linux-for-user
Файловая система являются одним из многих элементов в операционной системе, и вы думаете, столкнулись с множеством вариантов файловых систем в Linux. Вот как сделать обоснованный выбор, какую файловую систему использовать.
Файловая система Linux в корне отличается от Windows, и OS X. В Windows и OS X можно найти программное обеспечение, которое будет добавлено для поддержки нестандартных файловых системах, но обе операционные системы могут быть установлены только на свои собственные файловые системы.
Linux, с другой стороны, имеет широкий спектр поддерживаемых файловых систем, встроенных в ядро. Но откуда вы должны знать, какую файловую систему выбрать при установке? Мы взглянем на некоторые из наиболее доступных популярных вариантов и как использовать их, что бы в конечном счете, выбор оставался за вами в зависимости от ваших потребностей.
Прежде чем говорить о вариантах, мы должны сначала взглянуть на журналирование в файловых системах. Единственное, что вам нужно знать о журналах является то, что каждая современная файловая система использует журналирование в той или иной форме и на любом настольном компьютере или ноутбуке с установленным Linux.
Ведение журнала используется только при записи на диск, и он действует как своего рода ударом для всех записей. Это решает проблему повреждения диска, когда всё записывается на жесткий диск, а затем компьютер перезагрузился, или при потере питания. Без журнала операционная система не будет иметь никакого способа узнать, если файл был полностью записан на диск.
В журнале файл записывается в журнал, а затем журнал записывает файл на диск, когда будет готов. Как только он успешно записан на диск, он удаляется из журнала Punch-Out, и операция завершается. Если связи будут потеряны во время записи на диск, в файловой системе можно проверить журнал для всех операций, которые еще не были завершены, и помнит, где она была прервана.
Самым большим недостатком журнала является то, что он жертвует некоторой производительностью в работе на стабильность. Существуют некоторые накладные расходы для записи файла на диске с файловой системы, но обойти эту нагрузку можно, не записывать полный файл журнала. Вместо этого, записывать только файл метаданных, индексный дескриптор, или расположение записи на диске.
Если мы посмотрим на некоторые из основных файловых систем для Linux, я бы кратко остановился на каждой из них и дал пару предложений, когда вы можете или не можете использовать файловую систему, основанную на особенностях. Это никоим образом не означает, что эти файловые системы не могут быть использованы в других случаях, эти предложения являются только выкладками, где каждая файловая система будет лучше работать.
EXT означает расширенная файловая система и была впервые создана специально для Linux. Есть четыре версии Ext, и каждая новая версия добавила довольно существенные особенности и возможности. Первая версия Ext была крупным обновлением файловой системы Minix, используемого в то время, но ей не хватает основных функций, используемых в современных вычислительных системах.
Сейчас вам, вероятно, не следует использовать Ext на любой машине, в связи с её ограничениями и возрастом. Кроме того, больше не поддерживается во многих дистрибутивах.
EXT2 не является журналируемой файловой системой, и была первой, чтобы обеспечить расширенные атрибуты файлов и 2 Тб диски. Ext2 не использует журнал и значительно меньше, записывает применительно к диску.
Благодаря снижению требованиям записи и следовательно ниже стирание, она идеально подходит для флэш-памяти, особенно для USB флэш-накопителей.
Современные твердотельные накопители имеют увеличенный срок службы и дополнительные возможности, которые могут свести на нет необходимость использования журналирование файловой системы.
EXT3 в основном только с Ext2 журналом. Цель Ext3 была быть совместимой с Ext2 и поэтому диски могут быть преобразованы между двумя системами без необходимости форматирования диска. Проблема с сохранением совместимости имеет много ограничений, до сих пор существующих в Ext2 и Ext3.
Если вам нужно обновить Ext2 файловую систему до Ext3. Вы, вероятно, получите лучшую производительность баз данных с оптимизацией Ext3. Не самый лучший выбор для файловых серверов, потому что ей не хватает восстановления файлов, и это очень важно. EXT4, как и Ext3, сохраняет обратную совместимость со своими предшественниками. Вы также можете смонтировать файловую систему Ext4, как Ext3 без побочных эффектов.
Ext4 уменьшает фрагментацию файлов, при больших объемах и файлах, а также использует отложенное выделение, которое помогает с флэш-памятью, а также фрагментацией. Хотя это используется в других файловых системах, задержка распределения имеет потенциал для потери данных и попала под некоторый контроль.
Лучший выбор для твердотельных накопителей Ext4 и улучшает общую производительность по сравнению с предыдущими версиями и Ext. Если она по умолчанию установлена в ваш дистрибутив, то вам стоит придерживаться её для любого настольного компьютера или ноутбука. Она также показывает перспективные показатели производительности для серверов баз данных.
