Documentation/btrfs-device.asciidoc

   1 btrfs-device(8)
   2 ===============
   3
   4 NAME
   5 ----
   6 btrfs-device - manage devices of btrfs filesystems
   7
   8 SYNOPSIS
   9 --------
  10 *btrfs device* <subcommand> <args>
  11
  12 DESCRIPTION
  13 -----------
  14 The *btrfs device* command group is used to manage devices of the btrfs filesystems.
  15
  16 DEVICE MANAGEMENT
  17 -----------------
  18 Btrfs filesystem can be created on top of single or multiple block devices.
  19 Data and metadata are organized in allocation profiles with various redundancy
  20 policies. There's some similarity with traditional RAID levels, but this could
  21 be confusing to users familiar with the traditional meaning. Due to the
  22 similarity, the RAID terminology is widely used in the documentation.  See
  23 `mkfs.btrfs`(8) for more details and the exact profile capabilities and
  24 constraints.
  25
  26 The device management works on a mounted filesystem. Devices can be added,
  27 removed or replaced, by commands provided by *btrfs device* and *btrfs replace*.
  28
  29 The profiles can be also changed, provided there's enough workspace to do the
  30 conversion, using the *btrfs balance* command and namely the filter 'convert'.
  31
  32 Profile::
  33 A profile describes an allocation policy based on the redundancy/replication
  34 constraints in connection with the number of devices. The profile applies to
  35 data and metadata block groups separately.
  36
  37 RAID level::
  38 Where applicable, the level refers to a profile that matches constraints of the
  39 standard RAID levels. At the moment the supported ones are: RAID0, RAID1,
  40 RAID10, RAID5 and RAID6.
  41
  42 See the section *TYPICAL USECASES* for some examples.
  43
  44 SUBCOMMAND
  45 ----------
  46 *add* [-Kf] <device> [<device>...] <path>::
  47 Add device(s) to the filesystem identified by <path>.
  48 +
  49 If applicable, a whole device discard (TRIM) operation is performed prior to
  50 adding the device. A device with existing filesystem detected by `blkid`(8)
  51 will prevent device addition and has to be forced. Alternatively the filesystem
  52 can be wiped from the device using eg. the `wipefs`(8) tool.
  53 +
  54 The operation is instant and does not affect existing data. The operation merely
  55 adds the device to the filesystem structures and creates some block groups
  56 headers.
  57 +
  58 `Options`
  59 +
  60 -K|--nodiscard::::
  61 do not perform discard (TRIM) by default
  62 -f|--force::::
  63 force overwrite of existing filesystem on the given disk(s)
  64
  65 *remove* <device>|<devid> [<device>|<devid>...] <path>::
  66 Remove device(s) from a filesystem identified by <path>
  67 +
  68 Device removal must satisfy the profile constraints, otherwise the command
  69 fails. The filesystem must be converted to profile(s) that would allow the
  70 removal. This can typically happen when going down from 2 devices to 1 and
  71 using the RAID1 profile. See the *TYPICAL USECASES* section below.
  72 +
  73 The operation can take long as it needs to move all data from the device.
  74 +
  75 It is possible to delete the device that was used to mount the filesystem. The
  76 device entry in the mount table will be replaced by another device name with
  77 the lowest device id.
  78 +
  79 If the filesystem is mounted in degraded mode (-o degraded), special term
  80 'missing' can be used for 'device'. In that case, the first device that is
  81 described by the filesystem metadata, but not present at the mount time will be
  82 removed.
  83 +
  84 NOTE: In most cases, there is only one missing device in degraded mode,
  85 otherwise mount fails. If there are two or more devices missing (e.g. possible
  86 in RAID6), you need specify 'missing' as many times as the number of missing
  87 devices to remove all of them.
