Kenrel - Btrfs

== Structure ==
1 扩展性 (scalability)  为大型存储设计，不仅限于此。Extent，B-Tree 和动态 inode 创建
2 数据一致性 (data integrity) ，cow ， checksum
3 多设备管理 快照 (snapshot)，和克隆 (clone) 管理多个物理设备，使得传统的卷管理软件变得多余。
4 延迟分配，小文件的存储优化，目录索引

== Understand ==
scalability
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1 Btree 管理
btrfs 文件系统中所有的 metadata 都由 BTree 管理，如目录。
不同的tree也是由Btree 管理的。
FS Tree 管理文件相关的元数据，如 inode，dir 等
 Chunk tree 管理设备，每一个磁盘设备都在 Chunk Tree 中有一个 item 
Extent Tree 管理磁盘空间分配，btrfs 每分配一段磁盘空间，便将该磁盘空间的信息插入到 Extent tree 。类似于vmalloc 区 和进程地址空间。
checksum Tree 保存数据块的校验和。
2 基于 Extent 的文件存储
 extent 替代 block 来管理磁盘。起始block + length 等于extent
Ext 使用 bitmap 来达到这个目的。bitmap有时哟会很大。
一个是一个block一个bit，10个blok 10个bit，另外一个不管多大都是start block + length
3 动态 inode 分配
 ext2 中 inode 区是被预先固定分配的
 inode 只是 BTree 中的一个节点

data integrity
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1 COW，即每次写磁盘数据时，先将更新数据写入一个新的 block，当新数据写入成功之后，再更新相关的数据结构指向新 block 。
类似于内核中RCU锁机制。
2 事务，保证必须所有步骤都成功才算成功。
3 Checksum

多设备管理
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为了灵活利用设备空间，Btrfs 将磁盘空间划分为多个 chunk 。每个 chunk 可以使用不同的磁盘空间分配策略。比如某些 chunk 只存放 metadata，某些 chunk 只存放数据。一些 chunk 可以配置为 mirror，而另一些 chunk 则可以配置为 stripe 。这为用户提供了非常灵活的配置可能性。

Subvolume
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Subvolume 是很优雅的一个概念。即把文件系统的一部分配置为一个完整的子文件系统，称之为 subvolume 。

快照和克隆
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RAID
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RAID0 阵列，从而变成了一个大容量的磁盘； RAID1 和更高级的 RAID 配置还提供了数据冗余保护

Delay allocation
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延迟分配的一段时间内，磁盘分配器可以收到很多的分配请求，一些请求也许可以合并，一些请求在这段延迟期间甚至可能被取消。通过这样的“等待”，往往能够减少不必要的分配，也有可能将多个小的分配请求合并为一个大的请求，从而提高 IO 效率。
Inline file
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 btrfs 将小文件的内容保存在元数据中，不再额外分配存放文件数据的磁盘块。改善了内部碎片问题，也增加了文件的访问效率。