Btrfs, произносится как «Butter» или «Better» FS, в настоящее время разрабатывается Oracle и содержит аналогичные возможности, используемые в ReiserFS. Это константы для B-Tree File System и позволяют объединить диск, делая на лету снимки, прозрачное сжатие и оперативную дефрагментации. В настоящее время Btrfs специально разработана для промышленного использования. Производители дистрибутивов планируют будущем перейти на неё в качестве файловой системы по умолчанию.
Хотя она не стабильная в некоторых дистрибутивах, но она в конечном итоге будет по умолчанию заменять Ext4 и в настоящее время предлагает преобразование Ext3/4 на лету в Btrfs.
Btrfs можно устанавливать на большие файловые системы серверов из-за её производительности, образов, и многих других функций. Oracle также работает над заменой для NFS и CIFS и называется CRFs, которая может похвастаться лучшей производительностью и более широкими возможностями. Что делает её лучшим выбором для файлового сервера. Тесты показали, что она отстает от Ext4 на флэш-памяти, и на твердотельных накопителях, таких как сервер базы данных, и даже в некоторых случаях общей системы чтения/записи.
ReiserFS была большим шагом вперед для Linux файловых систем, когда она была введена в 2001 году и включала много новых функций, которые Ext никогда не сможет реализовать. ReiserFS была заменена на Reiser4, которая улучшила многие функции, которых не было или не хватало в первом выпуске. Однако развитие Reiser4 идет очень медленно и до сих пор не имеет поддержки в основных Linux-ядрах. В настоящее время ReiserFS является единственной версией, во некоторых дистрибутивах.
Имеет высокую производительность для небольших файлов, таких как журналы и подходит для баз данных и почтовых серверов. ReiserFS может быть динамически расширена, но она не поддерживает шифрования уровне файловой системы. Будущее Reiser4 сомнительно и Btrfs, вероятно, является лучшим выбором.
XFS была разработана Silicon Graphics в 1994 году для своей операционной системы, а затем была портирована в Linux в 2001 году. Она сопоставима с Ext4 , потому что она также использует отложенное выделение, чтобы помочь с фрагментацией файлов и не позволяет использовать установленные снимки. XFS показала себя, как обеспечивающая хорошую производительность с большими файлами и возможностью быть изменённой, однако вы не можете уменьшить объем XFS.
Большинство дистрибутивов требуют отдельного загрузочного раздела, потому что XFS и GRUB могут быть непредсказуемыми
Производительность с небольшими файлами не так хороша, как и другие файловые системы, что делает её плохим выбором для баз данных, электронной почты и других серверов, которые имеют много журналов. Не так хорошо поддерживается Ext для персональных компьютеров и не имеет значительных улучшений производительности и возможностей по сравнению с ext3/4.
JFS была разработана фирмой IBM в 1990 году и позже портирована в Linux. Она может похвастаться низкой загрузкой процессора и хорошей производительностью для больших и маленьких файлов. JFS разделы могут иметь динамические размеры, но не уменьшилась, как ReiserFS и XFS. Она была очень хорошо спланирована. Однако её тестирование на Linux-серверах не так широка, как внешних, так как она была разработана для AIX.
Хорошая производительность как для крупных и мелких файлов, а из-за её низкой загрузки процессора, вероятно, лучше всего подходит для маломощных серверов и компьютеров. Она не имеет встроенные инструменты для объединения дисков, такие как, как расширения что-то вроде Btrfs, но нетбук только с 1 жесткий диск может быть хорошим вариантом. Она также имеет быструю проверку диска по сравнению с Ext но были некоторые сообщения повреждения диска после долгого срока использования.
ZFS стоит упоминания, поскольку она также разрабатывается Oracle после слияния с Sun и имеет сходные черты с Btrfs и ReiserFS. Это было в новостях в последние годы, когда Apple, по слухам, хотела перейти на неё в качестве файловой системы по умолчанию. Благодаря лицензии, Sun CDDL, она не может быть включены в ядро Linux. Однако она имеет поддержку файловой системы Linux через пространственного пользователя (FUSE), который делает возможным использование ZFS. Показывает высокую производительность с большими дисковыми массивами.
Поддерживает множество дополнительных функций, включая объединение дисков, моментальные снимки и динамическое чередование дисков.
Но, она может быть трудно устанавливаемой в Linux, поскольку она требует FUSE и не может поддерживаться вашим дистрибутивом.
Swap в действительности не является файловой системой. Она используется в качестве виртуальной памяти и не имеет структуры файловой системы. Она не может быть установлена и читать, и использует только ядро записи страницы памяти на диск. Как правило, используется только, когда вы либо используете физическую память или когда вы переводите компьютер в спящий режим.
В общем случае использования файловой системы на вашем ноутбуке или настольном компьютере, вы будете придерживаться ext4 (если ваш дистрибутив использует её по умолчанию), так как это современная файловая система, которая поддерживается в большинстве дистрибутивах, но если у вас есть конкретные потребности, теперь у вас есть больше информации, чтобы принять нужное решение. Если вы решили использовать файловую систему отличную от той которую вам предлагается по умолчанию, рекомендуется хорошо свесить все за и против.