Btrfs

Cómo configurar Btrfs RAID

Cómo configurar Btrfs RAID
Btrfs es un moderno sistema de archivos Copy-on-Write (CoW) con soporte RAID incorporado. Por lo tanto, no necesita ninguna herramienta de terceros para crear software RAID en un sistema de archivos Btrfs.

El sistema de archivos Btrfs mantiene los metadatos y los datos del sistema de archivos por separado. Puede usar diferentes niveles de RAID para los datos y metadatos al mismo tiempo. Esta es una gran ventaja del sistema de archivos Btrfs.

Este artículo le muestra cómo configurar RAID Btrfs en las configuraciones RAID-0, RAID-1, RAID-1C3, RAID-1C4, RAID-10, RAID-5 y RAID-6.

Abreviaturas

Prerrequisitos

Para probar los ejemplos incluidos en este artículo:

En mi máquina Ubuntu, agregué cuatro HDD (sdb, sdc, sdd, sde). Cada uno de ellos tiene un tamaño de 20 GB.

$ sudo lsblk -e7

Nota: Sus HDD / SSD pueden tener nombres diferentes a los míos. Por lo tanto, asegúrese de reemplazarlos por los suyos a partir de ahora.


Para obtener ayuda con la instalación del sistema de archivos Btrfs en Ubuntu, consulte el artículo Instalar y usar Btrfs en Ubuntu 20.04 LTS.

Para obtener ayuda con la instalación del sistema de archivos Btrfs en Fedora, consulte el artículo Instalar y usar Btrfs en Fedora 33.

Perfiles Btrfs

Un perfil Btrfs se usa para decirle al sistema de archivos Btrfs cuántas copias de los datos / metadatos conservar y qué niveles de RAID usar para los datos / metadatos. El sistema de archivos Btrfs contiene muchos perfiles. Comprenderlos lo ayudará a configurar un RAID Btrfs de la manera que desee.

Los perfiles Btrfs disponibles son los siguientes:

único: Si el único El perfil se utiliza para los datos / metadatos, solo se almacenará una copia de los datos / metadatos en el sistema de archivos, incluso si agrega varios dispositivos de almacenamiento al sistema de archivos. Entonces, 100% del espacio en disco de cada uno de los dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos se puede utilizar.

dup: Si el dup El perfil se utiliza para los datos / metadatos, cada uno de los dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos mantendrá dos copias de los datos / metadatos. Entonces, 50% del espacio en disco de cada uno de los dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos se puede utilizar.

raid0: En el raid0 perfil, los datos / metadatos se dividirán uniformemente en todos los dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos. En esta configuración, no habrá datos / metadatos redundantes (duplicados). Entonces, 100% del espacio en disco de cada uno de los dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos se puede usar. Si en cualquier caso uno de los dispositivos de almacenamiento falla, todo el sistema de archivos se dañará. Necesitará al menos dos dispositivos de almacenamiento para configurar el sistema de archivos Btrfs en el raid0 perfil.

raid1: En el raid1 perfil, dos copias de los datos / metadatos se almacenarán en los dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos. En esta configuración, la matriz RAID puede sobrevivir a la falla de una unidad. Pero, solo puedes usar 50% del espacio total en disco. Necesitará al menos dos dispositivos de almacenamiento para configurar el sistema de archivos Btrfs en el raid1 perfil.

raid1c3: En el raid1c3 perfil, tres copias de los datos / metadatos se almacenarán en los dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos. En esta configuración, la matriz RAID puede sobrevivir a dos fallas de unidad, pero solo puede usar 33% del espacio total en disco. Necesitará al menos tres dispositivos de almacenamiento para configurar el sistema de archivos Btrfs en el raid1c3 perfil.

raid1c4: En el raid1c4 perfil, cuatro copias de los datos / metadatos se almacenarán en los dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos. En esta configuración, la matriz RAID puede sobrevivir a tres fallas de unidad, pero solo puede usar 25% del espacio total en disco. Necesitará al menos cuatro dispositivos de almacenamiento para configurar el sistema de archivos Btrfs en el raid1c4 perfil.

raid10: En el raid10 perfil, dos copias de los datos / metadatos se almacenarán en los dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos, como en el raid1 perfil. Además, los datos / metadatos se dividirán entre los dispositivos de almacenamiento, como en el raid0 perfil.

