这个“罕见”文件系统类型，竟然是NAS的最佳搭档？

提起文件系统，有一定系统安装经验的朋友肯定不陌生。Windows常见的FAT16/32、ExFAT、NTFS、GPT，Liunx常见的EXT4，苹果Mac OS的APFS……不过，今天给大家介绍的这个文件系统——Btrfs，居然被很多NAS品牌推荐为最佳文件系统类型，为什么？

先进但普及慢的文件系统

Btrfs 是一种现代的写时复制（COW）Linux 文件系统，致力于实现一些高级功能，同时着重于容错性、修复性以及易于管理性。

Btrfs是B-Tree File System的缩写，由Oracle公司于2007年设计并使用，最早在Solaris系统中得到应用。2013年进入Linux内核稳定发布。目前SUSE Linux Enterprise Server和Fedora Linux 33版以后的版本，都将其用作安装系统时默认的文件系统。

Btrfs的强大之处，在于实现了很多先进特性的同时，还保持了很高的容错能力、可扩展性以及可靠性。

这个新一代文件系统给引入了许多新概念：多子卷（多个独立的内部文件系统根目录）、写时复制（COW），从文件系统层面接管了压缩、RAID、用户配额等功能，以后还有在线文件去重、加密等新功能。

对普通用户来说，这结束了“文件系统里只有文件和文件夹”的时代，通过子卷的概念，你不仅可以决定启动时候加载什么操作系统，甚至可以自行选择启动时加载什么驱动——每次都可以选不一样的，大大方便了折腾党。

同样地，RAID管理功能是内置在这个文件系统内核中的，不再依赖BIOS、操作系统，直接支持基于软件的 RAID 0、RAID 1、RAID 10 等。

对于备份来说，它可以不拷贝完整文件就制作出文件的快照备份。同时无需第三方软件，直接支持高效增量备份

对于数据安全来说，它具有自我修复能力，能够自动检测静默数据损坏。

对于SSD来说，默认开启TRIM/Discard，并针对SSD有特别优化，例如，避免不必要的针对机械硬盘的寻道优化，来更大的写入操作和更快的写入吞吐量。

还有更多的、较为复杂和专业优势，这里就不赘述了。

那么，为什么群晖之类NAS领导品牌，希望大家采用这个文件系统呢？

Btrfs用于NAS的优势

在NAS 上实施 Btrfs 卷可为用户带来各种好处。例如：

元数据镜像功能和更高的数据可用性

在任何存储系统中，保持元数据完好无损都至关重要，因为元数据包括文件夹结构、文件名、访问权限和每个文件的位置等重要信息。

而Btrfs 会在卷上存储两份元数据，以便在硬盘损坏或出现坏道时恢复数据。

文件自愈功能

传统的存储系统可能会出现完全未被察觉的错误，从而导致向应用程序提供损坏的数据，且没有任何警告或错误信息。为了避免这类错误，Btrfs 为数据和元数据提供校验和（checksum）功能，生成两份元数据副本，然后在每次读取过程中验证校验和。

一旦发现不匹配（静默数据损坏），Btrfs 文件系统就能自动检测带镜像元数据的损坏文件（静默数据损坏），并使用支持的 RAID 卷（包括 RAID 1、RAID 5、RAID 6、RAID 10、F1 和 SHR）恢复损坏的数据。

一个群晖NAS在共享文件夹选项中打开了校验和文件自愈功能

快照和数据保护

Btrfs 文件系统引入了强大的快照功能，允许你创建整个共享文件夹的时间点副本。这样，如果人为失误导致数据库丢失或损坏，就可以快速将数据恢复到捕获快照的前一个时间点。

在不影响性能的情况下，Btrfs最多每 5 分钟自动创建一次时间点数据副本，确保进行精细的数据备份和恢复。还能根据个人需求，每小时、每天或每周最多可保留 256 个恢复点。智能保留选项可自动删除不需要的版本。

而且由于 Btrfs 的写时复制（COW）架构，拍摄快照只需消耗少量额外存储空间（不像windows的系统还原点功能几乎是全盘镜像），对系统性能影响很小。

磁盘IO性能的大幅度提升

曾经有网友测试基于Debian系统的网络云盘在采用不同的文件内系统时的磁盘性能，发现采用Btrfs后简直是“遥遥领先”：zstd 压缩节省出了 25-50% 的磁盘空间，同时显著提高了机械硬盘和 U 盘等低速设备的 IOPS速度。

还有其他好处让用户选择Btrfs吗？

有！比如：

更高效的存储效率，与NAS常用的ext4 文件系统相比，Btrfs 不需要双倍的存储空间来存储 Drive 的文件版本和历史数据。用户可以在使用驱动器时保留文件的历史版本，而不必担心占用过多存储空间。

以及备份数据的一致性更高：传统的备份方法需要时间将数据从一个地方复制到另一个地方，如果文件在备份过程中被修改，可能会导致数据不一致。Btrfs 解决了这个问题，它在备份过程开始前拍摄快照，然后将快照数据复制到备份目的地，无需担心文件被修改、移动或删除。

另外，共享文件夹也能根据用户不同，设定不同的配额，这对于团队工作或者家庭使用都具有非常实用的意义。

真的完美无缺了吗？

不然。即时Btfrs文件系统有这么多好处，但是也要注意其中的一些问题。

例如，Btrfs 对 RAID 5 和 RAID 6 模式的支持曾经存在致命缺陷，DSM7.0就因为忽略了这一点没有从系统上进行相应修改，导致很多用户在构建或者转换Btrfs文件系统RAID卷的时候掉数据——虽然这个问题在Linux圈很早就被发现并提供过解决方案。因此在Btrfs上采用不多见的RAID5/6模式时需要谨慎。

目前，在群晖的DMS系统中，已经支持(并且群晖官方提倡用户使用)Btrfs文件系统，而在基于Liunx的软路由系统中，也越来越多支持用户转换文件系统为Btrfs了。

来源：钛师父