提起文件系統，有一定系統安裝經驗的朋友肯定不陌生。Windows常見的FAT16/32、ExFAT、NTFS、GPT，Liunx常見的EXT4，蘋果Mac OS的APFS……不過，今天給大家介紹的這個文件系統——Btrfs，居然被很多NAS品牌推薦為最佳文件系統類型，為什麼？
提起文件系統，有一定系統安裝經驗的朋友肯定不陌生。Windows常見的FAT16/32、ExFAT、NTFS、GPT，Liunx常見的EXT4，蘋果Mac OS的APFS……不過，今天給大家介紹的這個文件系統——Btrfs，居然被很多NAS品牌推薦為最佳文件系統類型，為什麼？
先進但普及慢的文件系統
Btrfs 是一種現代的寫時複製（COW）Linux 文件系統，致力於實現一些高級功能，同時著重於容錯性、修復性以及易於管理性。
Btrfs是B-Tree File System的縮寫，由Oracle公司於2007年設計並使用，最早在Solaris系統中得到應用。2013年進入Linux內核穩定發布。目前SUSE Linux Enterprise Server和Fedora Linux 33版以後的版本，都將其用作安裝系統時默認的文件系統。
Btrfs的強大之處，在於實現了很多先進特性的同時，還保持了很高的容錯能力、可擴展性以及可靠性。
這個新一代文件系統給引入了許多新概念：多子卷（多個獨立的內部文件系統根目錄）、寫時複製（COW），從文件系統層面接管了壓縮、RAID、用戶配額等功能，以後還有在線文件去重、加密等新功能。
對普通用戶來說，這結束了「文件系統里只有文件和文件夾」的時代，通過子卷的概念，你不僅可以決定啟動時候加載什麼作業系統，甚至可以自行選擇啟動時加載什麼驅動——每次都可以選不一樣的，大大方便了折騰黨。
同樣地，RAID管理功能是內置在這個文件系統內核中的，不再依賴BIOS、作業系統，直接支持基於軟體的 RAID 0、RAID 1、RAID 10 等。
對於備份來說，它可以不拷貝完整文件就製作出文件的快照備份。同時無需第三方軟體，直接支持高效增量備份
對於數據安全來說，它具有自我修復能力，能夠自動檢測靜默數據損壞。
對於SSD來說，默認開啟TRIM/Discard，並針對SSD有特別優化，例如，避免不必要的針對機械硬碟的尋道優化，來更大的寫入操作和更快的寫入吞吐量。
還有更多的、較為複雜和專業優勢，這裡就不贅述了。
那麼，為什麼群暉之類NAS領導品牌，希望大家採用這個文件系統呢？
Btrfs用於NAS的優勢
在NAS 上實施 Btrfs 卷可為用戶帶來各種好處。例如：
元數據鏡像功能和更高的數據可用性
在任何存儲系統中，保持元數據完好無損都至關重要，因為元數據包括文件夾結構、文件名、訪問權限和每個文件的位置等重要信息。
而Btrfs 會在卷上存儲兩份元數據，以便在硬碟損壞或出現壞道時恢複數據。
文件自愈功能
傳統的存儲系統可能會出現完全未被察覺的錯誤，從而導致向應用程式提供損壞的數據，且沒有任何警告或錯誤信息。為了避免這類錯誤，Btrfs 為數據和元數據提供校驗和（checksum）功能，生成兩份元數據副本，然後在每次讀取過程中驗證校驗和。
一旦發現不匹配（靜默數據損壞），Btrfs 文件系統就能自動檢測帶鏡像元數據的損壞文件（靜默數據損壞），並使用支持的 RAID 卷（包括 RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10、F1 和 SHR）恢復損壞的數據。
一個群暉NAS在共享文件夾選項中打開了校驗和文件自愈功能
快照和數據保護
Btrfs 文件系統引入了強大的快照功能，允許你創建整個共享文件夾的時間點副本。這樣，如果人為失誤導致資料庫丟失或損壞，就可以快速將數據恢復到捕獲快照的前一個時間點。
在不影響性能的情況下，Btrfs最多每 5 分鐘自動創建一次時間點數據副本，確保進行精細的數據備份和恢復。還能根據個人需求，每小時、每天或每周最多可保留 256 個恢復點。智能保留選項可自動刪除不需要的版本。
而且由於 Btrfs 的寫時複製（COW）架構，拍攝快照只需消耗少量額外存儲空間（不像windows的系統還原點功能幾乎是全盤鏡像），對系統性能影響很小。
磁碟IO性能的大幅度提升
曾經有網友測試基於Debian系統的網絡雲盤在採用不同的文件內系統時的磁碟性能，發現採用Btrfs後簡直是「遙遙領先」：zstd 壓縮節省出了 25-50% 的磁碟空間，同時顯著提高了機械硬碟和 U 盤等低速設備的 IOPS速度。
還有其他好處讓用戶選擇Btrfs嗎？
有！比如：
更高效的存儲效率，與NAS常用的ext4 文件系統相比，Btrfs 不需要雙倍的存儲空間來存儲 Drive 的文件版本和歷史數據。用戶可以在使用驅動器時保留文件的歷史版本，而不必擔心占用過多存儲空間。
以及備份數據的一致性更高：傳統的備份方法需要時間將數據從一個地方複製到另一個地方，如果文件在備份過程中被修改，可能會導致數據不一致。Btrfs 解決了這個問題，它在備份過程開始前拍攝快照，然後將快照數據複製到備份目的地，無需擔心文件被修改、移動或刪除。
另外，共享文件夾也能根據用戶不同，設定不同的配額，這對於團隊工作或者家庭使用都具有非常實用的意義。
真的完美無缺了嗎？
不然。即時Btfrs文件系統有這麼多好處，但是也要注意其中的一些問題。
例如，Btrfs 對 RAID 5 和 RAID 6 模式的支持曾經存在致命缺陷，DSM7.0就因為忽略了這一點沒有從系統上進行相應修改，導致很多用戶在構建或者轉換Btrfs文件系統RAID卷的時候掉數據——雖然這個問題在Linux圈很早就被發現並提供過解決方案。因此在Btrfs上採用不多見的RAID5/6模式時需要謹慎。
目前，在群暉的DMS系統中，已經支持(並且群暉官方提倡用戶使用)Btrfs文件系統，而在基於Liunx的軟路由系統中，也越來越多支持用戶轉換文件系統為Btrfs了。
來源：鈦師父