个道理，你不管 / 的子卷叫 root ，而是叫它 xxoo 也是可以的，不管 /home 的子卷叫 home，叫它 oxox 也是可以的。

你可能糊涂了：快照不是死的、只读的么？怎么跟子卷又是一回事了？

错！快照不是只读的！

你可以把 Btrfs 中的快照想象成新建了一个一模一样的子卷，还记得之前的挂载命令么？现在你也可以使用快照名作为子卷名来进行挂载并且读写！

mount /dev/sda1 /mnt/root -o subvol=root
mount /dev/sda1 /mnt/snapshot_ooxx -o subvol=ooxx

没错！你甚至可以将默认子卷和快照同时挂载在系统上，同时进行读写，有 COW 技术的后盾，完全不用担心会有混乱！

想想这个技术可以干什么？你可以挂载一下以前的快照，轻松找回误删的文件；你可以新建一个快照，全盘删除，然后装个别的系统，完全不用担心原来系统的安全；你甚至可以建立一个快照，专门存放各种 MV, PV, AV, GV ，只要不挂载，即使是其他 Linux 高手也很难发现。

恢复系统

有了快照，怎么恢复系统呢？总不能把快照里面的文件都拷贝回来吧？

这个问题其实前面已经解答了。大家知道 Linux 下文件系统挂载主要是两个地方，一个是内核参数（也就是 GRUB 之类的配置文件里），一个是 /etc/fstab；大家还知道快照的挂载只需要修改挂载参数中的 subvol 的值就可以了，那么事情就简单了：想要恢复到哪个快照，直接挂载它就可以啦！

也就是说，系统的恢复只是改改配置文件的事，完全无需等待！当然以后可能还会有图形界面的工具出现。

快照的数量

我们可以在一个分区里面建立多少个快照？这个问题不要问我。我只能告诉你，如果你每天都在使用电脑，并且每天建立 100 个快照，那么你磁盘空间不足的时候， Btrfs 的 subvolid 肯定不会用完就是了。

所以你可以没事就建建快照，玩 RPG 的都会 S/L 大法吧？说不定少做了一次快照，前面就“请英雄重新来过”了，到时候哭都来不及。 Arch 下已经有了相应的工具自动建立快照，详情自行搜索。

总结

本文仅仅是从理论方面对 Btrfs 对普通折腾帝用户的用处进行了阐述，如果我心情好反响好的话我会写一篇实战篇，大家也可以去 Btrfs Wiki 上查看更详细的理论和实践知识。

根据最新接到的消息， Btrfsck 将在两周之内推出一个可以修复数据的初始版本，相信这个工具的推出，可以使更多折腾帝投入 Btrfs 的大潮之中，这篇文章，全当是为大家做个动员吧。

最后还是提醒，折腾有风险，千万别在 Btrfs 上存放重要数据，否则追悔莫及！谢谢支持！

PS: 长了草的博客，我对不起乃！我以后可能的话一定痛改前非，专心写博！

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