Файлова система Btrfs

Міністерство науки, молоді та спорту України

Політехнічний технікум Конотопського інституту

Сумського державного університету.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доповідь на тему «Файлова система btrfs»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Підготувала

студентка 731 групи

Зенченко О.

Перевірив

Викладач Бібик М.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Файлові системи найближчого майбутнього. Btrfs

 

 

Btrfs - це новітня файлова система, яка в даний момент дуже активно розвивається, і, незважаючи на ще трохи незрілий вигляд, вже інтегрована в ядро ​​ОС Linux.

Btrfs (B-tree FS, «Better FS» або «Butter FS») - файлова система для Linux, заснована на структурах Б-дерев і працює за принципом «копіювання при записі» (copy-on-write). Опублікована компанією Oracle Corporation в 2007 році під ліцензією GNU General Public License (GPL).

Однією з початкових цілей розробки даної файлової системи було забезпечення гідної конкуренції популярної ZFS. Btrfs буде врятована від багатьох недоліків, властивих іншим сучасним файловим системам для Linux.

Феномен появи такого масштабного рішення як ZFS, ряд можливостей якій були відсутні в традиційних файлових системах Linux, не можна було залишити непоміченим, тому Кріс Мейсон (Chris Mason), директор управління Linux Kernel Engineering в Oracle, ініціював розробку нової, не менш масштабної і амбітної ФС, заснованої спеціально під ОС Linux.

Переломний момент в розвитку Btrfs, який стався в кінці 2007 року, коли на спільній нараді провідних розробників Linux з компаній Oracle, Red Hat, Novell, IBM, HP, Intel, присвяченого створенню файлової системи нового покоління для Linux (Next Generation FileSystem, NGFS), було прийнято рішення зробити ставку на спільний розвиток btrfs, як найбільш універсальну і відповідає всім сучасним вимогам ФС. Після цього рішення Btrfs отримала вже офіційний статус ФС для Linux, що посилило її подальший розвиток, перетворивши в епіцентр інновацій у цій галузі. Перш ніж привести список основних технічних можливостей цієї файлової системи, слід ще раз підкреслити, що розробка цієї ФС ще в самому розпалі, і, не дивлячись на те, що багато чого вже зроблено - багато можливості ще далекі від досконалості і логічного завершення. Як приклад такої незавершеності, можна навести те, що до цих пір недопрацьований до кінця інструмент для перевірки файлової системи і виправлення її помилок.

Btrfs вважається стабільною, однак за станом на 2010 рік не створено інструменту для перевірки файлової системи і виправлення помилок. Версія Btrfs v0.19 випущена в червні 2009 року.

Спочатку планувалося випустити Btrfs v1.0 (і зафіксувати формат зберігання на диску) в кінці 2008 року, однак формат був зафіксований тільки 12 червня 2010 року.

Btrfs включена в основну гілку  ядра Linux починаючи з версії 2.6.29-rc, але залишається експериментальною і не готова для промислового використання. У червні 2010 року розробники не рекомендували використовувати дану ФС ні для чого крім тестування, так як, за словами одного з розробників, вона «могла з'їсти ваші дані». Проведена ресурсом Phoronix оцінка продуктивності показала, що Btrfs з включеним режимом зберігання даних в стислому вигляді, іноді випереджає за продуктивністю ФС Ext4.

 

Можливості:

Теодор Цо, розробник файлових систем ext3 та ext4, сказав, що Btrfs «має кілька рішень, присутніх вReiserFS/Reiser4». В даний час Btrfs не підтримує деякі базові функції, тим не менш, список поточних (і планованих) можливостей Btrfs такий:

• ефективна упаковка дрібних файлів і індексованих каталогів;

• динамічне виділення інод (немає обмеження на максимальну кількість файлів у файловій системі);

• знімки ФС і знімки знімків;

• різні внутрішні корені файлових систем (підтома);

• об'єктний рівень дзеркалювання і розшарування даних;

• Хеші на дані та метадані (покращена гарантія цілісності, поточний алгоритм хешів - CRC-32C, апаратне прискорення якого реалізовано в наборі інструкцій SSE 4.2, альтернативні в планах;)

• прозора компресія (в даний момент доступно zlib (за замовчуванням) і lzo, активується при монтуванні з опцією-o compress чи-o compress = <тип>);

• журналювання читань-записів всіх даних і метаданих;

• сильна інтеграція з Device mapper для підтримки численних пристроїв з декількома вбудованими алгоритмами для роботи з RAID;

• ефективне інкрементальне резервне копіювання та дзеркалювання файлової системи;

• міграція з файлової системи ext3 (ext4) і назад (до моменту поновлення);

• режим оптимізованої роботи під SSD (активується при монтуванні з опцією-o ssd );

• дефрагментація в робочому режимі;

 

Плановані можливості:

• дедуплікація даних

• перевірка файлової системи в робочому режимі (online) і дуже швидка перевірка в неробочому режимі (offline)

Незважаючи на те що Btrfs спочатку не здатна вести себе як розподілена (мережева) файлова система, компанія Oracle взялася за реалізацію мережевого протоколу файлової системи CRFS , який спроектований і оптимізований саме під Btrfs.

 

Недоліки:

• При великій кількості перезаписів випадкових фрагментів файлів виникає фрагментація (через copy-on-write)