  88
  89 *delete* <device>|<devid> [<device>|<devid>...] <path>::
  90 Alias of remove kept for backward compatibility
  91
  92 *ready* <device>::
  93 Wait until all devices of a multiple-device filesystem are scanned and
  94 registered within the kernel module. This is to provide a way for automatic
  95 filesystem mounting tools to wait before the mount can start. The device scan
  96 is only one of the preconditions and the mount can fail for other reasons.
  97 Normal users usually do not need this command and may safely ignore it.
  98
  99 *scan* [(--all-devices|-d)|<device> [<device>...]]::
 100 Scan devices for a btrfs filesystem and register them with the kernel module.
 101 This allows mounting multiple-device filesystem by specifying just one from the
 102 whole group.
 103 +
 104 If no devices are passed, all block devices that blkid reports to contain btrfs
 105 are scanned.
 106 +
 107 The options '--all-devices' or '-d' are deprecated and kept for backward compatibility.
 108 If used, behavior is the same as if no devices are passed.
 109 +
 110 The command can be run repeatedly. Devices that have been already registered
 111 remain as such. Reloading the kernel module will drop this information. There's
 112 an alternative way of mounting multiple-device filesystem without the need for
 113 prior scanning. See the mount option 'device'.
 114
 115 *stats* [options] <path>|<device>::
 116 Read and print the device IO error statistics for all devices of the given
 117 filesystem identified by <path> or for a single <device>. The filesystem must
 118 be mounted.  See section *DEVICE STATS* for more information about the reported
 119 statistics and the meaning.
 120 +
 121 `Options`
 122 +
 123 -z|--reset::::
 124 Print the stats and reset the values to zero afterwards.
 125
 126 -c|--check::::
 127 Check if the stats are all zeros and return 0 it this is so. Set bit 6 of the
 128 return code if any of the statistics is no-zero. The error values is 65 if
 129 reading stats from at least one device failed, otherwise it's 64.
 130
 131 *usage* [options] <path> [<path>...]::
 132 Show detailed information about internal allocations in devices.
 133 +
 134 `Options`
 135 +
 136 -b|--raw::::
 137 raw numbers in bytes, without the 'B' suffix
 138 -h|--human-readable::::
 139 print human friendly numbers, base 1024, this is the default
 140 -H::::
 141 print human friendly numbers, base 1000
 142 --iec::::
 143 select the 1024 base for the following options, according to the IEC standard
 144 --si::::
 145 select the 1000 base for the following options, according to the SI standard
 146 -k|--kbytes::::
 147 show sizes in KiB, or kB with --si
 148 -m|--mbytes::::
 149 show sizes in MiB, or MB with --si
 150 -g|--gbytes::::
 151 show sizes in GiB, or GB with --si
 152 -t|--tbytes::::
 153 show sizes in TiB, or TB with --si
 154
 155 If conflicting options are passed, the last one takes precedence.
 156
 157 TYPICAL USECASES
 158 ----------------
 159
 160 STARTING WITH A SINGLE-DEVICE FILESYSTEM
 161 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 162
 163 Assume we've created a filesystem on a block device '/dev/sda' with profile
 164 'single/single' (data/metadata), the device size is 50GiB and we've used the
 165 whole device for the filesystem. The mount point is '/mnt'.
 166
 167 The amount of data stored is 16GiB, metadata have allocated 2GiB.
 168
 169 ==== ADD NEW DEVICE ====
 170
 171 We want to increase the total size of the filesystem and keep the profiles. The
 172 size of the new device '/dev/sdb' is 100GiB.
 173
 174  $ btrfs device add /dev/sdb /mnt
 175
 176 The amount of free data space increases by less than 100GiB, some space is
 177 allocated for metadata.
 178
 179 ==== CONVERT TO RAID1 ====
 180
 181 Now we want to increase the redundancy level of both data and metadata, but
 182 we'll do that in steps. Note, that the device sizes are not equal and we'll use
 183 that to show the capabilities of split data/metadata and independent profiles.