La raid10 El perfil es un híbrido del raid1 y raid0 perfiles. Algunos de los dispositivos de almacenamiento forman raid1 matrices y algunos de estos raid1 Las matrices se utilizan para formar un raid0 formación. en un raid10 configuración, el sistema de archivos puede sobrevivir a una sola falla de unidad en cada uno de los raid1 matrices.

Puedes usar 50% del espacio total en disco en el raid10 configuración. Necesitará al menos cuatro dispositivos de almacenamiento para configurar el sistema de archivos Btrfs en el raid10 perfil.

raid5: En el raid5 perfil, una copia de los datos / metadatos se dividirá entre los dispositivos de almacenamiento. Se calculará y distribuirá una paridad única entre los dispositivos de almacenamiento de la matriz RAID.

en un raid5 configuración, el sistema de archivos puede sobrevivir a una sola falla de unidad. Si una unidad falla, puede agregar una nueva unidad al sistema de archivos y los datos perdidos se calcularán a partir de la paridad distribuida de las unidades en ejecución.

Puedes usar 100x (N-1) / N% del total de espacios en disco en el raid5 configuración. Aquí, norte es la cantidad de dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos. Necesitará al menos tres dispositivos de almacenamiento para configurar el sistema de archivos Btrfs en el raid5 perfil.

raid6: En el raid6 perfil, una copia de los datos / metadatos se dividirá entre los dispositivos de almacenamiento. Se calcularán y distribuirán dos paridades entre los dispositivos de almacenamiento de la matriz RAID.

en un raid6 configuración, el sistema de archivos puede sobrevivir a dos fallas de unidad a la vez. Si una unidad falla, puede agregar una nueva unidad al sistema de archivos y los datos perdidos se calcularán a partir de las dos paridades distribuidas de las unidades en ejecución.

Puedes usar 100 veces (N-2) / N% del espacio total en disco en el raid6 configuración. Aquí, norte es la cantidad de dispositivos de almacenamiento agregados al sistema de archivos. Necesitará al menos cuatro dispositivos de almacenamiento para configurar el sistema de archivos Btrfs en el raid6 perfil.

Crear un punto de montaje

Necesita crear un directorio para montar el sistema de archivos Btrfs que creará en las siguientes secciones de este artículo.

Para crear el directorio / punto de montaje / datos, ejecute el siguiente comando:

$ sudo mkdir -v / data

Configuración de RAID-0

En esta sección, aprenderá a configurar un RAID Btrfs en la configuración RAID-0 utilizando cuatro HDD (sdb, sdc, sdd y sde). Los discos duros tienen un tamaño de 20 GB.

$ sudo lsblk -e7

Para crear un RAID Btrfs en la configuración RAID-0 utilizando cuatro HDD (sdb, sdc, sdd, y sde) ejecuta el siguiente comando:

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

Aquí,

El sistema de archivos Btrfs datos en la configuración RAID-0 ahora debería crearse, como puede ver en la captura de pantalla a continuación.

Puede montar el RAID Btrfs utilizando cualquier HDD / SSD que utilizó para crear el RAID.

Por ejemplo, usé los discos duros sdb, sdc, sdd, y sde para crear el RAID Btrfs en la configuración RAID-0.

Entonces, puedo montar el sistema de archivos Btrfs datos en el /datos directorio usando el disco duro sdb, como sigue:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como puede ver, el Btrfs RAID está montado en el /datos directorio.

$ sudo df -h / data

Para encontrar la información de uso del sistema de archivos del datos Sistema de archivos Btrfs montado en el /datos directorio, ejecute el siguiente comando:

$ sudo btrfs uso / datos del sistema de archivos

Como se puede ver,

El tamaño de RAID (Tamaño del dispositivo) es 80 GB (4 × 20 GB por disco duro).

Acerca de 78.98 GB (Gratis (estimado)) de 80 GB del espacio en disco se puede utilizar en la configuración RAID-0.

Solo una copia de los datos (Proporción de datos) y una copia de los metadatos (Proporción de metadatos) se almacenará en el sistema de archivos Btrfs en la configuración RAID-0.

Como el RAID Btrfs está funcionando, puede desmontarlo del /datos directorio, de la siguiente manera:

$ sudo umount / data

Configuración de RAID-1

En esta sección, aprenderá a configurar un RAID Btrfs en la configuración RAID-1 utilizando cuatro HDD (sdb, sdc, sdd, y sde). Los discos duros tienen un tamaño de 20 GB.

