如何将你的文件系统转换为 Btrfs | Linux 中国

admin 2022年5月12日15:19:32评论27 views字数 6277阅读20分55秒阅读模式
 
如何将你的文件系统转换为 Btrfs | Linux 中国
导读:这篇概述文章将告诉你为何以及如何迁移你的当前分区到 Btrfs 文件系统。如果你对此感兴趣,请阅读这篇分步指南来完成。
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LCTT 译者 :北梦南歌
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如何将你的文件系统转换为 Btrfs | Linux 中国
翻译: 20.0 篇

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贡献: 1675 天
2017-10-08
2022-05-09
https://linux.cn/lctt/hwlife
如何将你的文件系统转换为 Btrfs | Linux 中国

引言

这篇概述文章将告诉你为何以及如何迁移你的当前分区到 Btrfs 文件系统。如果你对此感兴趣,请阅读这篇分步指南来完成。

从 Fedora 33 开始,新安装的 Fedora 操作系统默认文件系统为 Btrfs。我确信大部分用户现在已经听说了它的优势:写时复制、内置校验、灵活的压缩方式、简易的快照和回滚方式。它确实是一个现代化的文件系统,为桌面存储带来新的功能。

在升级到 Fedora 33 后,我想利用 Btrfs 的优势,但对我个人来说,我不想因为“只是为了改变文件系统”而去重装整个系统。我发现(只有)寥寥无几的具体如何做转换的教程,所以我决定在这里分享我的详细经验。

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小心!

这样做你是在玩火。希望你阅读以下内容时不要感到惊讶:

在编辑分区和转换文件系统时,你的数据可能会被破坏和丢失。最终,你可能会得到一个不能启动的操作系统,并面临数据恢复的风险。你可能会无意删除你的分区,或者以其它方式破坏了你的操作系统。

这些转换过程即使对于生产系统来说也是安全的 —— 前提是你提前做好了计划,对关键数据做好了备份和回滚计划。作为一个 可以执行超级权限的系统管理员,你可以在没有限制、没有任何常规安全防护措施的情况下,做任何事情。

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安全的方式:重装 Fedora

重装操作系统是转换文件系统到 Btrfs 的 “官方” 方式,推荐给大多数用户使用。因此,如果在这个教程中有那么一点不确定,就选择这种方式。步骤大致如下:

1. 备份你的主文件夹和你系统中可能会用到的任何数据,比如 /etc。(编者按:虚拟机也是这样)
2. 将已安装的安装包以列表形式保存到到文件中。
3. 重新安装 Fedora,删除你当前的分区,并选择新的 Btrfs 默认分区方案。
4. 恢复主文件夹的内容,并使用软件包列表文件重装软件包。

对于详细的步骤和命令,请看一位社区用户在 ask.fedoraproject.org🔗 ask.fedoraproject.org 站点的评论。如果正确完成,你将得到一个和之前一样的操作系统,使丢失数据的风险最小化。

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转换的利弊

让我们快速澄清一下:这种文件系统转换有什么优势和劣势?

优势:

◈ 当然,不需要重新安装!你的系统里的所有文件和之前一模一样。
◈ 技术上来说,没有备份的情况下,就地进行是可能的。
◈ 你会学到许多关于 Btrfs 的知识!
◈ 如果所有都按计划进行,会是相当快的一个过程。

劣势:

◈ 你必须熟悉终端环境和 shell 命令。
◈ 你可能会丢失数据,参见上文。
◈ 如果出了什么问题,你得自己解决。

特别之处:

◈ 你需要大约 20% 的可用磁盘空间才能成功转换。但对于完整的备份和重装方式,你可能需要的空间更多。
◈ 你可以在转换过程中自定义你分区的所有参数,但如果选择重装,你也可以从 Anaconda 自定义。

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LVM 怎么办?

