Btrfs-Partitionen verwalten mit YaST und Snapper

Komplexe Technik

Btrfs positioniert sich als Dateisystem der nächsten Generation. In der Praxis hakt es aber noch.

Das recht junge Dateisystem Btrfs [1] gilt als Nachfolger des Standard-Dateisystems Ext4 unter Linux. Da es jedoch wesentlich komplexer arbeitet als seine Vorgänger und sich in Bezug auf die Technik am High-End-Dateisystem ZFS [2] orientiert, heißt es für Sie als Anwender: umlernen. Vor allem das Einrichten des Systems erfordert viel Wissen über die Details. Um Einsteigern den Einsatz der neuen Technik zu erleichtern, laufen die Arbeiten an Tools mit einer grafischen Oberfläche.

Bislang hat sich vor allem die Entwicklergemeinde von OpenSuse um Btrfs-kompatible grafische Werkzeuge verdient gemacht: Während das altehrwürdige GParted und die Partitionsverwaltung von KDE zwar in der Lage sind, entsprechende Bereiche anzulegen, zu löschen und in der Größe zu verändern, gelingen feinere Justierungen wie das Anlegen und der Einsatz von Subvolumes mit diesen noch nicht (Abbildung 1).

Abbildung 1: In Bezug auf das Dateisystem Btrfs unterstützt GParted bislang nur einige grundlegende Funktionen.

OpenSuse dagegen hat sein grafisches Tool YaST bereits an das neue Dateisystem angepasst. Zusätzlich stammt mit dem Snapshot-Tool Snapper ein weiteres Werkzeug maßgeblich aus den Entwicklungslabors von Suse [3].

Das Dateisystem

In den letzten Jahren sind die Kapazitäten der Festplatten geradezu explodiert: Datenträger mit Platz für acht und mehr Terabyte Daten sind keine Seltenheit mehr, und selbst die vergleichsweise teuren Solid State Disks (SSD) haben inzwischen längst die Terabyte-Grenze geknackt.

Parallel zum wachsenden Volumen der Platten ändert sich das Verhalten vieler Anwender: Nichts löschen gehört zum guten Ton. Dabei nimmt die Größe der Dateien ebenfalls zu, etwa in Form von 4K-Videos. Dies stellt viele herkömmliche Dateisysteme vor ernsthafte Probleme, denn bei diesen liegen die Grenzen für die Dateigröße unter Umständen zu niedrig.

Das seit 2007 ursprünglich von Oracle entwickelte und unter der GPL publizierte Btrfs berücksichtigt viele dieser möglichen Szenarien und ist daher vielen herkömmlichen Dateisystemen überlegen: Neben deutlich größerem maximalem Volumen für Dateien und Partitionen unterstützt es Snapshots und verschiedene RAID-Modi ohne zusätzliche Software.

Zudem ist das Dateisystem für den Umgang mit vielen kleinen Dateien optimiert und verfügt über eine eingebaute Funktion zum Defragmentieren. Das B-Tree-Design des Dateisystems beschleunigt den Zugriff auf die Datenbestände. Zusätzlich kommt – wie bei ZFS – Copy-On-Write zum Einsatz, um Speicherplatz zu sparen und das Kopieren bei Änderungen an Dateien zu minimieren.

Schutzmechanismen gegen Übertragungsfehler wie eine integrierte Prüfsumme und ein eingebautes Logical Volume Management (LVM) empfehlen das Dateisystem vor allem für große Installationen, üblicherweise auf Servern.

Darüber hinaus bringt Btrfs einen Konverter mit, mit deren Hilfe Sie Ext3- und Ext4-Dateisysteme umwandeln. Dieser Prozess ist reversibel angelegt und erlaubt es, bei Bedarf eine entsprechende Partition zu Ext3 oder Ext4 zurückzukonvertieren. Die Entwickler haben das Dateisystem seit etwa 2013 als produktiv angesehen, seit 2014 ist es im Suse Linux Enterprise Server (SLES) und in OpenSuse ab Version 13.2 als Standard-Dateisystem im Einsatz.

Aufbau

Eine typische Installation mit Btrfs unterscheidet sich grundlegend vom Vorgehen bei Ext3 oder Ext4. Während beim Einsatz altbekannter Dateisysteme meist neben einer Swap-Partition lediglich noch eine bootfähige Partition mit dem gesamten Verzeichnisbaum vorhanden ist, und bestenfalls ein gesondertes Laufwerk mit den Daten der Anwender existiert, sind unter Btrfs in einem Dateisystem mehrere Subvolumes vorhanden.

Sie haben die Möglichkeit, diese virtuellen Dateisysteme einzeln einzuhängen und wie dedizierte Laufwerke zu verwenden. Im Vergleich zu herkömmlichen Dateisystemen fällt außerdem auf, dass Btrfs den Platz gelöschter Subvolumes nicht sofort freigibt, sondern sukzessive.

Betreiben Sie auf einem Rechner mehrere Distributionen oder zusätzlich andere Betriebssysteme, spielt das Subvolume-Konzept seine Vorteile voll aus: Durch sie besteht hier nicht die Gefahr, dass das Verwalten der Massenspeicher aufgrund der Beschränkung auf vier primäre Partitionen durch ein Sammelsurium logischer Laufwerke in erweiterten Partitionen schnell unübersichtlich gerät.

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