$ sudo lsblk -e7

Para crear un RAID Btrfs en la configuración RAID-1 usando cuatro HDD (sdb, sdc, sdd, y sde), ejecute el siguiente comando:

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

Aquí,

Los datos del sistema de archivos Btrfs en la configuración RAID-1 ahora deben crearse, como puede ver en la captura de pantalla a continuación.

Puede montar el RAID Btrfs utilizando cualquier HDD / SSD que utilizó para crear el RAID.

Por ejemplo, usé los discos duros sdb, sdc, sdd, y sde para crear el RAID Btrfs en la configuración RAID-1.

Puedo montar el sistema de archivos Btrfs datos en el /datos directorio usando el disco duro sdb, como sigue:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como puede ver, el Btrfs RAID está montado en el directorio / data.

$ sudo df -h / data

Para encontrar la información de uso del sistema de archivos del sistema de archivos de datos Btrfs montado en el /datos directorio, ejecute el siguiente comando:

$ sudo btrfs uso / datos del sistema de archivos

Como se puede ver,

El tamaño de RAID (Tamaño del dispositivo) es 80 GB (4 × 20 GB por disco duro).

Acerca de 38.99 GB (Gratis (estimado)) de 80 GB del espacio en disco se puede utilizar en la configuración RAID-1.

En la configuración RAID-1, dos copias de los datos (Proporción de datos) y dos copias de los metadatos (Relación de metadatos) se almacenará en el sistema de archivos Btrfs.

Como el RAID Btrfs está funcionando, puede desmontarlo del /datos directorio, de la siguiente manera:

$ sudo umount / data

Configuración de RAID-1C3

En esta sección, aprenderá cómo configurar un RAID Btrfs en la configuración RAID-1C3 usando cuatro HDD (sdb, sdc, sdd y sde). Los discos duros tienen un tamaño de 20 GB

$ sudo lsblk -e7

Para crear un RAID Btrfs en la configuración RAID-1C3 usando los cuatro HDD sdb, sdc, sdd, y sde, ejecute el siguiente comando:

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

Aquí,

El sistema de archivos Btrfs datos en la configuración RAID-1C3 ahora debería crearse, como puede ver en la captura de pantalla a continuación.

Puede montar el RAID Btrfs utilizando cualquier HDD / SSD que utilizó para crear el RAID.

Por ejemplo, usé los discos duros sdb, sdc, sdd, y sde para crear el RAID Btrfs en la configuración RAID-1C3.

Entonces, puedo montar el sistema de archivos Btrfs datos en el /datos directorio usando el HDD sdb, como sigue:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como puede ver, el Btrfs RAID está montado en el /datos directorio.

$ sudo df -h / data

Para encontrar la información de uso del sistema de archivos del datos Sistema de archivos Btrfs montado en el /datos directorio, ejecute el siguiente comando:

$ sudo btrfs uso / datos del sistema de archivos

Como se puede ver,

El tamaño de RAID (Tamaño del dispositivo) es 80 GB (4 × 20 GB por disco duro).

Acerca de 25.66 GB (Gratis (estimado)) de 80 GB del espacio en disco se puede utilizar en la configuración RAID-1C3.

En la configuración RAID-1C3, tres copias de los datos (Proporción de datos) y tres copias de los metadatos (Relación de metadatos) se almacenará en el sistema de archivos Btrfs.

Como el RAID Btrfs está funcionando, puede desmontarlo del /datos directorio, de la siguiente manera:

$ sudo umount / data

Configuración de RAID-1C4

En esta sección, aprenderá cómo configurar un RAID Btrfs en la configuración RAID-1C4 utilizando los cuatro HDD sdb, sdc, sdd, y sde. Los discos duros tienen un tamaño de 20 GB.

$ sudo lsblk -e7

Para crear un RAID Btrfs en la configuración RAID-1C4 utilizando los cuatro HDD sdb, sdc, sdd, y sde, ejecute el siguiente comando:

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

Aquí,

El sistema de archivos Btrfs datos en la configuración RAID-1C4 ahora debería crearse, como puede ver en la captura de pantalla a continuación.

Puede montar el RAID Btrfs utilizando cualquier HDD / SSD que utilizó para crear el RAID.

Por ejemplo, usé los discos duros sdb, sdc, sdd, y sde para crear el RAID Btrfs en la configuración RAID-1C4.

Entonces, puedo montar el sistema de archivos Btrfs datos en el /datos directorio usando el HDD sdb, como sigue:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como puede ver, el Btrfs RAID está montado en el /datos

$ sudo df -h / data

Para encontrar la información de uso del sistema de archivos del datos Sistema de archivos Btrfs montado en el /datos

$ sudo btrfs uso / datos del sistema de archivos

Como se puede ver,

El tamaño de RAID (Tamaño del dispositivo) es 80 GB (4 × 20 GB por disco duro).

