先说结论：对于OLTP高频事务处理的场景，也就是我们最常使用的关系型数据库，应优先选择 Ext4/XFS；BTRFS在这方面表现不佳。
下面我们详细介绍BTRFS的特性，及在OLTP场景下的测试表现。
BTRFS核心优势
1.数据完整性保障
BTRFS 支持 CRC32C 校验和，可检测和修复静默数据损坏，避免因硬件错误或位翻转导致的数据不一致。写入时复制（CoW） 机制在修改数据时保留原始副本，提升崩溃恢复能力，减少事务中断风险。
2.快照与备份功能
支持可写/只读快照，便于实现数据库的实时备份与快速恢复，适用于需要频繁备份的场景（如开发测试环境）。
3.动态资源管理
动态inode分配 避免传统文件系统因 inode 耗尽导致的问题，适合存储大量小文件（如日志数据库）。
4.压缩与存储优化
内置文件系统级压缩（如 LZO、Zstd），可减少存储占用并提升 I/O 效率，对读密集型数据库（如数据仓库）有显著增益。
我们既然知道了BTRFS在这些场景下的优势，那么在OLTP场景下表现如何呢？我们利用sysbench进行如下基准测试。
I/O基准测试
我们对BTRFS、Ext4、XFS三种文件系统，在相同硬件环境下进行I/O基准测试。
为了快速得到一个模糊的答案，测试设计得较为简单，但也能以小见大。
几次测试相同的变量如下：
| 变量 | 值 |
|---|---|
| 文件数量 | 128 |
| 文件总大小 | 100G |
| 运行时间 | 300s |
测试结果如下：
测试1：顺序写
| fs类型 | write(mb/s) | write IOPS | fsync IOPS | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|---|
| ext4 | 1363.68 | 83232.33 | 106537.58 | 0.01 | 0.01 |
| xfs | 1443.58 | 88109.27 | 112780.2 | 0 | 0.01 |
| btrfs | 892.21 | 54456.34 | 69704.34 | 0.01 | 0.01 |
测试2：顺序读
| fs类型 | read(mb/s) | read IOPS | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|
| ext4 | 7108.09 | 433843.56 | 0 | 0 |
| xfs | 7007.14 | 427681.91 | 0 | 0 |
| btrfs | 6713.93 | 409786.06 | 0 | 0 |
测试3：随机写
| fs类型 | write(mb/s) | write IOPS | fsync IOPS | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|---|
| ext4 | 214.81 | 13110.68 | 16782.01 | 0.03 | 0.08 |
| xfs | 212.82 | 12989.54 | 16626.88 | 0.03 | 0.09 |
| btrfs | 56.49 | 3448.17 | 4413.99 | 0.13 | 0.39 |
测试4：随机读
| fs类型 | read(mb/s) | read IOPS | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|
| ext4 | 5590.98 | 341246.44 | 0 | 0 |
| xfs | 5767.35 | 352011.24 | 0 | 0 |
| btrfs | 2721.05 | 166079.95 | 0.01 | 0.01 |
测试5：混合随机读写3:1
| fs类型 | read(mb/s) | read IOPS | write(mb/s) | write IOPS | fsync IOPS | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ext4 | 484.99 | 29601.62 | 161.66 | 9867.21 | 50520.13 | 0.01 | 0.05 |
| xfs | 279.05 | 17031.62 | 186.03 | 11354.41 | 36334.19 | 0.02 | 0.04 |
| btrfs | 53.73 | 3279.52 | 35.82 | 2186.34 | 6996.7 | 0.08 | 0.32 |
从结果中可以初步看到，BTRFS在同等文件大小的情况下：
顺序读的测试表现与Ext4/XFS相差不多，结合自身FS级别的压缩，在实际应用中应该能提升效率；
但是在随机读和写方面性能较差。
OLTP基准测试
我们继续对BTRFS、Ext4、XFS三种文件系统，在相同硬件环境下进行OLTP基准测试。
测试环境是硬RAID5，相同的SSD（生产环境一般是RAID10）。
为了快速得到一个模糊的答案，测试设计得较为简单，但也能以小见大。
