Btrfs

Como configurar o RAID Btrfs

Como configurar o RAID Btrfs
Btrfs é um moderno sistema de arquivos Copy-on-Write (CoW) com suporte RAID embutido. Portanto, você não precisa de nenhuma ferramenta de terceiros para criar RAIDs de software em um sistema de arquivos Btrfs.

O sistema de arquivos Btrfs mantém os metadados e dados do sistema de arquivos separadamente. Você pode usar diferentes níveis de RAID para os dados e metadados ao mesmo tempo. Esta é uma grande vantagem do sistema de arquivos Btrfs.

Este artigo mostra como configurar RAIDs Btrfs nas configurações RAID-0, RAID-1, RAID-1C3, RAID-1C4, RAID-10, RAID-5 e RAID-6.

Abreviações

Pré-requisitos

Para experimentar os exemplos incluídos neste artigo:

Na minha máquina Ubuntu, adicionei quatro HDDs (sdb, sdc, sdd, sde). Cada um deles tem 20 GB de tamanho.

$ sudo lsblk -e7

Observação: Seus HDDs / SSDs podem ter nomes diferentes dos meus. Portanto, certifique-se de substituí-los pelos seus a partir de agora.


Para obter ajuda com a instalação do sistema de arquivos Btrfs no Ubuntu, consulte o artigo Instalar e usar Btrfs no Ubuntu 20.04 LTS.

Para obter ajuda na instalação do sistema de arquivos Btrfs no Fedora, consulte o artigo Instalar e usar Btrfs no Fedora 33.

Perfis Btrfs

Um perfil Btrfs é usado para informar ao sistema de arquivos Btrfs quantas cópias dos dados / metadados manter e quais níveis de RAID usar para os dados / metadados. O sistema de arquivos Btrfs contém muitos perfis. Entendê-los irá ajudá-lo a configurar um RAID Btrfs da maneira que você deseja.

Os perfis Btrfs disponíveis são os seguintes:

solteiro: Se o solteiro perfil é usado para os dados / metadados, apenas uma cópia dos dados / metadados será armazenada no sistema de arquivos, mesmo se você adicionar vários dispositivos de armazenamento ao sistema de arquivos. Então, 100% do espaço em disco de cada um dos dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos pode ser utilizado.

enganar: Se o enganar perfil é usado para os dados / metadados, cada um dos dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos irá manter duas cópias dos dados / metadados. Então, 50% do espaço em disco de cada um dos dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos pode ser utilizado.

raid0: No raid0 perfil, os dados / metadados serão divididos uniformemente em todos os dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos. Nesta configuração, não haverá dados / metadados redundantes (duplicados). Então, 100% do espaço em disco de cada um dos dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos pode ser usado. Se em qualquer caso um dos dispositivos de armazenamento falhar, todo o sistema de arquivos será corrompido. Você precisará de pelo menos dois dispositivos de armazenamento para configurar o sistema de arquivos Btrfs no raid0 perfil.

raid1: No raid1 perfil, duas cópias dos dados / metadados serão armazenados nos dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos. Nesta configuração, a matriz RAID pode sobreviver a uma falha de unidade. Mas, você pode usar apenas 50% do espaço total em disco. Você precisará de pelo menos dois dispositivos de armazenamento para configurar o sistema de arquivos Btrfs no raid1 perfil.

raid1c3: No raid1c3 perfil, três cópias dos dados / metadados serão armazenados nos dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos. Nesta configuração, a matriz RAID pode sobreviver a duas falhas de unidade, mas você pode usar apenas 33% do espaço total em disco. Você precisará de pelo menos três dispositivos de armazenamento para configurar o sistema de arquivos Btrfs no raid1c3 perfil.

raid1c4: No raid1c4 perfil, quatro cópias dos dados / metadados serão armazenados nos dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos. Nesta configuração, a matriz RAID pode sobreviver a três falhas de unidade, mas você pode usar apenas 25% do espaço total em disco. Você precisará de pelo menos quatro dispositivos de armazenamento para configurar o sistema de arquivos Btrfs no raid1c4 perfil.

raid10: No raid10 perfil, duas cópias dos dados / metadados serão armazenadas nos dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos, como no raid1 perfil. Além disso, os dados / metadados serão divididos entre os dispositivos de armazenamento, como no raid0 perfil.

O raid10 perfil é um híbrido de raid1 e raid0 perfis. Alguns dos dispositivos de armazenamento formam raid1 arrays e alguns destes raid1 arrays são usados ​​para formar um raid0 variedade. Em um raid10 configuração, o sistema de arquivos pode sobreviver a uma única falha de unidade em cada um dos raid1 matrizes.