Acerca de 18.99 GB (Gratis (estimado)) de 80 GB del espacio en disco se puede utilizar en la configuración RAID-1C4.

En la configuración RAID-1C4, cuatro copias de los datos (Proporción de datos) y cuatro copias de los metadatos (Proporción de metadatos) se almacenará en el sistema de archivos Btrfs.

Como el RAID Btrfs está funcionando, puede desmontarlo del /datos directorio, de la siguiente manera:

$ sudo umount / data

Configuración de RAID-10

En esta sección, aprenderá a configurar un RAID Btrfs en la configuración RAID-10 utilizando los cuatro HDD sdb, sdc, sdd, y sde. Los discos duros tienen un tamaño de 20 GB.

$ sudo lsblk -e7

Para crear un RAID Btrfs en la configuración RAID-10 utilizando los cuatro HDD sdb, sdc, sdd, y sde, ejecute el siguiente comando:

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

Aquí,

El sistema de archivos Btrfs datos en la configuración RAID-10 ahora debería crearse, como puede ver en la captura de pantalla a continuación.

Puede montar el RAID Btrfs utilizando cualquier HDD / SSD que utilizó para crear el RAID.

Por ejemplo, usé los discos duros sdb, sdc, sdd, y sde para crear el RAID Btrfs en la configuración RAID-10.

Entonces, puedo montar el sistema de archivos Btrfs datos en el /datos directorio usando el HDD sdb, como sigue:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como puede ver, el Btrfs RAID está montado en el /datos directorio.

$ sudo df -h / data

Para encontrar la información de uso del sistema de archivos del sistema de archivos Btrfs de datos montado en el /datos directorio, ejecute el siguiente comando:

$ sudo btrfs uso / datos del sistema de archivos

Como se puede ver,

El tamaño de RAID (Tamaño del dispositivo) es 80 GB (4 × 20 GB por disco duro).

Acerca de 39.48 GB (Gratis (estimado)) de 80 GB del espacio en disco se puede utilizar en la configuración RAID-10.

En la configuración RAID-10, dos copias de los datos (Proporción de datos) y dos copias de los metadatos (Relación de metadatos) se almacenará en el sistema de archivos Btrfs.

Como el RAID Btrfs está funcionando, puede desmontarlo del /datos directorio, de la siguiente manera:

$ sudo umount / data

Configuración de RAID-5

En esta sección, aprenderá cómo configurar un RAID Btrfs en la configuración RAID-5 utilizando los cuatro HDD sdb, sdc, sdd, y sde. Los discos duros tienen un tamaño de 20 GB.

$ sudo lsblk -e7

Para crear un RAID Btrfs en la configuración RAID-5 utilizando los cuatro HDD sdb, sdc, sdd, y sde, ejecute el siguiente comando:

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

Aquí,

El sistema de archivos Btrfs datos en la configuración RAID-5 ahora debería crearse, como puede ver en la captura de pantalla a continuación.

Puede montar el RAID Btrfs utilizando cualquier HDD / SSD que utilizó para crear el RAID.

Por ejemplo, usé los discos duros sdb, sdc, sdd, y sde para crear el RAID Btrfs en la configuración RAID-5.

Entonces, puedo montar el sistema de archivos Btrfs datos en el /datos directorio usando el disco duro sdb, como sigue:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como puede ver, el Btrfs RAID está montado en el /datos directorio.

$ sudo df -h / data

Para encontrar la información de uso del sistema de archivos del sistema de archivos de datos Btrfs montado en el /datos directorio, ejecute el siguiente comando:

$ sudo btrfs uso / datos del sistema de archivos

Como se puede ver,

El tamaño de RAID (Tamaño del dispositivo) es 80 GB (4 × 20 GB por disco duro).

Acerca de 59.24 GB (Gratis (estimado)) de 80 GB del espacio en disco se puede utilizar en la configuración RAID-5.

En la configuración RAID-5, 1.33 copias de los datos (Proporción de datos) y 1.33 copias de los metadatos (Relación de metadatos) se almacenará en el sistema de archivos Btrfs.

