Как создать и работать с BtrFS RAID

Как быстро организовать программный BtrFS RAID в операционной системе Linux, а также выполнить различные востребованные операции с ним мы рассмотрим более подробно в данной статье.

Для полноценного управления RAID-массивами на программной основе в операционной системе Linux в основном применяются системные инструменты LVM и mdadm. Но перечисленными утилитами доступные способы не ограничиваются. Можно использовать файловую систему Btrfs, которая предлагает собственный способ организации и управления массивом.

Способ файловой организации BtrFS представляет собой обособленный вид файловой системы, одним из преимуществ которого является способность функционировать на основе принципа В-деревьев с разно уровневой поддержкой «копирования данных непосредственно при записи». Иными словами, структурный формат файловой системы исключает операцию перезаписывания любых материалов при выборе режима копирования. А это в свою очередь, существенно облегчает процесс возврата утраченных данных в случае непредвиденной потери, ведь копирование не изменяет первоначальное их состояние в массиве.

Основные сведения, задействованные для полноценного функционирования файловой системы, такие как метаданные, располагаются в структуре BtrFS отдельно от остальных ресурсов, что расширяет количество доступных уровней массива для одновременного применения без риска сбоя и утраты данных. Такой подход обеспечивает системе более высокую устойчивость и эффективность, повышает общую защищенность и целостность информации.

На предварительном этапе применения BtrFS пользователям потребуется дополнить систему расширенным набором инструментария. Сделать это можно путем ввода в терминале указания к исполнению (без кавычек):

«sudo apt install btrfs-tools»

Сперва пользователям следует создать каталог точки монтирования перед первичной организацией пространства массива. В терминале введите ответственную команду (кавычки опустите):

«Sudo mkdir –v /data»

Примечание. Параметр «data» является названием каталога.

Файловая система BtrFS не требует принудительной разметки дискового пространства накопителей и поддерживает объединение массива из отдельных разделов, цельных накопителей и дисков, уже содержащих существующие разделы. Создать массив можно следующим способом (в качестве примера рассмотрим RAID5).

В терминале введите команду «sudo –i», которая позволит избежать регулярного подтверждения прав администратора и все дальнейшие указания будет осуществлять с соответствующими привилегиями.

Затем задайте команду:

«sudo mkfs.btrfs -L data -m raid5 -d raid5 -f /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde /dev/sdf»

напрямую отвечающую за создание массива.

Примечание. Команда содержит различные атрибуты, основные из которых задают следующие параметры: «d» и «m» присваивают тип массива и устанавливают соответствующие характеристики для выбранной области, «L» - имя ФС, «f» - приводит файловые системы всех носителей к единому формату BtrFS.

По исполнению, массив создан, приступайте к монтажу составных носителей.

В терминале введите для монтажа команду «sudo mount /dev/sdb1 /data», опустив наружные кавычки.

Примечание. Убедиться, что диск смонтирован в требуемый каталог (в нашем примере «/data») наберите «sudo df -h».

Если необходимо отменить монтирование, то наберите команду «sudo umount /data» также без кавычек.

В терминале введите команду «sudo btrfs filesystem show», чтобы узнать, какой из носителей испорчен и требует замены.

Теперь поменяйте неисправный накопитель на рабочий экземпляр. Введите команду (без кавычек) следующего формата «btrfs replace start <удаляемое устройство или его ID> <добавляемое устройство> <путь, куда смонтирована btrfs>» (для нашего примера команда имеет вид «btrfs replace start 3 /dev/sdg»).

Примечание. В команде цифра «3» - это порядковый номер испорченного извлеченного накопителя «sdd», а «sdg» - кодовое обозначение нового носителя.

В терминале введите команду, опустив граничные кавычки:

«sudo mount -o recovery /dev/sdb /mnt».

Используемый в команде инструмент «recovery» запустит требуемый процесс.

Файловая система по умолчанию задействует алгоритм сжатия. И когда происходит переход к тому или иному файлу, система восстанавливает его первоначальный размер для дальнейшего использования. Автоматизация процедуры «сжатие-распаковка» помогает освободить дополнительное свободное пространство и сократить время, которое тратиться на поиск внешних программ архивации. Архивация доступна в трех видах расширений («zlib», «lzo», «zstd»), каждое из которых имеют разные степени сжатия и времени исполнения.

Также в BtrFS возможно, при необходимости, создать на одном носителе несколько разных дисков (подтомов). Для их организации, в том числе, могут быть задействованы свободные области другого тома, что увеличивает пространство для записи данных посредством стороннего носителя.

Файловая система представляет собой довольно прогрессивную оболочку с поддержкой возможности создания массива RAID в ОС Linux посредством использования стандартного набора команд. Способ организации массива прост и понятен, а встроенный инструмент восстановления делает файловую систему гораздо привлекательнее перед конкурентами.

Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками смотрите в источнике. А также зайдите на наш Youtube канал, там собраны более 400 обучающих видео.