¿Es mejor usar Btrfs que EXT4 en un NAS de Synology?

Los servidores NAS del fabricante Synology pueden utilizar dos sistemas de archivos diferentes en los volúmenes de datos. El sistema de archivos habitual es el EXT4, muy popular y ampliamente utilizado en la mayoría de sistemas operativos basados en Linux, ya que es el sistema de archivos predeterminado y funciona realmente bien. Sin embargo, también tenemos la posibilidad de configurar el sistema de archivos Btrfs que es mucho más avanzado. ¿Merece la pena utilizar Btrfs en lugar de EXT4 en mi NAS de Synology? Hoy en RedesZone os vamos a dar todas las claves para que decidas si usar un sistema de archivos u otro.

Características de los sistemas de archivos

Todos los sistemas operativos disponen de un sistema de archivos que controla cómo se almacena y recupera la información, independientemente del soporte físico (disco duro, unidades SSD, pendrives etc). Es muy importante configurar el sistema de archivos correcto, porque cada uno tiene unas características claramente diferentes, y unos son mejores para un uso en concreto, y otros son mejores para otro uso. En el caso de los servidores NAS de Synology, tenemos la posibilidad de configurar EXT4 o Btrfs, de hecho, en el asistente de configuración de los volúmenes podremos elegir entre uno y otro sin ningún problema. A continuación, os vamos a explicar brevemente las principales características de EXT4 y de Btrfs.

EXT4

EXT4 es el sistema de archivos más utilizado en sistemas operativos basados en Linux, este sistema de archivos es transaccional y tiene características muy importantes como que no requiere un procesador muy potente, y tenemos una muy buena velocidad de lectura y escritura. EXT4 permite mitigar la fragmentación del sistema de archivos, por lo que es ideal para un NAS donde vayamos a copiar muchos archivos de todos los tamaños, no obstante, dispone de herramientas para desfragmentar ficheros individuales e incluso el volumen entero sin necesidad de desmontarlo. Las características generales de EXT4 son las siguientes:

• Máximo tamaño del archivo: 16TiB usando bloques de 4K.
• Máximo número de archivos: 4.000 millones
• Tamaño máximo del nombre del archivo: 255 bytes
• Tamaño máximo del volumen: 1EiB
• Cifrado de datos transparente: sí
• Copy on write: no
• Compresión transparente: no
• Deduplicación transparente: no

Tal y como podéis ver, disponemos de muchas características que EXT4 no soporta, como el CoW (Copy on Write), la compresión y la deduplicación transparente, algo que Btrfs sí tiene.

Btrfs

Este sistema de archivos es el sucesor de EXT4, no obstante, ahora mismo compite con él dependiendo del hardware utilizado. Este sistema de archivos está orientado principalmente a servidores, no a un ordenador de escritorio que puede usar Ubuntu o Debian. Este sistema de archivos permite configuraciones muy avanzadas, como la posibilidad de tener snapshots o instantáneas de forma nativa, de esta forma, podremos «volver» hacia atrás todos los datos escritos en el disco. Además, este sistema de archivos permite hacer mirroring y striping de varios discos sin tantas limitaciones como EXT4. Las características generales de Btrfs son las siguientes:

• Máximo tamaño del archivo: 16EiB.
• Máximo número de archivos: 18 trillones.
• Tamaño máximo del nombre del archivo: 255 bytes
• Tamaño máximo del volumen: 16EiB.
• Cifrado de datos transparente: no
• Copy on write: sí
• Compresión transparente: sí
• Deduplicación: sí

Tal y como podéis ver, disponemos de muchísima más capacidad de número de archivos y también el tamaño máximo del archivo. Además, tenemos características muy interesantes como el Copy On Write, compresión y deduplicación, aspectos bastante avanzados y que son ideales para un servidor NAS.

Ventajas de Btrfs en un NAS de Synology

Configurar el sistema de archivos Btrfs en un NAS de Synology ofrece varias ventajas muy interesantes, sobre todo para usuarios avanzados y también a nivel empresarial:

• Mirroring de metadatos: en cualquier sistema NAS mantener los datos intactos es fundamental, con este sistema de archivos podemos configurar un Mirroring de varios discos para almacenar varias copias y evitar pérdida de datos debido a la rotura de uno o varios discos.