在近期几次 Fedora 安装中,LVM 布局一直是默认的。如果你有一个带有多个分区(例如 / 和 /home)的 LVM 分区布局,你得以某种方式合并它们,来获得 Btrfs 所有性能。

如果选择这样做,你可以单独转换分区到 Btrfs 文件系统,同时保留卷组。然而,迁移到 Btrfs 文件系统的优势之一是摆脱 LVM 分区布局强加的限制。你也可以利用 Btrfs 文件系统提供的收发功能在转换后来合并分区。

另见 《Fedora 杂志》: 利用 LVM 回收硬盘空间🔗 fedoramagazine.org从 Btrfs 快照中恢复文件🔗 fedoramagazine.org 以及 在 Btrfs 和 LVM-ext4 两者之间做选择🔗 fedoramagazine.org

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了解 Btrfs

建议阅读以下内容对 Btrfs 文件系统是什么有一个基础的了解。如果你没有把握,只有选择重装 Fedora 这种安全的方式。

必须了解的:

◈ Fedora Magazine:Btrfs 来到 Fedora 33🔗 fedoramagazine.org
◈ Btrfs 系统管理指南🔗 btrfs.wiki.kernel.org尤其是 关于子卷和 flat 子卷布局。
◈ btrfs-convert 指南🔗 btrfs.wiki.kernel.org

有用的资源:

◈ man 8 btrfs🔗 www.mankier.com – 命令行界面
◈ man 5 btrfs🔗 www.mankier.com – 挂载参数
◈ man btrfs-convert🔗 www.mankier.com – 要用到的转换工具
◈ man btrfs-subvolume🔗 www.mankier.com – 管理子卷

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转换步骤

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创建一个实时镜像

由于不能转换已挂载的文件系统,我们将通过 Fedora 实时镜像(Live Image)进行。安装 Fedora 镜像写入工具🔗 getfedora.org,然后 “烧录” Fedora 33 到你的 U 盘中来创建实时镜像。

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释放磁盘空间

btrfs-convert 会在分区的剩余空间重新创建文件系统的元数据,同时保持所有已有的 ext4 文件系统数据还在它当前的位置上。

不幸的是,所需的剩余空间的大小无法提前知道:如果没有足够的空间,转换将会失败(但不会破坏数据)。这里有一些释放空间有用的方法:

◈ 利用 baobab 来识别大容量的文件和文件夹,然后移除。如果可能的话,不要手动删除主文件夹以外的文件。
◈ 清理旧的系统日志:journalctl –vacuum-size=100M
◈ 如果你正使用 Docker,请小心地使用类似 docker volume prunedocker image prune -a 这样的工具。
◈ 清理 GNOME Boxes 之类的虚拟机内不用的镜像。
◈ 清理不用的软件包和 Flatpak 包:dnf autoremoveflatpak remove –unused
◈ 清理软件包缓存:pkcon refresh force -c -1dnf clean all
◈ 如果你有把握,你可以谨慎的清理 ~/.cache 文件夹。

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转换到 Btrfs

备份你所有有价值的数据,确保你的系统已完全更新,然后重启到实时镜像。运行 gnome-disks 工具找到你所拥有的设备的路径,比如 /dev/sda1(如果你在使用 LVM,它可能看起来有所不同)。检查文件系统然后执行转换:(编者按:以下命令使用 root 用户运行,谨慎使用!)

  1. $ sudo su -
  2. # fsck.ext4 -fyv /dev/sdXX (请替换为你的具体的设备路径)
  3. # man btrfs-convert (阅读它)
  4. # btrfs-convert /dev/sdXX (请替换为你的具体的设备路径)

这将会花十几分钟甚至几个小时,依据分区的大小和是机械硬盘还是固态硬盘。如果你看到错误,你可能需要更多剩余空间。作为最后的手段,你可以尝试 btrfs-convert -n

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怎样回滚?