Você pode usar 50% do espaço total em disco no raid10 configuração. Você precisará de pelo menos quatro dispositivos de armazenamento para configurar o sistema de arquivos Btrfs no raid10 perfil.

raid5: No raid5 perfil, uma cópia dos dados / metadados será dividida entre os dispositivos de armazenamento. Uma única paridade será calculada e distribuída entre os dispositivos de armazenamento da matriz RAID.

Em um raid5 configuração, o sistema de arquivos pode sobreviver a uma única falha de unidade. Se uma unidade falhar, você pode adicionar uma nova unidade ao sistema de arquivos e os dados perdidos serão calculados a partir da paridade distribuída das unidades em execução.

Você pode usar 100x (N-1) / N% do total de espaços em disco no raid5 configuração. Aqui, N é o número de dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos. Você precisará de pelo menos três dispositivos de armazenamento para configurar o sistema de arquivos Btrfs no raid5 perfil.

raid6: No raid6 perfil, uma cópia dos dados / metadados será dividida entre os dispositivos de armazenamento. Duas paridades serão calculadas e distribuídas entre os dispositivos de armazenamento da matriz RAID.

Em um raid6 configuração, o sistema de arquivos pode sobreviver a duas falhas de unidade de uma vez. Se uma unidade falhar, você pode adicionar uma nova unidade ao sistema de arquivos, e os dados perdidos serão calculados a partir das duas paridades distribuídas das unidades em execução.

Você pode usar 100x (N-2) / N% do espaço total em disco no raid6 configuração. Aqui, N é o número de dispositivos de armazenamento adicionados ao sistema de arquivos. Você precisará de pelo menos quatro dispositivos de armazenamento para configurar o sistema de arquivos Btrfs no raid6 perfil.

Criando um Ponto de Montagem

Você precisa criar um diretório para montar o sistema de arquivos Btrfs que criará nas próximas seções deste artigo.

Para criar o diretório / ponto de montagem / dados, execute o seguinte comando:

$ sudo mkdir -v / data

Configurando RAID-0

Nesta seção, você aprenderá como configurar um RAID Btrfs na configuração RAID-0 usando quatro HDDs (sdb, sdc, sdd e sde). Os HDDs têm 20 GB de tamanho.

$ sudo lsblk -e7

Para criar um RAID Btrfs na configuração RAID-0 usando quatro HDDs (sdb, sdc, sdd, e sde) execute o seguinte comando:

$ sudo mkfs.btrfs -L dados -d raid0 -m raid0 -f / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd / dev / sde

Aqui,

O sistema de arquivos Btrfs dados na configuração RAID-0 agora deve ser criado, como você pode ver na imagem abaixo.

Você pode montar o RAID Btrfs usando qualquer HDD / SSD usado para criar o RAID.

Por exemplo, usei os HDDs sdb, sdc, sdd, e sde para criar o RAID Btrfs na configuração RAID-0.

Então, posso montar o sistema de arquivos Btrfs dados no /dados diretório usando o HDD sdb, do seguinte modo:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como você pode ver, o Btrfs RAID é montado no /dados diretório.

$ sudo df -h / data

Para encontrar as informações de uso do sistema de arquivos do dados Sistema de arquivos Btrfs montado no /dados diretório, execute o seguinte comando:

Uso / dados do sistema de arquivos $ sudo btrfs

Como você pode ver,

O tamanho do RAID (Tamanho do dispositivo) é 80 GB (4 × 20 GB por HDD).

Cerca de 78.98 GB (Grátis (estimado)) de 80 GB de espaço em disco pode ser usado na configuração RAID-0.

Apenas uma cópia dos dados (Proporção de dados) e uma cópia dos metadados (Proporção de metadados) serão armazenados no sistema de arquivos Btrfs na configuração RAID-0.

Como o RAID Btrfs está funcionando, você pode desmontá-lo do /dados diretório, da seguinte forma:

$ sudo umount / data

Configurando RAID-1

Nesta seção, você aprenderá como configurar um RAID Btrfs na configuração RAID-1 usando quatro HDDs (sdb, sdc, sdd, e sde). Os HDDs têm 20 GB de tamanho.

$ sudo lsblk -e7

Para criar um RAID Btrfs na configuração RAID-1 usando quatro HDDs (sdb, sdc, sdd, e sde), execute o seguinte comando:

$ sudo mkfs.btrfs -L dados -d raid1 -m raid1 -f / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd / dev / sde

Aqui,

Os dados do sistema de arquivos Btrfs na configuração RAID-1 agora devem ser criados, como você pode ver na imagem abaixo.

