Interna

Unter der Haube eifert Btrfs seinem Vorbild ZFS nach und setzt auf eine Technik namens Copy-on-Write, kurz CoW. Dahinter steckt die Idee, unnötige Kopien und Kopiervorgänge zu vermeiden. Einen per CoW duplizierten Block schreibt das Dateisystem erst dann tatsächlich auf die Festplatte, wenn sich einer der beteiligten Datenblöcke verändert. Btrfs passt dann lediglich die Metadaten des kopierten Blocks entsprechend an.

Damit ermöglicht CoW die Erstellung von Snapshots, denn die originalen Blöcke bleiben erhalten und bilden nun den Snapshot. Dabei speichert Btrfs mit dem ersten Snapshot auch die Metadaten. Bei weiteren Schnappschüssen schreibt Btrfs dann nur noch inkrementell die Änderungen an Datenblöcken gegenüber der vorhergehenden Sicherung.

Ein weiterer Vorteil der transaktionsbasierten Methode mittels CoW liegt darin, dass das Dateisystem Stets konsistent bleibt, da Änderungen an Daten nicht zu einem Überschreiben der bestehenden Daten führen, sondern zu einer Neuerstellung des Blocks. Das schont bei konventionellen Festplatten mit beweglichen Teilen auch die Mechanik, da die Schreibköpfe nicht nach den alten, zu überschreibenden Daten suchen müssen, sondern Änderungen einfach auf einem freien Teil der Festplatte ablegen. Daraus resultieren auch eine höhere Schreibgeschwindigkeit und ein gegenüber Journaling-basierten Dateisystemen wie ReiserFS und Ext3/4 reduzierter Aufwand.

Btr by the fishes

Die Meinungen darüber, ob ein Dateisystem die enorme Funktionalität von Btrfs überhaupt braucht, gehen ebenso weit auseinander wie die Ansichten über die derzeitige produktive Eignung von Btrfs.

Allerdings eignet sich Linux als Betriebssystem für viele Anwendungsszenarien mit unterschiedlichsten Anforderungen. Daher unterstützt der Kernel zurecht eine Vielzahl von verschiedenen Dateisystemen. Gerade eben erst fließt mit OrangeFS in die ersten Vorversionen von Kernel 4.6 ein weiteres neues Dateisystem für Big Data und High Performance Computing (HPC) ein, dessen Ursprünge in den 90er-Jahren des vergangenen Jahrhunderts liegen. Somit sollte auf jeden Fall auch Btrfs einen Platz im Kernel finden.

Ob Btrfs in Zukunft tatsächlich Ext4 beerbt, steht noch in den Sternen. Viele Entwickler sehen es für normale Desktop-Rechner als zu überladen an. Da mittlerweile die für solche Systeme sehr nützliche Funktion der Snapshots auch unter Ext4 zur Verfügung steht, erscheint Btrfs momentan eher als Alternative für besondere Anwendungsfälle.

Allerdings betrachtet auch Theodore T'so, Chefentwickler der Ext-Dateisystemfamilie, Btrfs langfristig als Nachfolger des ziemlich zu Ende entwickelten Ext4 an. Neben enthusiastischen Desktop-Anwendern sieht er als Zielgruppe vor allem Rechenzentren, Cloud Computing und Storage-Anbieter großen Stils, wie etwa Facebook, den derzeitigen Arbeitgeber des Btrfs-Häuptlings Mason.

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