Linux Tweaks
Your #1 source for Linux Tweaks, Tips, Tricks, Hints, etc.
Which Linux filesystem to choose for your PC? Ext2, Ext3, Ext4, ReiserFS (Reiser3), Reiser4, XFS, Btrfs
If you’re a Linux user, you’ve likely been asked at some point if you want Ext3, Ext4, XFS, ReiserFS, Btrfs, or one of many other filesystem acronyms. This choice confuses new and old users alike, and like all software, the options change as technology improves. Many people probably don’t care what filesystem they use as long as it’s stable and reasonably fast, but how do you know which one that is? This guide will attempt to cover the basic differences between the most common options, and provide the pros and cons of each choice.
Ext2
Ext2 is Linux’s “old standby” filesystem. It was the default for most of the major early Linux distributions. While it has been mostly supplanted by versions 3 and 4, ext2 is still popular on USB and other solid-state devices. This is because it does not have a journaling function, so it generally makes fewer reads and writes to the drive, effectively extending the life of the device.
Recommended Use: USB/Solid State Drives, or any cause where you need high stability with minimal reads/writes.
Ext3
The most notable difference between ext2 and ext3 was the introduction of journaling. In short, journaling filesystems are meant to recover more gracefully in the event of a system crash. Whenever you find yourself in doubt about which filesystem to use for Linux, ext3 is nearly always a good bet. It’s extremely mature, extremely well supported, and contains all the features you’re likely to need for a desktop OS.
Recommended Use: If you have no specific reason for another filesystem, ext3 is an excellent default.
Ext4
The most recent in the ext filesystem line, ext4 includes many major improvements over ext3 like larger filesystem support, faster checking, nanosecond timestamps, and verification of the journal through checksums. It’s backward and forward compatible with versions 2 and 3, so you can mount a ext2 or ext3 filesystem as ext4, and the other way around. You may however lose some of the benefits of the newer versions when mounting as the older. Many of the modern Linux distributions now offer ext4 during the install, and some are using it as the default.
Recommended Use: Ext4 should be stable enough for desktop and server needs. If your distribution offers it as an install choice, it should be a good choice for nearly any usage needs.
ReiserFS (Reiser3)
Before ext3, ReiserFS was the only journaling filesystem for Linux. It’s also notable for allowing live resizing of the filesystem. In some cases where many small files are involved, Reiserfs can outperform ext3 by a considerable margin. Reiser3 has problems, however when it comes to handling things like multicore PCs, as the design only allows for some operations to run one at a time.
Recommended Use: Interacting with small files on a single core system.
Reiser4
Reiser4 is intended to solve some of the problems with the Reiser3 implementation. Performance has improved, particularly with small files, and it includes support for plugins to handle things like compression and encryption. Reiser4 has a somewhat uncertain future. It has not yet been accepted into the main line Linux kernel, the lead designer is in prison, and the company developing it is not currently in business. Reiser4, if completed and fully polished, could be a fast and useful filesystem, but until it gains a foothold in the mainline kernel it may not be a good choice for long term use.
Recommended Use: Filesystem testing and development
XFS is packed full of cool features like guaranteed rate I/O, online resizing, built-in quota enforcement, and it can theoretically support filesystems up to 8 exabytes in size. It’s been used on Linux since about 2001, and is available as an install option on many popular Linux distributions. With variable block sizes, you can tune your system like a sliding scale to tweak for space efficiency or read performance.
Recommended Use: If you really like to tweak your system to meet your needs, XFS is a great way to go.
Btrfs
Btrfs is still in development, and may not yet be ready for production server use. That said, it has been included to some extent in the Linux kernel and is available as an install option in some distributions. Some of the interesting features include transparent compression, snapshots, cloning, and in-place conversion (with rollback) from ext3 and 4. According to the lead developer, Btrfs aims to “let Linux scale for the storage that will be available.” Btrfs, once completed and matured, will likely be a strong contender in the Linux filesystem world on both desktops and servers.
Recommended Use: Eventually, Btrfs should make for an excellent filesystem for servers and other high-bandwidth high-storage devices.
Файловая система Linux
Файловая система — часть операционной системы, которая обеспечивает чтение и запись файлов на дисковых носителях информации. Файловая система устанавливает физическую и логическую структуру файлов, правила их создания и управления ими, а также сопутствующие данные файла и идентификацию. Конкретная файловая система определяет размер имени файла, максимальный возможный размер файла. Операционная Система Linux поддерживает множество файловых систем, в том числе и используемые в Windows файловые системы FAT, FAT32, NTFS, но при установке OC Linux рекомендуем выбрать родную систему Extfs, Ext2, Ext3, Ext4, ReiserFS, XFS.
Теперь давайте разберемся, что такое целостность файловой системы. Файловую систему можно считать целостной, если один блок данных принадлежит одному файлу, те есть изменение одного файла не приводит к изменению другого файла. Иногда при проверке файловой системы в Windows обнаруживалось что один кластер принадлежит двум или более файлам одновременно.
В начале каждой файловой системы есть чистый бит. При подключении файловой системы этот бит стирается. Это означает, что файловая система используется в данный момент, а при завершении работы этот бит заменяется обратно в чистый. Если при загрузке чистый бит не установлен, то ОС запускает средство проверки файловой системы. В Windows это программа – scandisk, а в Linux программа fsck. Программы проверяют целостность файловой системы.
