ops/filesystem: btrfs filesystem defrag, btrfs-convert, btrfs dedup

Author: taoky

docs/ops/storage/filesystem.md

@@ -552,7 +552,7 @@ test.img3  2623488 16775167 14151680  6.7G Linux filesystem
 | exFAT                                           | :fontawesome-solid-check:{: .limegreen } (Linux 5.4+)  | :fontawesome-solid-check:{: .limegreen } | :fontawesome-solid-check:{: .limegreen } | 应仅用于不同操作系统交换文件。不支持日志。                                                                            |
 | [ext4](https://wiki.archlinux.org/title/Ext4)   | :fontawesome-solid-check:{: .limegreen }               | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | Linux 上最常见的文件系统。                                                                                            |
 | [XFS](https://wiki.archlinux.org/title/XFS)     | :fontawesome-solid-check:{: .limegreen }               | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | 适用于大文件、大容量的场合。无法随意缩小[^xfs_growfs]。                                                                        |
-| ReiserFS                                        | :fontawesome-solid-check:{: .orangered } (deprecated)  | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | 适用于存储大量小文件的场合。由于内核主线已经考虑移除支持，如有存储大量小文件需求，可能需要使用其他方案替代。          |
+| ReiserFS                                        | :fontawesome-solid-check:{: .orangered } (Linux 2.4.1 ~ 6.12)  | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | 适用于存储大量小文件的场合。由于内核最新主线已经移除支持，如有存储大量小文件需求，可能需要使用其他方案替代。          |
 | [Btrfs](https://wiki.archlinux.org/title/Btrfs) | :fontawesome-solid-check:{: .limegreen }               | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | 内置于 Linux 内核的新一代的 CoW 文件系统，支持快照、透明压缩等高级功能。RAID 5/6 支持不稳定，也有对整体稳定性的争议。 |
 | [Bcachefs](https://wiki.archlinux.org/title/Bcachefs) | :fontawesome-solid-check:{: .orangered } (Linux 6.7 ~ 6.17) | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | 基于 [Bcache](https://wiki.archlinux.org/title/Bcache) 的新一代 CoW 文件系统，旨在用更简洁的代码实现 Btrfs 和 ZFS 的功能，采用与 GPL 兼容的许可证。由于与内核社区协作方式的冲突，Bcachefs 在 Linux 6.17 中被标记为「外部维护」，并从下一个版本开始被移除出内核。 |
 | [ZFS](https://wiki.archlinux.org/title/ZFS)     | :fontawesome-solid-check:{: .limegreen }（需要 kernel module）              | :fontawesome-solid-xmark:{: .orangered } | :fontawesome-solid-check:{: .limegreen }[^zfs-win] | 起源于 Solaris 的 CoW 文件系统，适用于存储大量文件、需要高级功能的场合。需要额外的内存和 CPU 资源。                   |
@@ -927,7 +927,18 @@ zstd        27%      105G         384G         413G
 prealloc   100%      643M         643M         1.0G
 ```
 
-可以看到，透明压缩特性为该用户节省了 200G 的磁盘空间。
+可以看到，透明压缩特性为该用户节省了 200G 的磁盘空间。如果需要给已有的 Btrfs 文件系统上的文件全部重新压缩（例如设置了新的压缩等级，或者给从 ext4 转换到 Btrfs 后的文件系统中的文件做压缩），可以使用碎片整理功能：
+
+```shell
+# 以 zstd:3 重新压缩（设置等级需要 6.15 及以上内核）
+# 如果不设置 -L，在新内核下压缩等级为 0，在老内核下压缩等级为挂载时的等级
+# https://github.com/torvalds/linux/commit/fc5c0c5825874859069ac44c367c724acd7190fb
+btrfs filesystem defrag -v -r -czstd -L3 /path/to/btrfs
+# 以 zstd 重新压缩（较老的内核）
+btrfs filesystem defrag -v -r -czstd /path/to/btrfs
+```
+
+注意 defrag 会破坏 reflink 关系——可能会导致占用空间提升。
 
 #### 引用复制 {#btrfs-reflink}
 
@@ -937,7 +948,37 @@ Btrfs 支持引用复制（reflink）功能，在复制文件时可以共享数
 cp -a --reflink=always /path/to/source /path/to/destination
 ```
 