Você pode montar o RAID Btrfs usando qualquer HDD / SSD usado para criar o RAID.

Por exemplo, usei os HDDs sdb, sdc, sdd, e sde para criar o RAID Btrfs na configuração RAID-1.

Posso montar o sistema de arquivos Btrfs dados no /dados diretório usando o HDD sdb, do seguinte modo:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como você pode ver, o RAID Btrfs é montado no diretório / data.

$ sudo df -h / data

Para encontrar as informações de uso do sistema de arquivos do sistema de arquivos Btrfs de dados montado no /dados diretório, execute o seguinte comando:

Uso / dados do sistema de arquivos $ sudo btrfs

Como você pode ver,

O tamanho do RAID (Tamanho do dispositivo) é 80 GB (4 × 20 GB por HDD).

Cerca de 38.99 GB (Grátis (estimado)) de 80 GB de espaço em disco pode ser usado na configuração RAID-1.

Na configuração RAID-1, duas cópias dos dados (Proporção de dados) e duas cópias dos metadados (Proporção de metadados) será armazenado no sistema de arquivos Btrfs.

Como o RAID Btrfs está funcionando, você pode desmontá-lo do /dados diretório, da seguinte forma:

$ sudo umount / data

Configurando RAID-1C3

Nesta seção, você aprenderá como configurar um RAID Btrfs na configuração RAID-1C3 usando quatro HDDs (sdb, sdc, sdd e sde). Os HDDs têm 20 GB de tamanho

$ sudo lsblk -e7

Para criar um RAID Btrfs na configuração RAID-1C3 usando os quatro HDDs sdb, sdc, sdd, e sde, execute o seguinte comando:

$ sudo mkfs.btrfs -L data -d raid1c3 -m raid1c3 -f / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd / dev / sde

Aqui,

O sistema de arquivos Btrfs dados na configuração RAID-1C3 agora deve ser criado, como você pode ver na imagem abaixo.

Você pode montar o RAID Btrfs usando qualquer HDD / SSD usado para criar o RAID.

Por exemplo, usei os HDDs sdb, sdc, sdd, e sde para criar o RAID Btrfs na configuração RAID-1C3.

Então, posso montar o sistema de arquivos Btrfs dados no /dados diretório usando o HDD sdb, do seguinte modo:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como você pode ver, o Btrfs RAID é montado no /dados diretório.

$ sudo df -h / data

Para encontrar as informações de uso do sistema de arquivos do dados Sistema de arquivos Btrfs montado no /dados diretório, execute o seguinte comando:

Uso / dados do sistema de arquivos $ sudo btrfs

Como você pode ver,

O tamanho do RAID (Tamanho do dispositivo) é 80 GB (4 × 20 GB por HDD).

Cerca de 25.66 GB (Grátis (estimado)) de 80 GB de espaço em disco pode ser usado na configuração RAID-1C3.

Na configuração RAID-1C3, três cópias dos dados (Proporção de dados) e três cópias dos metadados (Proporção de metadados) serão armazenados no sistema de arquivos Btrfs.

Como o RAID Btrfs está funcionando, você pode desmontá-lo do /dados diretório, da seguinte forma:

$ sudo umount / data

Configurando RAID-1C4

Nesta seção, você aprenderá como configurar um RAID Btrfs na configuração RAID-1C4 usando os quatro HDDs sdb, sdc, sdd, e sde. Os HDDs têm 20 GB de tamanho.

$ sudo lsblk -e7

Para criar um RAID Btrfs na configuração RAID-1C4 usando os quatro HDDs sdb, sdc, sdd, e sde, execute o seguinte comando:

$ sudo mkfs.btrfs -L data -d raid1c4 -m raid1c4 -f / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd / dev / sde

Aqui,

O sistema de arquivos Btrfs dados na configuração RAID-1C4 agora deve ser criado, como você pode ver na imagem abaixo.

Você pode montar o RAID Btrfs usando qualquer HDD / SSD usado para criar o RAID.

Por exemplo, usei os HDDs sdb, sdc, sdd, e sde para criar o RAID Btrfs na configuração RAID-1C4.

Então, posso montar o sistema de arquivos Btrfs dados no /dados diretório usando o HDD sdb, do seguinte modo:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como você pode ver, o Btrfs RAID é montado no /dados

$ sudo df -h / data

Para encontrar as informações de uso do sistema de arquivos do dados Sistema de arquivos Btrfs montado no /dados

Uso / dados do sistema de arquivos $ sudo btrfs

Como você pode ver,

O tamanho do RAID (Tamanho do dispositivo) é 80 GB (4 × 20 GB por HDD).

