Le système de fichiers BTRFS
Btrfs (B-tree File System, souvent prononcé "ButterFS") est un système de fichiers développé par Oracle et placé sous licence GPL. Au contraire d'ext4 qui est une évolution des systèmes de fichiers ext2/3, btrfs se veut conçu différemment, et apporte certaines fonctionnalités inédites. Officiellement, ce système de fichiers est stable.
Les fonctionnalités principales sont les suivantes :
- Capacité maximale de 2^64 octets == 16 Eo. max.
- Meilleure gestion de l'espace occupé par les petits fichiers
- Possibilité de créer des snapshots en lecture seule ou en lecture-écriture (cf. plus bas)
- Possibilité de créer des sous-volumes
- Sommes de contrôle des données et des méta-données
- Compression (gzip / LZO)
- Sauvegarde incrémentale intégrée au système de fichiers
- Défragmentation à chaud
- conscient des SSD (stockage flash) (TRIM / Élimination de la notification blocs libres pour réutilisation) et optimisations (par exemple en évitant des optimisations de recherche inutiles, l'envoi d'écritures en cluster, même si elles proviennent de fichiers indépendants. Cela se traduit par des opérations d'écriture plus grandes et plus rapide en débit d'écriture)
Installation
Il est conseillé de faire un essai sur une partition de test ! Vous pouvez par exemple formater une clé USB vide et vous familiariser avec les commandes de BTRFS avant de l'utiliser pour vos données…
Si vous choisissez de déplacer des données sur votre partition BTRFS, faites une sauvegarde que vous êtes prêt à restaurer ! Pour pouvoir formater une partition en BTRFS installez le paquet btrfs-tools.
Si c'est trop virtuel, essayer en ligne de commande
sudo apt install btrfs-progs
Utilisation
Créer une nouvelle partition ou formater une partition existante
Utilisez simplement le gestionnaire de disque d'Ubuntu ou gparted, ou bien en ligne de commande:
mkfs.btrfs /dev/sdaX
où sdaX est la partition que vous souhaitez formater.
Convertir une partition ext4 vers BTRFS
Utiliser la commande :
btrfs-convert /dev/<device>
Utilisation des fonctions avancées
Nous allons maintenant voir quelques unes des fonctions de BTRFS qui le rendent intéressant par rapport à des systèmes de fichiers comme EXT4.
Les sous-volumes
Un sous-volume est une branche du système de fichiers qui se comporte comme un sous-système de fichiers. il apparaît comme un répertoire.
Créer un sous-volume
btrfs subvolume create test
pour créer un sous-volume intitulé test (en supposant que vous êtes quelque part dans votre système de fichiers BTRFS)
Supprimer un sous-volume
btrfs subvolume delete test
Les snapshots
Un snapshot, ou point de restauration, est une image du système de fichiers ou d'un de ses sous-volumes que vous sauvegardez à un instant précis, dans le but de pouvoir y accéder ou la restaurer plus tard. L'objectif principal est de restaurer un système devenu instable.
Une fois créé, un snapshot se comporte comme un dossier ordinaire de votre système de fichiers : vous pouvez le copier, le déplacer vers un support externe, le renommer…
Prendre un snapshot
Pour créer un snapshot du système de fichiers entier en ligne de commande :
btrfs subvolume snapshot test test_v1
Cette commande va prendre un snaphsot du sous-volume (répertoire) test. Cette version figée de votre répertoire sera accessible à travers le répertoire "test_v1". Les modifications faites dans chacun des deux répertoires sont indépendantes. Le système de fichiers gère les modifications pour qu'elles soient transparentes aux yeux de l'utilisateur (avec ext4, il aurait fallu créer une copie du répertoire, ce qui aurait occupé le double d'espace disque. Un snapshot ne consomme pas d'espace disque supplémentaire).
Le logiciel timeshift permet aussi de prendre un point de restauration (snapshot) btrfs en mode graphique.
Restaurer un snapshot
Utilisez simplement la commande "mv". Notez que vous pouvez faire la même chose à travers votre gestionnaire de fichiers en mode graphique. Les snapshots apparaissent comme des répertoires que vous pouvez manipuler à votre guise.
