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BTRFS:取代Ext3的Linux文件系統

每一個操作系統的核心都是文件系統,文件系統提供了對數據讀寫的途徑,自2001年開始,Ext3成為了主流的Linux文件系統(這個系統在Red Hat和Unbuntu等Linux版本都很常見),但是,現在看起來出現了一種更好的文件系統。

一種名為BTRFS(Better FS)的文件系統被Oracle的工程師Chris Mason領導的開發團隊所研制出來,而得益于英特爾、Red Hat、惠普和IBM等多廠商的支持,BTRFS將成為新一代Linux文件系統的生力軍。

“主要的目標就是擴展Linux系統的可用存儲空間,”身為Oracle公司Linux核心的開發主管Chris Mason表示,“擴展并不僅僅是數據尋址的問題,而且還意味著對于管理員來說獲得了能夠更清晰管理數據的能力,還可以提高系統的可靠性。”

除此以外,雖然現在硬盤驅動器的容量越來越大,但是驅動器上的錯誤率卻并未改善。

“我們需要能夠簡單的了解磁盤什么時候出現錯誤信息,”Mason談到,“而且我們需要能夠做連續的文件系統的檢查,并且以更穩定的方式恢復數據,”Mason認為,他所領導的小組已經做到了這一點。

對于目前的Ext3 Linux文件系統,擴展以滿足大容量存儲空間對用戶來講是一種挑戰,而這其中有很多原因。

在諸多原因中的一點是,Ext3從最開始就不是為了企業和消費級桌面用戶現在所創建的大型數據存儲池所設計的,Mason認為,在Ext3系統中,每4k的數據就有一個元數據來指向4k數據在驅動器中的所在位置。所以,當文件容量變得越來越大,元數據也就越來越多,這樣一來效率就很低。

“BTRFS使用了被稱作extents的技術,這是一種將同一個初始位置的硬盤使用同一塊磁盤位置的技術。”

extents方法比Ext3系統4k數據塊指向的方法更高效、更具可擴展性,這也是新的Ext4文件系統(即將推出的2.6.28 Linux內核的組成部分)的一部分。

雖然已經為Ext4已經增加了extents但是Mason仍然為BTRFS增加了一些其他的未來特性,比如說快照、在線的文件連續性檢查,以及快速的增量備份。

“我們認為,BTRFS是一種具有成為下一代主流Linux文件系統的潛力的文件系統。”Red Hat公司的Ric Wheeler。

他表示,現在Red Hat的工程師正在積極的考查這個項目,而英特爾公司也對此感興趣,英特爾公司開源技術中心主管Imad Sousou表示英特爾公司對BTRFS很感興趣,并且正在積極支持其開發。

英特爾公司認為,BTRFS是一項很優秀的技術,有能力作為解決Linux文件系統的架構升級替代品,并支持未來性能和容錯等方面的需求。

惠普公司也成為了這其中的關鍵廠商,很可能在其傳統的UNIX系統,如HP-UX中加入BTRFS。

“惠普現在對BTRFS很感興趣,因為他的目標是提供一個與惠普現在已經有的Tru64 AdvFS的內核相似的核心,以及其他的具有未來特性的系統。”惠普開源和Linux部門首席技術官Bdale Garbee表示

六月,惠普宣布開源其Tru64 AdvFS文件系統,這款系統最初源自于Digital Equipment公司的Digital Unix。Oracle的Mason表示,幾年前他開始使用Tru64,惠普宣布對AdvFS開源將為BTRFS的發展起到重要的推動作用。

Mason預測在今年年底以前Linux用戶就可以使用上測試版本的BTRFS,他們正在開發一款面向2.6.29 Linux內核集成的BTRFS。

“一周以來,我們做了很大的格式改變,未來還會有小變化。”Mason表示,一旦改變完成,BTRFS就會提供給用戶進行測試。

目前,Mason面臨的最大挑戰就是如何確保BTRFS的穩定性。“很多很大的改變即將到來,因為我們還有許多的新想法,現在的設計仍然是保障可以進行測試和穩定,而不會引發問題。”

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