如果因为某些原因转换失败,你的分区将保持在 ext4 文件系统或者它之前的状态。如果你想在成功转换之后回滚,简单如下:

  1. # btrfs-convert -r /dev/sdXX

警告! 如果你做了以下这些事情之一,你将永久失去回滚的功能:碎片整理、均衡或者删除 ext2_saved 子卷。

由于 Btrfs 文件系统的写时复制特性,你可以安全的复制/移动甚至删除文件、创建子卷,因为 ext2_saved 会保持引用旧数据。

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挂载和检查

现在这个分区应该已经有了 Btrfs 文件系统。挂载它然后查看你的文件……和子卷!

  1. # mount /dev/sdXX /mnt (请替换为你的具体的设备路径)
  2. # man btrfs-subvolume (阅读它)
  3. # btrfs subvolume list / (使用 -t 以表格方式查看)

因为你已经阅读了 相关的手册页🔗 www.mankier.com,你应该知道创建子卷快照是安全的,并且有 ext2-saved 子卷作为你之前数据的简易备份。

是时候阅读 Btrfs 系统管理指南🔗 btrfs.wiki.kernel.org了,这样你就不会把常规文件夹和子卷混淆了。

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创建子卷

我们希望实现一个“扁平”子卷布局,这和 Anaconda 默认创建的布局相同:

  1. toplevel (卷根目录,不能被默认挂载)
  2. +-- root (子卷根目录,被挂载到 /)
  3. +-- home (子卷根目录,被挂载到 /home

你可以跳过这个步骤,或者使用一个不同的布局。这种特殊结构的优势是你可以轻松的创建 /home 的快照,并且对每个子卷使用不同的压缩和挂载参数。

  1. # cd /mnt
  2. # btrfs subvolume snapshot ./ ./root2
  3. # btrfs subvolume create home2
  4. # cp -a home/* home2/

这里我们已经创建了两个子卷。root2 是一个完整的分区快照,而 home2 开始是一个空子卷,然后我们往里复制内容。(这个 cp 命令不会重复数据,所以会很快。)

◈ 在 /mnt 目录(顶层子卷),删除除了 root2home2 和 ext2_saved 之外的所有内容。
◈ 重命名 root2 和 home2 子卷为 root 和 home
◈ 在 root 子卷里,清空 home 目录,以便之后我们能够挂载 home 子卷。

如果都做对了,那就很简单了!

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修改 fstab 分区表

为了重启之后挂载新卷,必须要修改 fstab,用新的行来代替旧的 ext4 文件系统挂载行。

你可以使用 blkid 命令来找到你的分区的 UUID。

  1. UUID=xx / btrfs subvol=root 0 0 (请替换为你的具体 UUID
  2. UUID=xx /home btrfs subvol=home 0 0 (请替换为你的具体 UUID

(注意如果指向的是同一个分区,那么这两个 UUID 是相同的。)

这些都是新安装的 Fedora 33 的默认值。在 fstab 中,你也可以选择自定义压缩和添加类似 noatime 这样的参数。

可以查看 关于压缩参数的维基页面🔗 btrfs.wiki.kernel.org 和 man 5 btrfs🔗 www.mankier.com 了解所有相关的参数。

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chroot 到系统

如果你曾经做过系统恢复,我想你肯定知道这些命令。这里,我们将得到一个 基本上 在你系统里的 shell 提示符,可以访问网络。

首先,我们必须重新挂载 root 子卷到 /mnt 目录,然后挂载 /boot 和 /boot/efi 分区(它们可能有所不同,这取决于你的文件系统布局):

  1. # umount /mnt
  2. # mount -o subvol=root /dev/sdXX /mnt (请替换为你的具体的设备路径)
  3. # mount /dev/sdXX /mnt/boot (请替换为你的具体的设备路径)
  4. # mount /dev/sdXX /mnt/boot/efi (请替换为你的具体的设备路径)

然后我们继续挂载系统设备:

