qu'est-ce que Linux ext3

Sous Linux, le nom complet d'ext3 est « Troisième système de fichiers étendu », ce qui signifie « Système de fichiers étendu de troisième génération » en chinois. Il s'agit d'un système de fichiers journaux dont la capacité maximale prise en charge est de 32 To, la limite maximale pour un seul fichier. fait 16 To et prend en charge 32 000 sous-systèmes. Le système de fichiers ext3 peut considérablement améliorer l'intégrité du système de fichiers et éviter d'endommager le système de fichiers en raison d'un temps d'arrêt inattendu.

L'environnement d'exploitation de ce tutoriel : système linux7.3, ordinateur Dell G3.

fichier Linux ext3

EXT3 est le système de fichiers étendu de troisième génération (anglais : Troisième système de fichiers étendu, en abrégé ext3). Il s'agit d'un système de fichiers journaux couramment utilisé dans les systèmes d'exploitation Linux. La limite maximale pour un seul fichier est de 16 To et le système de fichiers prend en charge une capacité maximale de 32 To.

C'est le système de fichiers par défaut pour de nombreuses distributions Linux. Stephen Tweedie a montré pour la première fois son utilisation d'ext2 étendu dans la liste de diffusion du noyau en février 1999. Le système de fichiers a été fusionné dans le noyau principal à partir du noyau 2.4.15.

Caractéristiques du système de fichiers journaux EXT3

1. Haute disponibilité

Une fois que le système utilise le système de fichiers ext3, le système n'a pas besoin de vérifier le système de fichiers même après un arrêt anormal. Après un crash, il ne faut que quelques dizaines de secondes pour restaurer le système de fichiers ext3.

2. Intégrité des données

Le système de fichiers ext3 peut considérablement améliorer l'intégrité du système de fichiers et éviter d'endommager le système de fichiers en raison d'un temps d'arrêt inattendu. Pour garantir l'intégrité des données, le système de fichiers ext3 propose 2 modes. L'un d'eux est le mode « maintenir simultanément le système de fichiers et la cohérence des données ». De cette façon, vous ne verrez jamais les fichiers indésirables stockés sur le disque en raison d'un arrêt anormal.

3. Vitesse du système de fichiers

Bien que lorsque vous utilisez le système de fichiers ext3, vous devrez parfois écrire des données plusieurs fois lors du stockage des données, mais dans l'ensemble, les performances d'ext3 sont meilleures que celles d'ext2. En effet, la fonction de journalisation d'ext3 optimise les têtes de lecture et d'écriture du lecteur de disque. Par conséquent, les performances de lecture et d'écriture du système de fichiers n'ont pas été réduites par rapport au système de fichiers Ext2.

4. Conversion de données

Il est très facile de convertir un système de fichiers ext2 en un système de fichiers ext3. Vous pouvez terminer l'ensemble du processus de conversion en tapant simplement deux commandes. formatage des partitions, etc. Utilisez tune2fs, un petit outil fourni par le système de fichiers ext3, qui peut facilement convertir le système de fichiers ext2 en un système de fichiers journaux ext3. De plus, le système de fichiers ext3 peut être directement chargé dans un système de fichiers ext2 sans aucune modification.

5. Plusieurs modes de journalisation

Ext3 dispose de plusieurs modes de journalisation. Un mode de fonctionnement consiste à enregistrer toutes les données et métadonnées du fichier (données qui définissent les données dans le système de fichiers, c'est-à-dire les données des données). mode journal) ; un autre mode de travail consiste à enregistrer uniquement les métadonnées sans enregistrer les données, ce qu'on appelle le mode data=ordered ou data=writeback. Les administrateurs système peuvent choisir entre la vitesse de travail du système et la cohérence des données des fichiers en fonction des exigences de fonctionnement réelles du système.

Pourquoi vous devez migrer d'ext2 vers ext3 (Avantages d'EXT3)

Il y a quatre raisons principales : disponibilité, intégrité des données, rapidité, facilité de migration.

1. Disponibilité

Après un crash anormal (panne de courant, crash du système), le système de fichiers ext2 ne peut être monté et utilisé qu'après vérification de cohérence via e2fsck. Le temps d'exécution de e2fsck dépend principalement de la taille du système de fichiers ext2. La vérification de systèmes de fichiers légèrement plus volumineux (des dizaines de gigaoctets) prend beaucoup de temps. S'il existe de nombreux fichiers sur le système de fichiers, la vérification prendra plus de temps. La vérification d'un système de fichiers de plusieurs centaines de gigaoctets peut prendre une heure ou plus. Cela limite considérablement la convivialité. En revanche, sauf en cas de panne matérielle, ext3 ne nécessite pas de vérification du système de fichiers même s'il est arrêté anormalement. En effet, les données sont écrites sur le disque de manière cohérente dans tout le système de fichiers. Après un arrêt anormal, le temps de restauration d'un système de fichiers ext3 ne dépend pas de la taille du système de fichiers ni du nombre de fichiers, mais de la taille du « log » nécessaire pour maintenir la cohérence. Avec les paramètres de journalisation par défaut, le temps de récupération n'est que d'une seconde (en fonction de la vitesse du matériel).