Cerca de 18.99 GB (Grátis (estimado)) de 80 GB de espaço em disco pode ser usado na configuração RAID-1C4.

Na configuração RAID-1C4, quatro cópias dos dados (Proporção de dados) e quatro cópias dos metadados (Proporção de metadados) será armazenado no sistema de arquivos Btrfs.

Como o RAID Btrfs está funcionando, você pode desmontá-lo do /dados diretório, da seguinte forma:

$ sudo umount / data

Configurando RAID-10

Nesta seção, você aprenderá como configurar um RAID Btrfs na configuração RAID-10 usando os quatro HDDs sdb, sdc, sdd, e sde. Os HDDs têm 20 GB de tamanho.

$ sudo lsblk -e7

Para criar um RAID Btrfs na configuração RAID-10 usando os quatro HDDs sdb, sdc, sdd, e sde, execute o seguinte comando:

$ sudo mkfs.btrfs -L data -d raid10 -m raid10 -f / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd / dev / sde

Aqui,

O sistema de arquivos Btrfs dados na configuração RAID-10 agora deve ser criado, como você pode ver na imagem abaixo.

Você pode montar o RAID Btrfs usando qualquer HDD / SSD usado para criar o RAID.

Por exemplo, usei os HDDs sdb, sdc, sdd, e sde para criar o RAID Btrfs na configuração RAID-10.

Então, posso montar o sistema de arquivos Btrfs dados no /dados diretório usando o HDD sdb, do seguinte modo:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como você pode ver, o Btrfs RAID é montado no /dados diretório.

$ sudo df -h / data

Para encontrar as informações de uso do sistema de arquivos do sistema de arquivos Btrfs de dados montado no /dados diretório, execute o seguinte comando:

Uso / dados do sistema de arquivos $ sudo btrfs

Como você pode ver,

O tamanho do RAID (Tamanho do dispositivo) é 80 GB (4 × 20 GB por HDD).

Cerca de 39.48 GB (Grátis (estimado)) de 80 GB de espaço em disco pode ser usado na configuração RAID-10.

Na configuração RAID-10, duas cópias dos dados (Proporção de dados) e duas cópias dos metadados (Proporção de metadados) serão armazenados no sistema de arquivos Btrfs.

Como o RAID Btrfs está funcionando, você pode desmontá-lo do /dados diretório, da seguinte forma:

$ sudo umount / data

Configurando RAID-5

Nesta seção, você aprenderá como configurar um RAID Btrfs na configuração RAID-5 usando os quatro HDDs sdb, sdc, sdd, e sde. Os HDDs têm 20 GB de tamanho.

$ sudo lsblk -e7

Para criar um RAID Btrfs na configuração RAID-5 usando os quatro HDDs sdb, sdc, sdd, e sde, execute o seguinte comando:

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

Aqui,

O sistema de arquivos Btrfs dados na configuração RAID-5 agora deve ser criado, como você pode ver na imagem abaixo.

Você pode montar o RAID Btrfs usando qualquer HDD / SSD usado para criar o RAID.

Por exemplo, usei os HDDs sdb, sdc, sdd, e sde para criar o RAID Btrfs na configuração RAID-5.

Então, posso montar o sistema de arquivos Btrfs dados no /dados diretório usando o HDD sdb, do seguinte modo:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como você pode ver, o Btrfs RAID é montado no /dados diretório.

$ sudo df -h / data

Para encontrar as informações de uso do sistema de arquivos do sistema de arquivos Btrfs de dados montado no /dados diretório, execute o seguinte comando:

Uso / dados do sistema de arquivos $ sudo btrfs

Como você pode ver,

O tamanho do RAID (Tamanho do dispositivo) é 80 GB (4 × 20 GB por HDD).

Cerca de 59.24 GB (Grátis (estimado)) de 80 GB de espaço em disco pode ser usado na configuração RAID-5.

Na configuração RAID-5, 1.33 cópias dos dados (Proporção de dados) e 1.33 cópias dos metadados (Proporção de metadados) serão armazenados no sistema de arquivos Btrfs.

Como o RAID Btrfs está funcionando, você pode desmontá-lo do /dados diretório, da seguinte forma:

$ sudo umount / data

Configurando RAID-6

Nesta seção, você aprenderá como configurar um RAID Btrfs na configuração RAID-6 usando os quatro HDDs sdb, sdc, sdd, e sde. Os HDDs têm 20 GB de tamanho.

