Какую файловую систему выбрать при установке линукс

Какую файловую систему следует использовать Ext4 или XFS

Пользователи, которые работают в системе Linux, не обращают внимание на базовую файловую систему. Но во время установки Linux большинство пользователей используют файловую систему по умолчанию. И при этом не изучая другие возможные файловые системы. Для Windows все намного проще, поскольку NTFS является доминирующей файловой системой. В Linux в вашем распоряжении множество файловых систем. К ним относятся Ext4, XFS, ZFS и BTRFS.

Наиболее широко используемыми файловыми системами являются Ext4 и XFS. Последняя является файловой системой по умолчанию в дистрибутивах на основе RHEL. А Ext4 является стандартной файловой системой в дистрибутивах Debian и Ubuntu. При выборе файловой системы необходимо учитывать такие факторы, как масштабируемость, стабильность и целостность данных.

В этой статье мы рассмотрим файловые системы Ext4 и XFS и попытаемся понять различия между ними.

Файловая система Ext4

Начнем с файловой системы Ext4 (Расширенная Файловая Система) является четвертым поколением семейства файловых систем Ext, происхождение которого можно проследить с операционной системы Minix. Которая была впервые представлена в 1987 году. Файловая система Ext является первой файловой системой, лежащей в основе ядра Linux. Когда она была представлена в 1992 году. Файловая система Ext4 появилась в 2008 году с Linux 2.6.28. сменив своего предшественника ext3.

Ext4 прекрасно управляет большим количеством небольших файлов и гарантирует правильную запись метаданных, даже если кэш записи теряет мощность.

Основные характеристики включают в себя:

• Поддержка больших размеров файлов — Ext4 поддерживает размер одного файла до 16 КБ ( Тебибайт), в то время как XFS поддерживает максимальный размер файла до 8 эксбибайт.
• Оптимизация задержек для более быстрого распределения файлов.
• Обратная совместимость — Еще одним преимуществом использования файловой системы Ext4 является ее обратная совместимость с системами Ext3 и Ext2. Это повышает производительность и гибкость FS. Так как некоторые функции Ext4 могут быть реализованы в файловых системах Ext3 и Ext2. И так же файловые системы Ext3 и Ext2 могут быть смонтированы как Ext4.
• Улучшенное распределение — блоки хранения более эффективно распределяются файловой системой Ext4 перед записью на диск. Это значительно повышает производительность чтения и записи.
• Контрольные суммы журнала — Файловая система Ext4 использует параметр контрольной суммы для минимизации риска повреждения файлов. Опция контрольной суммы выполняет частые проверки для выявления ошибок в объеме блока. Таким образом, сокращается время ведения журнала и повышается производительность.
• Более быстрая проверка файловой системы — В дополнение к контрольным суммам журнала, Ext4 обеспечивает более быструю проверку файловой системы. Например, команда fsckбудет выполняться быстрее и выдаст результаты за более короткое время. По сравнению с более ранними версиями, такими как Ext3 и Ext2.
• Улучшенные временные метки — в Ext4 реализованы временные метки, измеряемые в наносекундах, что является улучшением по сравнению с детализацией временных меток на основе секунд. Так как метки в секундах считаются недостаточными. Кроме того к отметке времени было добавлено еще 408 лет, чтобы преодолеть установленный лимит 2038 года.
• Неограниченное количество подкаталогов — Файловая система Ext4 не ограничивает количество подкаталогов, которые могут быть созданы в одном каталоге, за исключением самого размера каталога. В Ext3 каталог может содержать не более 32 000 подкаталогов. Ext4 представила функцию HTreeindices для увеличения количества записей, которые могут храниться в каталоге.
• Прозрачное шифрование — Поддержка прозрачного шифрования была реализована для файловой системы Ext4 в ядре Linux 4.1.

Файловая система XFS

Система XFS разработана компанией Silicon Graphics в 1993 году. Файловая система XFS является стабильной и высокопроизводительной 64-разрядной системой ведения журнала. XFS была создана для поддержки больших файловых систем объемом до 18 экзабайт и очень больших файлов. Данная файловая система предназначена для систем с большими дисковыми массивами. Особенно подойдет тем кто нуждаются в хранении больших файлов.

XFS широко известна своей высокой масштабируемостью потоков ввода-вывода и высокой производительностью при обработке больших файлов.

Файловая система XFS является файловой системой по умолчанию в операционных системах RHEL, CentOS и других дистрибутивах таких как Oracle Linux, Rocky Linux и AlmaLinux.

