BTRFS, o sistema de arquivos “do futuro”

BTRFS, o sistema de arquivos “do futuro”

Ao instalar um sistema Linux em nossa máquina, quando chegamos na tela de particionamento de disco, geralmente optamos por utilizar o padrão recomendado pela maioria das distros que atualmente é o sistema de arquivos Ext4. Ele tem sido o “padrão” há alguns anos, porém, temos um novo sistema de arquivos competente para competir com o Ext4, estou falando do BTRFS.

O sistema de arquivos é bastante estável e foi projetado para tirar o máximo de proveito de dispositivos de armazenamento como SSD. Ele vem ganhando bastante fama desde os últimos dias por conta de sua adoção como sistema de arquivos padrão do Fedora 33, além de possuir suporte para as principais distribuições Linux como o Ubuntu.

Curioso? Então prepare um cafezinho é confira o porque o BTRFS é o sistema de arquivos “do futuro”.

O que é o BTRFS?

O B-tree file system, ou BTRFS é um sistema de arquivos que utiliza o princípio de “copy on write”, inicialmente desenvolvido pela Oracle Corporation para ser utilizado em distribuições Linux.

O projeto inicial deste novo sistema de arquivos tinha como propósito solucionar problemas como:

  • Falta de agrupamento de discos e volumes;
  • Uso de múltiplos volumes no sistema de arquivos;
  • Falta de compressão em arquivos.

Além disso, o sistema de arquivos também oferece aos usuários como:

  • Melhor compatibilidade com hardware para armazenamento moderno (SSD e NVMe);
  • Suporte a checksums (somas de verificação);
  • Suporte a Snapshots do sistema.

Segundo Chris Mason, principal autor do sistema de arquivos BTRFS em uma entrevista no ano de 2008:

“O objetivo do surgimento do BTRFS foi fazer o Linux ser escalável para a tecnologia de armazenamento que estará disponível no futuro. Escalar não é só lidar com o armazenamento, mas também, significa ser capaz de administrá-lo e gerenciá-lo com uma interface limpa, que deixa as pessoas verem o que está sendo usado e [assim] torná-lo mais confiável.”

Recursos do BTRFS

O BTRFS possui uma gama bastante interessante de recursos para seus usuários, que podem ser úteis principalmente no meio empresarial. Confira alguns dos recursos que este sistema de arquivos nos oferece.

Copy on Write? O que é isso?

O BTRFS utiliza por padrão o método de “copy on write”, que é um dos diferenciais que temos neste formato de arquivos. O “copy on write” (cópia em gravação), é uma técnica de gestão de recursos que implementa de forma eficiente a operação de duplicar ou copiar em recursos modificáveis.

Por exemplo, ao copiar um arquivo para uma pasta, será criado um hard-link ao invés de uma cópia do arquivo bruto. Dessa forma, o processo de cópia é instantâneo e haverão menos gravações no SSD, já que o arquivo apenas será gravado se for alterado.

Volumes no BTRFS

Ao instalar um sistema utilizando o BTRFS, note que ele possui dois volumes chamados de @ e @home, mesmo que você utilize apenas a pasta “/”. Isso dá maleabilidade ao sistema de arquivos para a criação de snapshots.

O OpenSUSE que possui foco no lado empresarial, separa todas as pastas contidas na raíz “/” em subvolumes, facilitando ainda mais as snapshots e permite uma manutenção “certeira” em caso de problemas no sistema.

Snapshots do sistema

O BTRFS é capaz de criar snapshots do sistema de forma automática, realizando cópias de um subvolume. Os snapshots do BTRFS são bem mais rápidos que backups tradicionais e não necessitam que o usuário pare de utilizar o sistema durante o processo.

As snapshots podem ser acessadas a partir do próprio GRUB, ideal para casos em que o sistema não abre. O usuário pode configurar o período de tempo no qual deseja criar as snapshots ou gerenciar as snapshots disponíveis através do software Timeshift.

Durante o pouco tempo que eu utilizei o BTRFS, posso dizer que ele me salvou inúmeras vezes com o backup automático (já que eu não os realizo por conta própria).

Compressão de arquivos

No BTRFS, todo o sistema de arquivos é compactado, permitindo que o usuário economize espaço em disco sempre que possível. Além de reduzir o tamanho dos arquivos para o usuário, ele pode melhorar o desempenho em alguns casos específicos, da mesma forma que pode reduzir o desempenho em outros.

Problemas conhecidos do BTRFS

Mesmo com todos os recursos apresentados acima, como nada neste mundo é perfeito, o BTRFS tem alguns problemas conhecidos que podem afetar alguns usuários. 

Embora estes problemas possam ser facilmente solucionados através de modificações de flags no boot, isso faz com que o uso do sistema de arquivos dependa de um usuário com alguns conhecimentos técnicos.

Caso você ache interessante um post falando sobre estas flags, deixe nos comentários.

Fragmentação de disco

Embora o método de “copy on write” do BTRFS seja bastante útil e funcional, ele possui um pequeno problema que afeta principalmente usuários de HDs mecânicos, a fragmentação.

Como o sistema de arquivos foi projetado para SSDs, isso não é um grande problema, já que estes dispositivos de armazenamento não sofrem com fragmentação. Mas, caso o usuário utilize um HD mecânico, ele irá sentir uma pequena diferença de velocidade com o passar do tempo.

Arquivos corrompidos

Outro problema bastante conhecido do BTRFS, se deve ao fato de que os arquivos podem se corromper por conta da fragmentação. Como os arquivos não são necessariamente copiados de forma bruta, o sistema de arquivos pode causar perda de dados.

Vale lembrar que isso não é um problema específico do BTRFS, já que pode acontecer em partições Ext4, FAT e NTFS. Quando utilizei o sistema de arquivos BTRFS (cerca de 2 meses) nunca tive este problema, mas caso você queira testá-lo, saiba que existe essa possibilidade.

Falta de criptografia

Diferente do Ext4, o sistema de arquivos BTRFS não possui suporte a criptografia embutido, mas isso não indica que ele não receberá essa função no futuro. É possível utilizar opções como o EncFS ou o TrueCrypt. Porém, pode ser que alguns recursos do sistema de arquivos sejam perdidos.

Considerações finais

O BTRFS tem bastante potencial para ser considerado o sistema de arquivos “do futuro”, já que traz inúmeros benefícios principalmente para usuários de SSD ou NVMe. Minhas experiências com ele foram bastante positivas, recomendo um teste para saber se ele é uma boa alternativa para seu workflow.

Para utilizá-lo como sistema de arquivos padrão, basta selecioná-lo durante a tela de particionamento.

Você já utilizou o BTRFS? O que acha desse sistema de arquivos? Deixe pra gente nos comentários e até a próxima dica, notícia, ou tutorial!

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Este artigo é uma sugestão que eu recebi por e-mail, infelizmente não consegui mais encontrá-lo para informar o nome da pessoa, de qualquer forma, obrigado pela sugestão, este é realmente um assunto muito interessante e importante, e talvez poucos usuários conheçam.