$ sudo lsblk -e7

Para criar um RAID Btrfs na configuração RAID-6 usando os quatro HDDs sdb, sdc, sdd, e sde, execute o seguinte comando:

$ sudo mkfs.btrfs -L data -d raid6 -m raid6 -f / dev / sdb / dev / sdc / dev / sdd / dev / sde

Aqui,

O sistema de arquivos Btrfs dados na configuração RAID-6 agora deve ser criado, como você pode ver na imagem abaixo.

Você pode montar o RAID Btrfs usando qualquer HDD / SSD usado para criar o RAID.

Por exemplo, usei os HDDs sdb, sdc, sdd, e sde para criar o RAID Btrfs na configuração RAID-6.

Então, posso montar o sistema de arquivos Btrfs dados no /dados diretório usando o HDD sdb, do seguinte modo:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como você pode ver, o Btrfs RAID é montado no /dados diretório.

$ sudo df -h / data

Para encontrar as informações de uso do sistema de arquivos do dados Sistema de arquivos Btrfs montado no /dados diretório, execute o seguinte comando:

Uso / dados do sistema de arquivos $ sudo btrfs

Como você pode ver,

O tamanho do RAID (Tamanho do dispositivo) é 80 GB (4 × 20 GB por HDD).

Cerca de 39.48 GB (Grátis (estimado)) de 80 GB de espaço em disco pode ser usado na configuração RAID-6.

Na configuração RAID-6, duas cópias dos dados (Proporção de dados) e duas cópias dos metadados (Proporção de metadados) será armazenado no sistema de arquivos Btrfs.

Como o RAID Btrfs está funcionando, você pode desmontá-lo do /dados diretório, da seguinte forma:

$ sudo umount / data

Problemas com Btrfs RAID-5 e RAID-6

As configurações Btrfs RAID-5 e RAID-6 embutidas ainda são experimentais. Essas configurações são muito instáveis ​​e você não deve usá-las na produção.

Para evitar a corrupção de dados, o sistema operacional Ubuntu não implementou RAID-5 e RAID-6 para o sistema de arquivos Btrfs. Portanto, você não será capaz de criar um RAID Btrfs nas configurações RAID-5 e RAID-6 usando o recurso RAID embutido do sistema de arquivos Btrfs no Ubuntu. É por isso que mostrei como criar um RAID Btrfs nas configurações RAID-5 e RAID-6 no Fedora 33, em vez do Ubuntu 20.04 LTS.

Montando um RAID Btrfs automaticamente na inicialização

Para montar um RAID Btrfs automaticamente no momento da inicialização usando o arquivo / etc / fstab, você precisará saber o UUID do sistema de arquivos Btrfs.

Você pode encontrar o UUID de um sistema de arquivos Btrfs com o seguinte comando:

$ sudo blkid --match-token TYPE = btrfs

Como você pode ver, o UUID dos dispositivos de armazenamento que são adicionados ao sistema de arquivos Btrfs para configurar o RAID é o mesmo.

No meu caso é c69a889a-8fd2-4571-bd97-a3c2e4543b6b. Será diferente para você. Portanto, certifique-se de substituir este UUID pelo seu a partir de agora.

Agora, abra o / etc / fstab arquivo com o editor de texto nano, da seguinte maneira:

$ sudo nano / etc / fstab

Adicione a seguinte linha ao final do / etc / fstab Arquivo.

UUID =c69a889a-8fd2-4571-bd97-a3c2e4543b6b / data btrfs defaults 0 0

Assim que terminar, pressione + X seguido pela Y e para salvar o / etc / fstab Arquivo.

Para que as alterações tenham efeito, reinicie o computador da seguinte forma:

$ sudo reboot

Como você pode ver, o RAID Btrfs está montado corretamente no /dados diretório.

$ df -h / data

Como você pode ver, o Btrfs RAID montado no /dados diretório está funcionando bem.

Uso / dados do sistema de arquivos $ sudo btrfs

Conclusão

Este artigo explicou vários perfis Btrfs RAID em detalhes. O artigo mostrou como configurar um RAID Btrfs nas configurações RAID-0, RAID-1, RAID-1C3, RAID-1C4, RAID-10, RAID-5 e RAID-6. Você também aprendeu sobre alguns dos problemas com as configurações Btrfs RAID-5 e RAID-6, bem como como montar o Btrfs RAID automaticamente no momento da inicialização.

Referências

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