Чистый бит не устанавливается по причинам отключение питания, сбой программ, или перезагрузке компьютера кнопкой Reset.
Рассмотрим как работают файловая система Ext2. Данные сначала кэшируются и только потом записываются на диск, чем достигается высокая производительность. Но предположим возникли проблемы с питанием и ОС не успеет сохранить данные, следовательно компьютер обнаружит нарушение целостности жесткого диска и запустит средство проверки файловой системы, затем восстановит работоспособность. Но этот процесс занимает много времени. Визуально загрузка будет происходить дольше обычного.
А вот еще один нюанс, представим такую ситуацию. У нас жесткий диск 500 Гб, и вы поленились разбить его на разделы и у вас один большой раздел 500 Гб. Представляете время такой проверки. Все это справедливо для не журнальной файловой системы.
Рассмотрим как работает журнальная файловая система на примере Ext3. Обычная файловая система выполняет просто запланированные команды, а вот журнальная файловая система перед каким либо действием записывает план действий в специальный файл, который называется журнальный. Например, скопировать файл file.txt в файл file.Txt, а затем удалить файл file.txt. Здесь нужно отметить, что ОС Linux чувствительна к регистру и это два разных файла. Как только журнальная файловая система убедится, что стратегический план действий полностью завершен и данные успешно записаны на диск она вычеркивает этот пункт из журнала. Теперь в случае сбоя компьютера и перезагрузки его, при следующем запуске программа проверки файловой системы будет проверять не все данные на диске, а только те файлы, которые находятся в журнале, ведь если и будут ошибки, то они будут в файлах, которые не успели записаться. Но ведь ошибок может и не быть по причине того, что запись в журнальный файл ведется до начало операции по работе с диском и в момент отключения питания процесс записи на диск еще не начался.
В этом разрезе можно сделать вывод, что вероятность ошибок в журнальной файловой системе значительно снижается.
Рассмотрим файловые системы более подробно
Файловая система Extfs (Extended File System) расширенная файловая система — первая файловая система, разработанная специально для ОС на ядре Linux. Наибольший возможный размер раздела файла — 2 Гб. Максимальная длина имени файла — 255 символов. Вытеснена файловыми системами Ext2 и Ext3.
Файловая система Ext2 расширенная файловая система достаточно быстрая но не является журналируемой файловой системой и это её главный недостаток. Развитием Ext2 стала журналируемая файловая система Ext3, полностью совместимая с ext2.
Файловая система Ext3 принадлежит к новому поколению журналируемых систем, на данном этапе она является системой по умолчанию в большинстве современных дистрибутивов Linux. В некоторых источниках вы могли встречать информацию, что максимальный размер файла для Ext3 равен 2 Гб, что делает ее не пригодной для использовании на сервере. Это ограничение существовало раньше при ядре 2.2. В настоящее время файловая система Ext3 поддерживает файлы размером до 1 Тб.
Раздел Ext3 могут читать Windows-программы (например, Total Commander).
Файловая система ext4 принадлежит к новому поколению журналируемых систем, основана на ext3 и совместимая с ней (прямо и обратно). Отличается от Ext3 поддержкой групп смежных физических блоков, управляемых как единое целое, повышенной скоростью проверки целостности и рядом других усовершенствований. Максимальный размер файловой системы не может превышать 16 Тбайт, это связано с тем, что существующая mkfs не умеет пока что работать в 64-битном режиме (но поддержка со стороны ядра есть). В октябре 2008 была переименована из ext4dev в ext4, что символизирует то, что с точки зрения разработчиков она достаточно стабильна. В ядре 2.6.28 (вышедшем 25.12.2008) файловая система уже называется ext4 и считается стабильной. Считается, что файловая система ext4 рассматривается как промежуточный шаг на пути к файловой системе следующего поколения Btrfs, которая претендует на звание основной файловой системы Linux в будущем. Однако это будущее наступит не раньше чем через 2-3 года. Из всего перечисленного можно сделать вывод, что файловая система ext4 находится в состоянии развития. Её уже можно использовать для экспериментов, но пока что не рекомендуется хранить на ней ценные данные.
Файловая система ReiserFS относится к новому поколению журналируемых систем разработанная специально для Linux. В настоящее время ReiserFS поддерживается только под GNU/Linux. Считается самой экономичной, поскольку позволяет хранить несколько файлов в одном блоке, что позволяет использовать каждый байт вашего компьютера. Обычные файловые системы могут хранить в одном блоке один файл или одну его часть. Версии ReiserFS признаны нестабильными компанией Namesys и не рекомендованы для промышленного использования, особенно в связке с NFS. Обычно под словом ReiserFS понимают третью версию, а четвёртую называют Reiser4. В настоящий момент разработка Reiser3 прекращена.
Файловая система XFS высокопроизводительная журналируемая файловая система разработана компанией Silicom Graphics в 2001г. Отличается от других файловых систем тем, что она изначально была рассчитана для использования на дисках большого объема, более 2 Тбайт. Существует возможность потери данных во время записи при сбое питания, так как большое количество буферов хранится в памяти. Процесс восстановления потерянных файлов в XFS очень сложный, поэтому на данный момент не существует программного обеспечения для восстановления.