Основные функции файловой системы XFS:

• Поддержка файловой системы большего размера — XfS поддерживает размер файловой системы до 1PiB, в то время как Ext4 поддерживает до 50TiB. Поддерживаемый размер файловой системы может варьироваться в зависимости от версий дистрибутива Linux.
• Отложенное распределение — Используйте методы отложенной оценки для распределения файлов. Выделение блоков происходит только тогда когда данные окончательно сбрасываются на диск. Это помогает уменьшить фрагментацию и повысить производительность.
• Сложные алгоритмы упреждающего считывания метаданных
• Ведение журнала метаданных -это функция, которая гарантирует согласованность файловой системы в случае внезапной потери питания или сбоя системы.
• Поддержка расширенных атрибутов — Это позволяет системе связать несколько дополнительных пар имя/значение для каждого файла.
• Ведение журнала квот — данная функция устраняет необходимость в длительных проверках согласованности квот после сбоя системы.
• Дефрагментация и расширение — вы можете дефрагментировать и увеличивать файловую систему во время ее работы.
• Масштабируемость хранилища — Файловая система XFS делает все возможное для поддержки больших файловых систем, больших каталогов и огромного объема файлов емкостью до эксабайт.
• Управление дисковым пространством — XFS также обеспечивает масштабируемость для эффективного управления дисковым пространством благодаря индексации B-дерева.

Заключение

Выбрать подходящую файловую систему для вашей задачи это очень важное решение. При его принятии необходимо учитывать ожидаемую нагрузку ввода-вывода, пропускную способность задержку, размер файлов, возможное время простоя приложения и многое другое.

Это был обзор файловых систем XFS и Ext. Мы подробно описали преимущества, которые предлагает каждая файловая система. Зная эту информацию, вы можете принять решение, какую файловую систему выбрать для своей операционной системы.

Источник

Xubuntu-ru.net

Операционная система Windows может быть установлена только на файловую систему NTFS, поэтому обычно у пользователей не возникает вопросов какую ФС лучше использовать. Но Linux очень сильно отличается, здесь в ядро системы встроены и могут использоваться несколько файловых систем, каждая из которых оптимизирована для решения определенных задач и лучше подходит именно для них.

Новые пользователи не всегда понимают что такое раздел жесткого диска и файловая система. В нашей сегодняшней статье мы попытаемся разобраться во всех этих понятиях, рассмотрим что такое файловая система, а также рассмотрим самые распространенные типы файловых систем Linux. Но начнем с самых основ, разделов диска.

Жесткий диск и разделы

Обычно в компьютере используется один жесткий диск, но для удобства все доступное пространство разделяется на разделы, в Windows они известны как диски, в Linux же их принято называть разделами. Чтобы операционная система знала сколько разделов есть на диске и их физические границы используется таблица разделов. Она может быть двух типов — GPT или MBR. В этой статье мы не будем рассматривать ее подробно. Скажу только, что там находится метка раздела, его порядковый номер и адрес начала и конца на жестком диске.

Что такое файловая система?

Дальше больше. Чтобы на каждом разделе можно было работать с файлами и каталогами, необходима файловая система. Мы могли бы писать просто содержимое файлов на диск, но нужно еще где-то хранить данные о папках, имена файлов, их размер, адрес на жестком диске, атрибуты доступа. Всем этим занимается файловая система.

От файловой системы зависит очень многое, скорость работы с файлами, скорость записи и даже размер файлов. Также от стабильности файловой системы будет зависеть сохранность ваших файлов.

Типы файловых систем Linux

Файловые системы в Linux используются не только для работы с файлами на диске, но и для хранения данных в оперативной памяти или доступа к конфигурации ядра во время работы системы. Дальше мы рассмотрим типы файловых систем Linux, включая специальные файловые системы.

Основные файловые системы

Каждый дистрибутив Linux позволяет использовать одну из этих файловых систем, каждая из них имеет свои преимущества и недостатки:

Все они включены в ядро и могут использоваться в качестве корневой файловой системы. Давайте рассмотрим каждую из них более подробно.

Ext2, Ext3, Ext4 или Extended Filesystem — это стандартная файловая система для Linux. Она была разработана еще для Minix. Она самая стабильная из всех существующих, кодовая база изменяется очень редко и эта файловая система содержит больше всего функций. Версия ext2 была разработана уже именно для Linux и получила много улучшений.

В 2001 году вышла ext3, которая добавила еще больше стабильности благодаря использованию журналирования. В 2006 была выпущена версия ext4, которая используется во всех дистрибутивах Linux до сегодняшнего дня. В ней было внесено много улучшений, в том числе увеличен максимальный размер раздела до одного экзабайта.

