# btrfs
btrfs是一个现代的COW(copy on write)文件系统，该文件系统旨在实现高级功能的同时还注重容错、修复和易于管理。

## 文件系统特性
### 在单个设备上的文件系统
想要在分区`/dev/partition`上创建文件系统，可以通过如下命令：
```bash
# mkfs.btrfs -L mylabel /dev/partition
```
btrfs元数据的默认节点大小为16KB，而数据默认的扇区大小等于page size并自动检测。如果想要自定义元数据的nodesize，可以通过`-n`属性来指定（必须是扇区大小的整数倍）:
```bash
# mkfs.btrfs -L mylabel -n 32k /dev/partition
```

### 在多个设备上创建文件系统
可以在多个磁盘设备上创建btrfs文件系统，并且在创建文件系统后，可以向文件系统中添加更多磁盘。

默认情况下，metadata将会被镜像到两个设备上，而data则是会被分散到所有的设备上。其等价于`mkfs.btrfs -m raid1 -d raid0`。

> 默认情况下，metadata将会使用raid1，存在两个copy，而data则是使用raid0，只存在一个copy（single）。

如果只存在一个磁盘设备，那么metadata将会在一个设备上被重复存储，`mkfs.btrfs -m dup -d single`。但如果存在多个磁盘设备，那么不应该对metadata使用dup，而是指定raid1，`mkfs.btrfs -m raid1 -d single`.

#### 新增和删除设备
btrfs支持在创建文件系统后，实时的新增和移除设备，并且支持在raid level之间进行切换。

btrfs支持raid0, raid1, raid5, raid10, raid6。当btrfs针对block进行读取时，会校验checksum。如果checksum校验失败，会尝试从备份copy处进行读取，如果备份copy读取成功，则会修复前面损坏的block。

raid1 profile允许2，3，4个copies，分别叫做RAID1, RAIDC3， RAIDC4。

> 对于RAID5和RAID6，raid5需要的最小设备数量为3个，而raid6需要的最小设备数量为4个。

## 文件系统创建
`mkfs.btrfs`可以用于创建btrfs文件系统，通过-d来指定data的raid模式，通过-m来指定metadata的raid模式。

指定raid时，有效的值如下：
- raid0
- raid1
- raid10
- raid5
- raid6
- single
- dup

raid 10 至少需要4块设备：
```bash
# Create a filesystem across four drives (metadata mirrored, linear data allocation)
mkfs.btrfs -d single /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

# Stripe the data without mirroring, metadata are mirrored
mkfs.btrfs -d raid0 /dev/sdb /dev/sdc

# Use raid10 for both data and metadata
mkfs.btrfs -m raid10 -d raid10 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde

# Don't duplicate metadata on a single drive (default on single SSDs)
mkfs.btrfs -m single /dev/sdb
```

如果想要使用不同大小的device，那么striped raid级别（raid0,raid10,raid5,raid6）可能不会使用所有的磁盘空间，而non-striped的等效替代则是会更有效的使用空间（single替换raid0， raid1替换raid10）。
```bash
# Use full capacity of multiple drives with different sizes (metadata mirrored, data not mirrored and not striped)
mkfs.btrfs -d single /dev/sdb /dev/sdc
```

一旦创建文件系统后，可以对文件系统中的任何设备执行挂载操作：
```shell
mkfs.btrfs /dev/sdb /dev/sdc /dev/sde
mount /dev/sde /mnt
```

当重启或重新导入了btrfs模块后，需要通过`btrfs device scan`来扫描文件系统中所有的设备。

### device scan 
`btrfs device scan`用于扫描/dev下所有的块设备，并用于探测btrfs volume。在导入btrfs模块后，如果文件系统中存在多个磁盘设备，需要执行`btrfs device scan`命令。

```shell
# Scan all devices
btrfs device scan

# Scan a single device
btrfs device scan /dev/sdb
```