-<!-- TODO: btrfs 去重功能介绍？ -->
+#### 从其他文件系统转换到 Btrfs {#btrfs-convert}
+
+[btrfs-convert.8][btrfs-convert.8] 提供了从 ext2/3/4 和 ReiserFS 文件系统离线原地转换为 Btrfs 的功能。在备份数据、解除挂载、使用 fsck 确认文件系统无问题后，即可开始转换：
+
+```shell
+btrfs-convert /path/to/device
+```
+
+如果文件数量较多，或者文件大小较大的话，需要耐心等待。在转换后，数据会在 top-level subvolume 中。
+
+!!! warning "计算 checksum 的时间开销"
+
+    `btrfs-convert` 在运行时会将原来的文件系统的 image 放在单独的 subvolume 里面（例如 ext 系列是 `ext2_saved`，用来之后提供恢复到旧文件系统的功能），并在 Btrfs 文件系统元数据中为每个文件添加对应的 inode。由于 Btrfs 支持数据 checksum，`btrfs-convert` 会花大量的时间计算哈希，而且很不幸的是，这个过程目前不是并行的。这可能会导致转换的大部分时间都卡在 `Create ext2 image file`，给 `ext2_saved` 计算哈希（而可能你之后完全不会使用它）。
+
+    尽管 `btrfs-convert` 提供了 `--no-datasum` 参数，但是这个参数也会把普通文件的数据 checksum 关闭，只有在创建了新 inode 之后才能恢复。因此对规模较大的场景，如果想节约转换的时间，可能直接格式化然后从备份复制过来会更快一些。
+
+在确定不需要回滚之后，可以删除 `ext2_saved` subvolume，并进行碎片整理（defrag）和对元数据 balance 操作来优化数据排布。详情可参考 btrfs-convert 手册。另外别忘了修改 `/etc/fstab` 哦！
+
+#### 去重 {#btrfs-dedup}
+
+相比于 [ZFS](./zfs.md) 的去重，Btrfs 需要依赖第三方工具扫描重复项，并将相关信息提交到内核处理。最常用的工具是 [duperemove](https://github.com/markfasheh/duperemove) 和 [bees](https://github.com/Zygo/bees)。前者适用于定时或者手动对 Btrfs（也支持 XFS）执行，而后者是专为 Btrfs 编写的 daemon，会在后台执行自动去重。可以根据实际工作负载的需求选择合适的方案。以 duperemove 为例：
+
+```shell
+duperemove --hashfile=example.hashfile -dhr /path/to/btrfs
+```
+
+即可扫描 `/path/to/btrfs` 下的文件，搜索重复的块并压缩，并将相关文件的哈希存储到 `example.hashfile` 中，在下次去重的时候加速。
+
+!!! note "其他文件系统的去重"
+
+    除了 ZFS 自带去重功能，duperemove 支持 XFS 文件系统（因为 XFS 也提供了 `FIDEDUPRANGE` 的内核接口）以外，其他文件系统可以使用 [jdupes](https://codeberg.org/jbruchon/jdupes)，搜索相同的文件，并且做 reflink 或者 hardlink。
 
 #### 常见问题 {#btrfs-faq}
 

includes/man.md

@@ -94,6 +94,7 @@
 <!-- Note: Debian man pages for useradd(8)/userdel(8) mentions the "low-level" feature and recommends adduser(8)/deluser(8) instead. 
 Do not link to a "generic" man page for these commands -->
 [adduser.8]: https://manpages.debian.org/stable/adduser/adduser.8.en.html
+[btrfs-convert.8]: https://man7.org/linux/man-pages/man8/btrfs-convert.8.html
 <!-- None of Debian, man7.org or linux.die.net provides conntrack(8), weird -->
 [conntrack.8]: https://man.archlinux.org/man/conntrack.8.en
 [deluser.8]: https://manpages.debian.org/stable/adduser/deluser.8.en.html