Btrfs 优化与 Docker 存储迁移

在 Linux 系统中，Docker 默认将所有数据存储在 /var/lib/docker。如果你使用 Btrfs 文件系统，随着容器运行时间的增加，写时复制（CoW）机制会导致严重的磁盘碎片化，从而拖慢系统。

本章节将带你通过创建独立子卷并禁用 CoW 的方式，实现 Docker 存储的完美优化。

1. 核心目标：为什么要禁用 CoW？

ℹ️ 性能瓶颈

Btrfs 的写时复制（CoW）虽然安全，但对于频繁随机写入的文件（如数据库、日志、容器镜像层）来说是灾难。它会导致文件物理分布极度不连续（碎片化）。

通过对 Docker 目录设置 NOCOW (+C) 属性，我们可以让 Docker 像在原生 ext4 上一样流畅运行，同时享受 Btrfs 的子卷管理便利。

我们假设你的 Btrfs 硬盘挂载在 /backup 目录下。

步骤 1 创建专用子卷

在 /backup 下创建一个专门用于存放 Docker 数据的子卷，方便独立管理和统计空间：

sudo btrfs subvolume create /backup/docker-data

步骤 2 禁用写时复制 (NOCOW)

至关重要：必须在目录为空时设置 +C 属性。

sudo chattr +C /backup/docker-data

步骤 3 验证属性生效

检查输出中是否包含 C 字母：

lsattr -d /backup/docker-data
# 预期结果: ---------------C-- /backup/docker-data

我们需要引导 Docker 使用这个性能更高的新路径。

sudo systemctl stop docker.socket
sudo systemctl stop docker

编辑（或创建）/etc/docker/daemon.json 文件，仅需指定 data-root：

▶ 查看 /etc/docker/daemon.json 配置

{
  "data-root": "/backup/docker-data"
}

如果你希望保留现有的容器和镜像：

# 使用 rsync 保持权限与元数据同步
sudo rsync -aqxP /var/lib/docker/ /backup/docker-data/

如果你不需要旧数据，直接清理旧目录即可：

sudo rm -rf /var/lib/docker/*

sudo systemctl start docker

运行以下命令确认 Docker 已成功切换路径：

docker info | grep "Docker Root Dir"

预期输出：Docker Root Dir: /backup/docker-data

任务 1 子卷确认

运行 sudo btrfs subvolume list /backup，确认子卷已在列表中。

练习 2 性能对比

在迁移后的路径下启动一个数据库容器，观察 IO 等待时间是否明显降低。

练习 3 空间监控

由于使用了独立子卷，你可以通过 sudo btrfs subvolume show /backup/docker-data 精确查看 Docker 占用的物理空间。

💡 Tip

设置 NOCOW 后，虽然该目录失去了 Btrfs 的增量快照和校验和保护，但换来了极高的 IO 稳定性和极低的碎片率。这对于生产环境中的 Docker 宿主机来说是标准的优化手段。