  1. # mount -t proc /proc /mnt/proc
  2. # mount --rbind /dev /mnt/dev
  3. # mount --make-rslave /mnt/dev
  4. # mount --rbind /sys /mnt/sys
  5. # mount --make-rslave /mnt/sys
  6. # cp /mnt/etc/resolv.conf /mnt/etc/resolv.conf.chroot
  7. # cp -L /etc/resolv.conf /mnt/etc
  8. # chroot /mnt /bin/bash
  9. $ ping www.fedoraproject.org

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重装 GRUB 及内核

最容易的方法就是重装 GRUB 和 内核,因为它完成了所有必要的配置 —— 现在我们可以访问网络了。所以,在 chroot 环境内部:

  1. # mount /boot/efi
  2. # dnf reinstall grub2-efi shim
  3. # grub2-mkconfig -o /boot/efi/EFI/fedora/grub.cfg
  4. # dnf reinstall kernel-core
  5. ...或者干脆重新生成 initramfs
  6. # dracut --kver $(uname -r) --force

如果你是支持 UEFI 的系统,这里是适用的。如果你是 BIOS 的系统,请查看下面的文档。重启之前,让我们查看是否一切正常:

  1. # cat /boot/grub2/grubenv
  2. # cat /boot/efi/EFI/fedora/grub.cfg
  3. # lsinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img | grep btrfs

你应该在 grubenv 和 grub.cfg 有正确的分区 UUID 或指向(grubenv 可能没有更新,如有必要可以编辑它),并在 grub.cfg 中看到 insmod btrfs 配置和在 initramfs 镜像中有 btrfs 模块。

参见: Fedora 系统管理指南中的 重装 GRUB 2🔗 docs.fedoraproject.org 和 验证初始 RAM 磁盘镜像🔗 docs.fedoraproject.org 。

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重启

现在系统能够正常启动。如果不能,别慌,回到实时镜像修复这个问题。最坏的情况下,你可以从那里重装 Fedora 。

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首次启动之后

检查你的新 Btrfs 文件系统一切都正常。如果你觉得没问题,你需要回收旧的 ext4 快照使用的空间,进行碎片整理和平衡子卷。后两者可能要花一些时间,并且相当耗费资源。

对此你必须这样挂载顶级子卷:

  1. # mount /dev/sdXX -o subvol=/ /mnt/someFolder
  2. # btrfs subvolume delete /mnt/someFolder/ext2_saved

然后,当机器有空闲时间时,运行这些命令:

  1. # btrfs filesystem defrag -v -r -f /
  2. # btrfs filesystem defrag -v -r -f /home
  3. # btrfs balance start -m /

最后,有一个 “非写时复制” 属性🔗 www.mankier.com,对于新系统,这个属性是为虚拟机镜像文件夹自动设置的。如果你使用虚拟机的话,可以设置它:

  1. # chattr +C /var/lib/libvirt/images
  1. $ chattr +C ~/.local/share/gnome-boxes/images

这个属性只会对在这些文件夹里的新文件生效。复制镜像并删除原镜像,你可以通过 lsattr 确认结果。

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总结

我真心希望你发现这个教程是有用的,并且能够对是否在你的系统上转换为 Btrfs 做出谨慎而明智的决定。祝你成功转换!

欢迎在评论中分享你的经验,或者遇到更深层次的问题,请在 ask.fedoraproject.org🔗 ask.fedoraproject.org 提问。


via: https://fedoramagazine.org/convert-your-filesystem-to-btrfs/

作者:Gergely Gombos 选题:lujun9972 译者:hwlife 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

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原文始发于微信公众号(Linux中国):如何将你的文件系统转换为 Btrfs | Linux 中国

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  • 本文由 发表于 2022年5月12日15:19:32
  • 转载请保留本文链接(CN-SEC中文网:感谢原作者辛苦付出):
                   如何将你的文件系统转换为 Btrfs | Linux 中国http://cn-sec.com/archives/1000592.html

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