JFS или Journaled File System была разработана в IBM для AIX UNIX и использовалась в качестве альтернативы для файловых систем ext. Сейчас она используется там, где необходима высокая стабильность и минимальное потребление ресурсов. При разработке файловой системы ставилась цель создать максимально эффективную файловую систему для многопроцессорных компьютеров. Также как и ext, это журналируемая файловая система, но в журнале хранятся только метаданные, что может привести к использованию старых версий файлов после сбоев.

ReiserFS — была разработана намного позже, в качестве альтернативы ext3 с улучшенной производительностью и расширенными возможностями. Она была разработана под руководством Ганса Райзера и поддерживает только Linux. Из особенностей можно отметить динамический размер блока, что позволяет упаковывать несколько небольших файлов в один блок, что предотвращает фрагментацию и улучшает работу с небольшими файлами.

Еще одно преимущество — в возможности изменять размеры разделов на лету. Но минус в некоторой нестабильности и риске потери данных при отключении энергии. Раньше ReiserFS применялась по умолчанию в SUSE Linux, но сейчас разработчики перешли на Btrfs.

XFS — это высокопроизводительная файловая система, разработанная в Silicon Graphics для собственной операционной системы еще в 2001 году. Она изначально была рассчитана на файлы большого размера, и поддерживала диски до 2 Терабайт. Из преимуществ файловой системы можно отметить высокую скорость работы с большими файлами, отложенное выделение места, увеличение разделов на лету и незначительный размер служебной информации.

XFS — журналируемая файловая система, однако в отличие от ext, в журнал записываются только изменения метаданных. Она используется по умолчанию в дистрибутивах на основе Red Hat. Из недостатков — это невозможность уменьшения размера, сложность восстановления данных и риск потери файлов при записи, если будет неожиданное отключение питания, поскольку большинство данных находится в памяти.

Btrfs или B-Tree File System — это совершенно новая файловая система, которая сосредоточена на отказоустойчивости, легкости администрирования и восстановления данных. Файловая система объединяет в себе очень много новых интересных возможностей, таких как размещение на нескольких разделах, поддержка подтомов, изменение размера не лету, создание мгновенных снимков, а также высокая производительность. Но многими пользователями файловая система Btrfs считается нестабильной. Тем не менее, она уже используется как файловая система по умолчанию в OpenSUSE и SUSE Linux.

Другие файловые системы, такие как NTFS, FAT, HFS могут использоваться в Linux, но корневая файловая система linux на них не устанавливается, поскольку они для этого не предназначены.

Специальные файловые системы

Ядро Linux использует специальные файловые системы, чтобы предоставить доступ пользователю и программам к своим настройкам и информации. Наиболее часто вы будете сталкиваться с такими вариантами:

Файловая система tmpfs позволяет размещать любые пользовательские файлы в оперативной памяти компьютера. Достаточно создать блочное устройство нужного размера, затем подключить его к папке, и вы можете писать файлы в оперативную память.

procfs — по умолчанию смонтирована в папку proc и содержит всю информацию о запущенных в системе процессах, а также самом ядре.

sysfs — с помощью этой файловой системы вы можете задавать различные настройки ядра во время выполнения.

Виртуальные файловые системы

Не все файловые системы нужны в ядре. Существуют некоторые решения, которые можно реализовать и в пространстве пользователя. Разработчики ядра создали модуль FUSE ( filesystem in userspace), который позволяет создавать файловые системы в пространстве пользователя. К виртуальным файловым системам можно отнести ФС для шифрования и сетевые файловые системы.

EncFS — файловая система, которая шифрует все файлы и сохраняет их в зашифрованном виде в нужную директорию. Получить доступ к расшифрованным данным можно только примонтировав файловую систему.

Aufs (AnotherUnionFS) — позволяет объединять несколько файловых систем (папок) в одну общую.

NFS (Network Filesystem) — позволяет примонтировать файловую систему удаленного компьютера по сети.

Таких файловых систем очень много, и мы не будем перечислять все их в данной статье. Есть даже очень экзотические варианты, обратите внимание на проект PIfs.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели типы файловых систем Linux. Как видите, здесь все намного запутаннее чем в Windows. Но на самом деле все просто. Если вам нужна максимально стабильная файловая система linux — то лучшим решением будет ext4, хотите новых технологий — btrfs, для маленьких файлов — raiser4, для больших — XFS. А какие файловые системы linux предпочитаете вы? Напишите в комментариях!

На завершение видео о том, что такое файловая система и ее структура в linux:

Источник