Btrfs

Btrfs (B-tree FS, auch "Butter FS", "Better FS“) ist ein Copy-On-Write (COW) und B-Baum Dateisystem für das Linux Betriebssystem. Btrfs weist einige Überschneidungen mit ZFS und dem Apple Dateisystem APFS auf. Sämtliche Daten und Metadaten werden in Baumstrukturen verwaltet. Das Btrfs Dateisystem baut auf der B-Baum Struktur des Journaling-Dateisystem XFS auf und teilt sich in dieser Hinsicht auch Ähnlichkeiten mit Reiser4. Seit dem 4. September 2017 hat das Brtfs Dateisystem das Beta-Stadium verlassen und gilt als zukünftiger Ablöser des weit verbreiteten ext4 Dateisystems. Mit Linux 2.6.29 ist das Btrfs Dateisystem fester Bestandteil des Linux-Kernels geworden.

Besonderheiten und Vorteile von Btrfs

Dynamische Inodes
Erweiterung des Speicherbereichs
Snapshots /Schnappschüsse
Subvolumes / Wurzelverzeichnisse
Datenkompression
Im laufenden Betrieb: Defragmentierung, Dateisystemüberprüfung
Copy-On-Write
Prüfsummen
RAID Integration (0, 1, 5, 6 und 10)

Metadatendublizierung

Metadaten sind von immenser Bedeutung für jedes Dateisystem. Metadaten bilden die grundlegenden Informationen für die Strukturierung der Dateisysteme. Das beinhaltet die Ordnerstrukturen, Dateinamen, Speicherorte und Zugriffsbefugnisse für Daten. Das Btrfs Dateisystem erstellt entsprechende Kopien der Metadaten auf einem Volumen, um im Falle defekter Festplatten oder defekter Sektoren eine Wiederherstellung der Daten zu ermöglichen.

Datenwiederherstellung

Das Auftreten langfristig unbemerkter Fehler kann bei regulären Speichersystemen zu beschädigten Daten und fehlerhaften Dateien führen, die ohne Warnungen und Fehlermeldungen weiter genutzt werden. Zur Vorbeugung derartiger Fehler generiert das Btrfs Dateisystem Prüfsummen für sämtliche Daten und Metadaten und erstellt zwei Kopien der Metadaten. Bei jedem Leseprozess erfolgt die Überprüfung der Prüfsummen. Bei Abweichungen hat das Btrfs die Möglichkeit die Datenkorruption autark festzustellen. Durch die Spiegelung der Metadaten kann das Btrfs mit den unterstützen RAID-Leveln (RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10) die Daten retten.

Snapshots

Das Btrfs Dateisystem verfügt über eine Snapshot-Funktion, welche die zeitpunktspezifische Kopie eines vollständigen Verzeichnisses ermöglicht. Resultieren aus menschlichem Versagen Datenverluste oder korrumpierte Datenbestände bei einer Datenbank, lassen sich mit dem Snapshot die Daten vorheriger Zeitpunkte wiederherstellen. Die Erstellung eines Snapshots benötigt aufgrund der Copy-on-Write-Prozesse nur wenige Ressourcen und hat kaum Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Systems.

Network Attached Storage mit Btrfs

Netgear ReadyNAS mit Brtfs

Die Netgear ReadyNAS 100, ReadyNAS 300 und ReadyNAS 500 verfügten über ein auf Btrfs basierendes Betriebssystem mit der Bezeichnung „ReadyNAS OS 6“.

Synology NAS mit Btrfs

Bestimme Synology NAS-Modelle unterstützen das Btrfs Dateisystem:

Serie 11:

RS3411xs
RS3411RPxs
DS3611xs

Serie 12:

RS3412xs
RS3412RPxs
RS2212+
RS2212RP+
RS812+
RS812RP+
DS3612xs
DS1812+
DS1512+
DS412+

Serie 13:

RS10613xs+
RS3413xs+
DS2413+
DS1813+
DS1513+
DS713+

Serie 14:

RS3614xs+
RS3614xs
RS3614RPxs
RS2414+
RS2414RP+
RS814+
RS814RP+

Serie 15:

RS815+
RS815RP+
RC18015xs+
DS3615xs
DS2415+
DS1815+
DS1515+
DS415+

Serie 16:

RS18016xs+
RS2416+
RS2416RP+
DS916+
DS716+II
DS716+
DS416play
DS216+II
DS216+

Serie 16:

RS18016xs+
RS2416+
RS2416RP+
DS916+
DS716+II
DS716+
DS416play
DS216+II
DS216+

Serie 17:

FS3017
FS2017
RS18017xs+
RS4017xs+
RS3617xs+
RS3617xs
RS3617RPxs
DS3617xs
DS1817+
DS1517+

Serie 18:

FS1018
RS818+
RS818RP+
RS2818RP+
DS3018xs
DS918+
DS718+
DS418play
DS218+

Thecus NAS mit Btrfs

Am 15. August 2014 kündigte Thecus ein Firmware-Update (Thecus OS5 X64 FW 2.06.02.10) für die Unterstützung des Btrfs Dateisystems bei diversen Thecus NAS Modellen an.