几次测试相同的变量如下：
| 变量 | 值 |
|---|---|
| 单表数据量 | 10万条 |
| 运行时间 | 300s |
测试1：正常读写
表数量10张，线程数为4：
| fs类型 | qps | tps | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|
| ext4 | 48321.47 | 2416.07 | 1.65 | 1.86 |
| xfs | 51788.66 | 2589.43 | 1.54 | 1.73 |
| btrfs | 34722.76 | 1736.14 | 2.3 | 3.62 |
表数量100张，线程数为4：
| fs类型 | qps | tps | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|
| ext4 | 42541.2 | 2127.06 | 1.88 | 2.35 |
| xfs | 46185.59 | 2309.28 | 1.17 | 2.3 |
| btrfs | 22686.21 | 1134.31 | 3.52 | 7.17 |
表数量100张，线程数为8：
| fs类型 | qps | tps | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|
| ext4 | 77024.47 | 3851.22 | 2.08 | 3.07 |
| xfs | 83204.94 | 4160.25 | 1.92 | 2.52 |
| btrfs | 43834.08 | 2191.7 | 3.65 | 5.88 |
测试2：读多
表数量100张，线程数为8：
| fs类型 | qps | tps | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|
| ext4 | 95817.46 | 5988.59 | 1.33 | 1.58 |
| xfs | 95150.18 | 5946.89 | 1.34 | 1.64 |
| btrfs | 92378.45 | 5773.65 | 1.38 | 1.73 |
测试3：写多
表数量100张，线程数为8：
| fs类型 | qps | tps | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|
| ext4 | 49582.06 | 8263.68 | 0.97 | 1.67 |
| xfs | 51011.44 | 8501.91 | 0.94 | 1.79 |
| btrfs | 14439.01 | 2406.5 | 3.32 | 4.65 |
测试4：更新二级索引
表数量100张，线程数为8：
| fs类型 | qps | tps | 平均耗时(ms) | 95%耗时(ms) |
|---|---|---|---|---|
| ext4 | 29242.12 | 29242.12 | 0.27 | 0.43 |
| xfs | 28508.02 | 28508.02 | 0.28 | 0.52 |
| btrfs | 5862.2 | 5862.2 | 1.36 | 2.52 |
从结果中可以初步看到：
1.在数据库事务处理场景下，btrfs整体性能弱于ext4和xfs。
2.随着系统复杂度提高，btrfs性能下降速度比其他快。
3.随着线程数提高，btrfs性能提高比ext4和xfs弱，且但个事务或查询的耗时更长。
4.对于随机写场景，btrfs性能劣势更大。
BTRFS的缺陷
1.随机写入性能瓶颈
在高并发随机写入场景（如数据库OLTP场景）中，BTRFS的性能显著落后于Ext4/XFS，从上面的基准测试即可看出。
根据网上的其他测试显示，其随机寻道速度仅为Ext3的1/4，且频繁的 CoW 操作可能导致碎片化，进一步降低吞吐量。
2.碎片化问题
BTRFS的CoW机制易导致大文件碎片化，需定期手动整理，否则顺序读取性能（如全表扫描）可能下降30% 以上。
3.资源消耗与复杂性
校验和计算与数据巡检 依赖 CPU 和内存资源，尤其在非 ECC 内存环境下，可能因位错误引发数据一致性问题。功能复杂性（如内置 RAID、去重）增加了运维难度，需专门配置与监控。
4.兼容性与稳定性争议
BTRFS在数据库领域的稳定性仍存争议。部分用户反馈其在高负载下易出现元数据损坏，且修复工具不如 Ext4成熟。
适用场景总结
推荐使用BTRFS的场景：
- 读密集型分析数据库：如ClickHouse等列式存储，受益于压缩与快照功能。
- 开发/测试环境：利用快照快速回滚，缩短迭代周期。
- 中小型非关键业务：对数据完整性要求高但负载较低的场景。
不推荐使用BTRFS的场景：
- 高频事务处理（OLTP）：如MySQL、PostgreSQL的主库，优先选择 Ext4/XFS。
- 高并发随机写入：如Kafka日志存储，避免碎片化导致的性能衰减。
- 资源受限环境：缺乏ECC内存或低配硬件可能放大其缺陷。