2. Intégrité des données

Grâce au système de fichiers ext3, les performances d'intégrité des données sont garanties de manière fiable en cas d'arrêt anormal. Vous pouvez choisir le type et le niveau de protection des données. Vous pouvez choisir de conserver la cohérence du système de fichiers, mais permettre que les données du système de fichiers soient endommagées lors d'un arrêt anormal ; cela peut améliorer la vitesse dans certaines situations (mais pas dans toutes les situations). Vous pouvez également choisir de maintenir la fiabilité des données en cohérence avec le système de fichiers ; cela signifie qu'après un crash, vous ne verrez aucune donnée inutile dans les fichiers nouvellement écrits. Cette option sécurisée, qui maintient l'intégrité des données en cohérence avec le système de fichiers, est le paramètre par défaut.

3. Vitesse

Bien que ext3 écrit des données plus de fois que ext2, ext3 est souvent plus rapide que ext2 (flux de données élevé). En effet, la fonction de journalisation d'ext3 optimise la rotation des têtes de disque dur. Vous pouvez choisir parmi 1 des 3 modes de journalisation pour optimiser la vitesse, en sacrifiant de manière sélective une certaine intégrité des données.

4. Facile à migrer

Vous pouvez facilement migrer d'ext2 vers ext3 sans reformater le disque dur et profiter des avantages d'un système de fichiers journal fiable. Oui, vous pouvez bénéficier des avantages d'ext3 sans effectuer l'opération de "sauvegarde-reformatage-restauration" longue, ennuyeuse et potentiellement sujette aux erreurs.

Il existe deux méthodes de migration : Si vous mettez à niveau votre système, le programme d'installation de Red Hat Linux vous aidera à la migration. Tout ce que vous avez à faire est de cliquer sur le bouton Sélectionner pour chaque système de fichiers.

Utilisez le programme tune2fs pour ajouter une fonctionnalité de journalisation à un système de fichiers ext2 existant. Si le système de fichiers a été monté pendant le processus de conversion, le fichier « .journal » apparaîtra dans le répertoire racine ; si le système de fichiers n'a pas été monté, le fichier n'apparaîtra pas dans le système de fichiers.

Pour convertir le système de fichiers, exécutez simplement tune2fs –j /dev/hda1 (ou tout autre nom de périphérique sur lequel se trouve le système de fichiers que vous souhaitez convertir) et remplacez ext2 dans le fichier /etc/fstab par ext3.

Si vous souhaitez convertir votre propre système de fichiers racine, vous devez utiliser initrd pour démarrer. Exécutez le programme conformément à la description manuelle de mkinitrd et confirmez que initrd est chargé dans votre configuration LILO ou GRUB (s'il échoue, le système peut toujours démarrer, mais le système de fichiers racine sera chargé en tant qu'ext2 au lieu d'ext3. Vous pouvez utiliser la commande cat / proc/mounts pour le confirmer.)

Connaissances étendues : La principale différence entre EXT3 et EXT4

Le noyau Linux prend officiellement en charge le nouveau système de fichiers Ext4 depuis le 2.6.28. Ext4 est une version améliorée d'Ext3. Il modifie certaines structures de données importantes dans Ext3, pas comme Ext3 le fait dans Ext2, il ajoute simplement une fonction de journalisation. Ext4 peut offrir de meilleures performances et fiabilité, ainsi que des fonctionnalités plus riches :

1 Compatible avec Ext3

Exécutez quelques commandes pour migrer en ligne d'Ext3 vers Ext4 sans reformater le disque ou réinstaller le système. La structure de données Ext3 d'origine est toujours conservée et Ext4 agit sur les nouvelles données. Bien entendu, l'ensemble du système de fichiers obtient ainsi la plus grande capacité prise en charge par Ext4.

2. Systèmes de fichiers plus volumineux et fichiers plus volumineux

Par rapport au système de fichiers maximum de 16 To et au fichier maximum de 2 To actuellement pris en charge par Ext3, Ext4 prend en charge respectivement 1 Go (1 048 576 To, 1 EB = 1 024 Po, 1 Po = 1 024 To). , et 16 To de fichiers.