La compression
Ceci permet de compresser les données lorsqu'elles seront écrites sur le disque. Deux algorithmes de compression sont disponibles :
- zlib (par défaut)
- lzo : plus rapide et prend moins de charge CPU, mais compresse moins
Pour ceci, il faut éditer le fichier /etc/fstab :
# <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass> proc /proc proc nodev,noexec,nosuid 0 0 # / was on /dev/sda2 during installation UUID=07e198ed-18a3-41ed-9e48-bde82ead65fc / btrfs defaults,compress 0 1 # /boot was on /dev/sda1 during installation UUID=90983817-83f8-464f-a50c-39cd02317447 /boot ext2 defaults 0 2 # swap was on /dev/sda5 during installation UUID=a3da3212-876f-4350-94b3-4b5b5040c871 none swap sw 0 0
C'est le compress ligne 4 qui agit. Pour compresser en lzo, tapez
compress=lzo
Le RAID de disques
Voir le type de raid actuel
Commande pour visualiser le raid en cours
btrfs fi df /home Data, RAID5: total=168.00GiB, used=165.12GiB System, RAID5: total=64.00MiB, used=16.00KiB Metadata, RAID5: total=2.00GiB, used=319.66MiB GlobalReserve, single: total=190.94MiB, used=0.00B
Créer le raid de disques
Création d'un raid 1 avec un disque de spare
mkfs.btrfs -m raid1 -d raid1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd
Vérifier le raid de disques
Voir la synthèse de système RAID BTRFS :
sudo btrfs filesystem usage /home Overall: Device size: 1.36TiB Device allocated: 300.02GiB Device unallocated: 1.07TiB
ou
btrfs fi usage volume_btrfs
Pour vérifier l'état du système BTRFS passez par la commande :
sudo btrfs device stats /home [/dev/sdb].write_io_errs 0 [/dev/sdb].generation_errs 0 [/dev/sdc].write_io_errs 12897745 [/dev/sdc].read_io_errs 6026751 [/dev/sdc].flush_io_errs 700547
ou
btrfs device stats volume_btrfs
Pour voir l'état des disques de votre RAID BTRFS passez par la commande :
sudo btrfs filesystem show Label: none uuid: c5f42f5d-7802-4f4f-bee6-3c8e0994bbe8 Total devices 3 FS bytes used 146.43GiB devid 1 size 465.76GiB used 100.00GiB path /dev/sdb devid 3 size 465.76GiB used 100.01GiB path /dev/sdd *** Some devices missing
ou
btrfs fi show
Pour voir le détail des disques de votre RAID BTRFS passez la commande :
sudo btrfs device usage /home /dev/sdb, ID: 1 Device size: 465.76GiB Device slack: 0.00B Data,RAID1: 99.00GiB Metadata,RAID1: 1.00GiB Unallocated: 365.76GiB /dev/sdc, ID: 2 Device size: 0.00B Device slack: 0.00B ...
Augmenter/Diminuer le système de fichier du raid de disques
Visualiser l'espace libre disponible, puis augmenter la taille du système de fichiers sur le raid :
sudo btrfs filesystem resize +10G /home Resize '/home' of '+10G'
Diminuer la taille du système de fichier sur le raid
sudo btrfs filesystem resize -10G /home Resize '/home' of '-10G'
Réparer le raid de disques
Voir l'état des disques :
sudo btrfs device stats /home [/dev/sdb].write_io_errs 0 [/dev/sdb].read_io_errs 0 [/dev/sdb].flush_io_errs 0 [/dev/sdb].corruption_errs 0 [/dev/sdb].generation_errs 0 [/dev/sdc].write_io_errs 204890173 [/dev/sdc].read_io_errs 19080823 [/dev/sdc].flush_io_errs 10027539 [/dev/sdd].generation_errs 0
sudo btrfs balance start -v -mconvert=dup -dconvert=single /home sudo btrfs device remove /dev/sdc
sudo btrfs device usage /home sudo btrfs fi show sudo btrfs fi usage
sudo btrfs device add /dev/sdc /home sudo btrfs balance start -dconvert=raid1 -mconvert=raid1 /home