• Recuperación automática de archivos frente a errores: los sistemas de archivos tradicionales, pueden experimentar errores que pasan totalmene desapercibidos a la hora de escribirlos y leerlos, de forma que se puedan enviar datos dañados a las aplicaciones sin ningún mensaje de error. Btrfs genera sumas de compromación para datos y metadados. El sistema de archivos en cada proceso de lectura comprueba y verifica estas sumas de comprobación, con lo que nos garantizarán que los datos se envían correctamente sin fallos. En el caso de detectar un archivo dañado debido a una corrupción de datos, podemos recuperar el archivo original si utilizamos un RAID como el RAID 1 o RAID 5.
• Instantáneas para proteger los datos: el sistema de archivos Btrfs incorpora instantáneas o snapshots de forma nativa, de esta forma, permite hacer una copia de una carpeta compartida en un determinado tiempo, y volver hacia atrás en caso de borrado accidental o un ataque por ransomware. Esta funcionalidad es importantísima para proteger adecuadamente los datos del NAS. Hacer estas instantáneas consume muy poco espacio de almacenamiento adicional, solamente ocupa si cambiamos o eliminamos un determinado archivo, gracias a la arquitectura Copy on Write que utiliza. A nivel de software, tenemos la posibilidad de crear instantáneas bajo demanda, programadas, configurar la política de retención de hasta 256 instantáneas y mucho más. Por supuesto, podríamos acceder al estado de versiones anteriores de los archivos sin necesidad de restaurarlo todo, esto se puede hacer con File Station directamente.

Otras características que también son muy importantes para un servidor NAS, son las siguientes:

• Almacenamiento eficiente: en comparación con EXT4, no es necesario el doble de espacio de almacenamiento para los datos del historial y las versiones de los archivos de Drive. Ya no nos tendremos que preocupar por el espacio libre.
• Copias de seguridad más fiables: cuando hacemos un backup, es posible que en el NAS de origen de hayan cambiado los archivos, por lo que puede haber alguna inconsistencia de datos si se modifican durante el proceso. Btrfs permite hacer una instantánea antes de iniciar la copia de seguridad, y copiando los datos de la instantánea en lugar de los datos actuales que se han modificado.
• Cuota para carpetas compartidas: con este sistema de archivos vamos a poder especificar un límite de almacenamiento para carpetas compartidas individuales, para que una carpeta en concreto no acapare todo el espacio de almacenamiento.
• Clonar carpetas compartidas enteras: con Btrfs tenemos la posibilidad de clonar el contenido de una carpeta compartida en otra de forma casi instantánea, esto es ideal para probar actualizaciones o simplemente para replicar una carpeta en otra.

¿Qué debo tener en cuenta antes de usarlo?

Antes de usar el sistema de archivos Btrfs,d ebes saber que no es posible cambiar el sistema de archivos una vez que ya lo hayas creado en EXT4. Es decir, si tienes ahora mismo un volumen con EXT4 creado, no es posible «migrar» a Btrfs. Lo que deberás hacer es una copia de seguridad completa de todos los datos contenidos y las carpetas compartidas, eliminar el volumen EXT4 por completo y crear un nuevo volumen con el nuevo sistema de archivos Btrfs, una vez creado, tendremos que volver a pasar todos los archivos de la copia de seguridad. Para hacer la copia de seguridad se puede utilizar Hyper Backup directamente, para realizar una copia de seguridad completa en otro NAS o en un sistema de almacenamiento en la nube.

Otro aspecto que debes tener en cuenta es el hardware de tu servidor NAS, el sistema de archivos EXT4 necesita menos requisitos hardware que Btrfs, por lo que los modelos de gama de entrada o gama media no dispondrán ni siquiera de la posibilidad de configurar este sistema de archivos avanzados. En el caso de que tu NAS sí sea potente y te deje configurarlo, debes saber que el rendimeinto en lectura y escritura se podría ver comprometido, es decir, tendremos menos velocidad real en determinados escenariso, por lo que deberías valorar si realmente te merece la pena cambiar el sistema de archivos.

Solamente deberías elegir Btrfs en el caso de que quieras funciones de protección como las instantáneas, la replicación en otros NAS, proteger la integridad de los datos y las cuotas de usuario para cada carpeta compartida. Es decir, si quieres tener la mejor integridad de datos y características avanzadas para su gestión, entonces debes elegir Btrfs porque es muy superior a EXT4.

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