Сегодня обнаружил интересный факт, что очень много людей попадают на мой блог через поисковики после запроса «btrfs». Не знаю, почему так происходит, учитывая, что у меня в блоге btrfs пока встречается только в кратком обзоре Debian Squeeze. Но факт есть факт.
Да и многие пока очень мало знают что-либо про btrfs. А знать стоило бы, файловая система, действительно, очень интересная и содержит просто огромную кучу функционала.

По этим причинам я решил написать небольшую статью, чтобы познакомить интересующихся с этой Файловой Системой.

В 2006 году летом в Сан-Хосе состоялся саммит разработчиков файловых систем. Сразу после этого саммита Крис Мэсон начал работу над созданием новой файловой системой BTRFS. И очень усердно.
Уже в начале 2007 года в списках рассылок разработчиков ядра Linux он сообщил, что первые результаты уже готовы. На тот момент он успел написать «10 547 строк слабо комментированного кода» и приглашал народ к тестированию.

В ноябре 2007 года происходит встреча разработчиков файловых систем, посвящённая вопросу создания файловой системы нового поколения для Linux (next generation filesystem, NGFS). На встрече присутствуют инженеры компаний Oracle, IBM, Intel, HP и Red Hat, принимающие участие в разработке файловых систем ext2, ext4, OCFS2, lustre, btrfs, AdvFS, Reiser4 и XFS.
В результате было решено, что:

• Linux файловая система нового поколения необходима;
• Файловая система Криса Масона, называемая btrfs, наиболее хорошо подходит на роль такой файловой системы;
• Разработка файловой системы нового поколения и переход на неё будут осуществляться продолжительное время, и на этом этапе в качестве основной файловой системы стоит использовать ext4.

В начале 2009 года файловую систему btrfs включили в ядро Linux. Разработка btrfs далека от завершения. Предполагается, что промышленная эксплуатация btrfs будет возможна не ранее 2010 года.

Чем так интересна btrfs? Она включает в себя функционал различных файловых систем.
Многие называют btrfs свободным клоном ZFS — это совершенно неверно. ZFS отличная файловая система, но она не была включена я ядро linux по причине лицензионных конфликтов linux и zfs. В btrfs есть две особенности, идеи которых били позаимствованы у ZFS:

• Как и ZFS, btrfs интегрирует в свой состав программный RAID
• btrfs позволяет делать снимки данных ФС (snapshots)

Основные возможности btrfs:

• Проверка целостности без размонтирования;
• Записываемые снимки (writeable snapshots);
• Динамическое выделение индексных дескрипторов (динамические иноды, dynamic inodes);
• Контрольные суммы данных и метаданных;
• Интеграция с device-mapper;
• Поддержка RAID-массивов (одна файловая система на нескольких томах);
• Сжатие;
• Подтома (subvolumes);
• Эффективное клонирование файловой системы и создание инкрементальных архивов;
• Дефрагментация смонтированной файловой системы.
• Поддержка сложных многодисковых конфигураций — RAID уровней 0, 1, 5, 6 и 10, а также реализация различных политик избыточности на уровне объектов ФС — то есть возможно назначить, к примеру, зеркалирование для какого-либо каталога или файла.
• Copy-on-write (CoW) журналирование.
• Контроль целостности блоков данных и метаданных с помощью контрольных сумм.
• Зеркалирование метаданных даже в однодисковой конфигурации.
• Полностью распределенное блокирование.
• Поддержка ACL.
• Защита от потери данных.
• Выбор хэш-алгоритма.
• Поддержка NFS.
• 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.
• Скоростные приоритеты для дисков.
• Гибридные пулы. btrfs старается перемещать наиболее используемые данные на самое быстрое устройство, вытесняя с него «залежавшиеся» блоки. Эта политика хорошо согласуется с появившейся недавно моделью использования SSD (Solid State Drive).
• 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.

Более того, метаданные файлов можно хранить на отдельных разделах. Насколько мне известно, на сегодня btrfs является единственной файловой системой, в котрой есть опция монтирования ssd, которой вы сообщаете, что монтируете ssd-диск. Благодаря этому, на ssd-диске, например, при обращении к какому-либо файлу, его временные метаданные не обновляются. Этим значительно сокращается изменение каких-либо данных на диске, что увеличивает его срок жизни на порядок. Плюс многие данные кешируются в память, чтобы исключить повторное обращение к диску.

Разработчики Ubuntu не так давно обещали сделать btrfs файловой системой по умолчанию в ubuntu-10.10, но недавно перенесли свои планы на версию 11.04. Посмотрим, как будет в этот раз. Хотя выбирать btrfs при установке отдельно уже можно. Как, кстати, и в Debian Squeeze.

На сегодняшний день GRUB не умеет загружать ядро и скрипты из btrfs-разделов. Поэтому, в любом случае, /boot/-раздел необходимо держать на какой-либо другой ФС.

При помощи btrfs-convert можно сконвертировать, например, ext3 в btrfs, получив функционал btrfs без потери данных. Причем потом можно обращаться к этому разделу и как к ext3 и как к btrfs. Можно без проблем удалить образ btrfs, лишившись его же функционала или наоборот, удалить образ ext3, оставшись навсегда в btrfs.