 184
 185 The constraint for RAID1 gives us at most 50GiB of usable space and exactly 2
 186 copies will be stored on the devices.
 187
 188 First we'll convert the metadata. As the metadata occupy less than 50GiB and
 189 there's enough workspace for the conversion process, we can do:
 190
 191  $ btrfs balance start -mconvert=raid1 /mnt
 192
 193 This operation can take a while, because al  metadata have to be moved and all
 194 block pointers updated. Depending on the physical locations of the old and new
 195 blocks, the disk seeking is the key factor affecting performance.
 196
 197 You'll note that the system block group has been also converted to RAID1, this
 198 normally happens as the system block group also holds metadata (the physical to
 199 logical mappings).
 200
 201 What changed:
 202
 203 * available data space decreased by 3GiB, usable roughly (50 - 3) + (100 - 3) = 144 GiB
 204 * metadata redundancy increased
 205
 206 IOW, the unequal device sizes allow for combined space for data yet improved
 207 redundancy for metadata. If we decide to increase redundancy of data as well,
 208 we're going to lose 50GiB of the second device for obvious reasons.
 209
 210  $ btrfs balance start -dconvert=raid1 /mnt
 211
 212 The balance process needs some workspace (ie. a free device space without any
 213 data or metadata block groups) so the command could fail if there's too much
 214 data or the block groups occupy the whole first device.
 215
 216 The device size of '/dev/sdb' as seen by the filesystem remains unchanged, but
 217 the logical space from 50-100GiB will be unused.
 218
 219 ==== REMOVE DEVICE ====
 220
 221 Device removal must satisfy the profile constraints, otherwise the command
 222 fails. For example:
 223
 224  $ btrfs device remove /dev/sda /mnt
 225  ERROR: error removing device '/dev/sda': unable to go below two devices on raid1
 226
 227 In order to remove a device, you need to convert the profile in this case:
 228
 229  $ btrfs balance start -mconvert=dup -dconvert=single /mnt
 230  $ btrfs device remove /dev/sda /mnt
 231
 232 DEVICE STATS
 233 ------------
 234
 235 The device stats keep persistent record of several error classes related to
 236 doing IO. The current values are printed at mount time and updated during
 237 filesystem lifetime or from a scrub run.
 238
 239  $ btrfs device stats /dev/sda3
 240  [/dev/sda3].write_io_errs   0
 241  [/dev/sda3].read_io_errs    0
 242  [/dev/sda3].flush_io_errs   0
 243  [/dev/sda3].corruption_errs 0
 244  [/dev/sda3].generation_errs 0
 245
 246 write_io_errs::
 247 Failed writes to the block devices, means that the layers beneath the
 248 filesystem were not able to satisfy the write request.
 249 read_io_errors::
 250 Read request analogy to write_io_errs.
 251 flush_io_errs::
 252 Number of failed writes with the 'FLUSH' flag set. The flushing is a method of
 253 forcing a particular order between write requests and is crucial for
 254 implementing crash consistency. In case of btrfs, all the metadata blocks must
 255 be permanently stored on the block device before the superblock is written.
 256 corruption_errs::
 257 A block checksum mismatched or a corrupted metadata header was found.
 258 generation_errs::
 259 The block generation does not match the expected value (eg. stored in the
 260 parent node).
 261
 262 EXIT STATUS
 263 -----------
 264 *btrfs device* returns a zero exit status if it succeeds. Non zero is
 265 returned in case of failure.
 266
 267 If the '-s' option is used, *btrfs device stats* will add 64 to the
 268 exit status if any of the error counters is non-zero.
 269
 270 AVAILABILITY
 271 ------------
 272 *btrfs* is part of btrfs-progs.
 273 Please refer to the btrfs wiki http://btrfs.wiki.kernel.org for
 274 further details.
 275
 276 SEE ALSO
 277 --------
 278 `mkfs.btrfs`(8),
 279 `btrfs-replace`(8),
 280 `btrfs-balance`(8)