Como el RAID Btrfs está funcionando, puede desmontarlo del /datos directorio, de la siguiente manera:

$ sudo umount / data

Configuración de RAID-6

En esta sección, aprenderá cómo configurar un RAID Btrfs en la configuración RAID-6 utilizando los cuatro HDD sdb, sdc, sdd, y sde. Los discos duros tienen un tamaño de 20 GB.

$ sudo lsblk -e7

Para crear un RAID Btrfs en la configuración RAID-6 utilizando los cuatro HDD sdb, sdc, sdd, y sde, ejecute el siguiente comando:

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

Aquí,

El sistema de archivos Btrfs datos en la configuración RAID-6 ahora debería crearse, como puede ver en la captura de pantalla a continuación.

Puede montar el RAID Btrfs utilizando cualquier HDD / SSD que utilizó para crear el RAID.

Por ejemplo, usé los discos duros sdb, sdc, sdd, y sde para crear el RAID Btrfs en la configuración RAID-6.

Entonces, puedo montar el sistema de archivos Btrfs datos en el /datos directorio usando el HDD sdb, como sigue:

$ sudo mount / dev / sdb / data

Como puede ver, el Btrfs RAID está montado en el /datos directorio.

$ sudo df -h / data

Para encontrar la información de uso del sistema de archivos del datos Sistema de archivos Btrfs montado en el /datos directorio, ejecute el siguiente comando:

$ sudo btrfs uso / datos del sistema de archivos

Como se puede ver,

El tamaño de RAID (Tamaño del dispositivo) es 80 GB (4 × 20 GB por disco duro).

Acerca de 39.48 GB (Gratis (estimado)) de 80 GB del espacio en disco se puede utilizar en la configuración RAID-6.

En la configuración RAID-6, dos copias de los datos (Proporción de datos) y dos copias de los metadatos (Relación de metadatos) se almacenará en el sistema de archivos Btrfs.

Como el RAID Btrfs está funcionando, puede desmontarlo del /datos directorio, de la siguiente manera:

$ sudo umount / data

Problemas con Btrfs RAID-5 y RAID-6

Las configuraciones integradas de Btrfs RAID-5 y RAID-6 aún son experimentales. Estas configuraciones son muy inestables y no debe utilizarlas en producción.

Para evitar la corrupción de datos, el sistema operativo Ubuntu no implementó RAID-5 y RAID-6 para el sistema de archivos Btrfs. Por lo tanto, no podrá crear un RAID Btrfs en las configuraciones RAID-5 y RAID-6 utilizando la función RAID incorporada del sistema de archivos Btrfs en Ubuntu. Es por eso que le he mostrado cómo crear un RAID Btrfs en las configuraciones RAID-5 y RAID-6 en Fedora 33, en lugar de Ubuntu 20.04 LTS.

Montaje de un RAID Btrfs automáticamente en el arranque

Para montar un RAID Btrfs automáticamente en el momento del arranque utilizando el archivo / etc / fstab, necesitará conocer el UUID del sistema de archivos Btrfs.

Puede encontrar el UUID de un sistema de archivos Btrfs con el siguiente comando:

$ sudo blkid --match-token TYPE = btrfs

Como puede ver, el UUID de los dispositivos de almacenamiento que se agregan al sistema de archivos Btrfs para configurar el RAID es el mismo.

En mi caso es c69a889a-8fd2-4571-bd97-a3c2e4543b6b. Será diferente para ti. Por lo tanto, asegúrese de reemplazar este UUID con el suyo a partir de ahora.

Ahora, abre el / etc / fstab archivo con el editor de texto nano, de la siguiente manera:

$ sudo nano / etc / fstab

Agregue la siguiente línea al final del / etc / fstab expediente.

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

Una vez que haya terminado, presione + X seguido por Y y para salvar el / etc / fstab expediente.

Para que los cambios surtan efecto, reinicie su computadora de la siguiente manera:

$ sudo reiniciar

Como puede ver, el Btrfs RAID está correctamente montado en el /datos directorio.

$ df -h / datos

Como puede ver, el RAID Btrfs montado en el /datos el directorio está funcionando bien.

$ sudo btrfs uso / datos del sistema de archivos

Conclusión

Este artículo explica varios perfiles RAID Btrfs en detalle. El artículo le mostró cómo configurar un RAID Btrfs en las configuraciones RAID-0, RAID-1, RAID-1C3, RAID-1C4, RAID-10, RAID-5 y RAID-6. También aprendió sobre algunos de los problemas con las configuraciones Btrfs RAID-5 y RAID-6, así como sobre cómo montar el Btrfs RAID automáticamente en el momento del arranque.

Referencias

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