3. Nombre illimité de sous-répertoires

Ext3 ne prend actuellement en charge que 32 000 sous-répertoires, tandis qu'Ext4 prend en charge un nombre illimité de sous-répertoires.

4.Extents

Ext3 utilise le mappage de blocs indirect, ce qui est extrêmement inefficace lors de l'exploitation de fichiers volumineux. Par exemple, pour un fichier de 100 Mo, une table de mappage de 25 600 blocs de données (chaque taille de bloc de données est de 4 Ko) doit être établie dans Ext3. Ext4 introduit le concept populaire d'extensions dans les systèmes de fichiers modernes. Chaque extension est un ensemble de blocs de données consécutifs. Le fichier ci-dessus est exprimé comme « les données du fichier sont stockées dans les 25 600 blocs de données suivants », ce qui améliore considérablement l'efficacité.

5. Allocation multibloc

Lors de l'écriture de données sur le système de fichiers Ext3, l'allocateur de bloc de données Ext3 ne peut allouer qu'un seul bloc de 4 Ko à la fois. L'écriture d'un fichier de 100 Mo nécessite 25 600 appels d'allocation de bloc de données. allocator « allocateur multibloc » (mballoc) prend en charge l'allocation de plusieurs blocs de données en un seul appel.

6. Allocation différée

La stratégie d'allocation de blocs de données d'Ext3 consiste à allouer le plus tôt possible, tandis que la stratégie d'Ext4 et d'autres systèmes d'exploitation de fichiers modernes consiste à retarder l'allocation autant que possible jusqu'à ce que le fichier soit écrit. le cache avant de commencer à allouer des blocs de données et à écrire sur le disque, ce qui optimise l'allocation de blocs sur l'ensemble du fichier et peut améliorer considérablement les performances lorsqu'il est associé aux deux premières fonctionnalités.

7. Fast fsck

Dans le passé, la première étape de l'exécution de fsck était très lente car il fallait vérifier tous les inodes. Désormais, Ext4 ajoute une liste des inodes inutilisés à la table des inodes de chaque groupe. , fsck pour les systèmes de fichiers Ext4 pourra les ignorer et vérifier uniquement les inodes utilisés.

8. Vérification du journal

Le journal est la partie la plus couramment utilisée et peut facilement entraîner une panne matérielle du disque, et la récupération des données d'un journal endommagé entraînera davantage de dommages aux données. La fonction de vérification des journaux d'Ext4 peut facilement déterminer si les données du journal sont endommagées et fusionne le mécanisme de journalisation en deux étapes d'Ext3 en une seule étape, ce qui augmente la sécurité et améliore en même temps les performances.

9. Mode "Pas de journalisation"

La journalisation entraîne toujours une surcharge. Ext4 permet de désactiver la journalisation afin que certains utilisateurs ayant des besoins particuliers puissent l'utiliser pour améliorer les performances.

10. Défragmentation en ligne

Bien que l'allocation différée, l'allocation multibloc et les extensions puissent réduire efficacement la fragmentation du système de fichiers, la fragmentation se produira inévitablement. Ext4 prend en charge la défragmentation en ligne et fournira l'outil e4defrag pour la défragmentation de fichiers individuels ou de l'ensemble du système de fichiers.

Fonctionnalités liées à 11.inode

Ext4 prend en charge des inodes plus grands. Par rapport à la taille d'inode par défaut d'Ext3 de 128 octets, Ext4 est conçu pour prendre en charge des attributs plus étendus (tels que des horodatages nanosecondes ou des versions d'inode) dans l'inode, la valeur par défaut. la taille de l'inode est de 256 octets. Ext4 prend également en charge les attributs étendus rapides et la réservation d'inodes.

12. Préallocation persistante (Préallocation persistante)

Afin de garantir que le fichier téléchargé dispose de suffisamment d'espace à stocker, le logiciel P2P pré-crée souvent un fichier vide de la même taille que le fichier téléchargé, afin d'éviter le fichier téléchargé n'a pas été supprimé dans les heures ou les jours suivants. Un espace disque insuffisant a provoqué l'échec du téléchargement. Ext4 implémente une pré-allocation persistante au niveau du système de fichiers et fournit l'API correspondante (posix_fallocate() dans la libc), qui est plus efficace que le logiciel d'application lui-même.

13. La barrière est activée par défaut

Le disque est équipé d'un cache interne pour réajuster l'ordre des opérations d'écriture des données par lots et optimiser les performances d'écriture. Par conséquent, le système de fichiers doit écrire l'enregistrement de validation après le journal. les données sont écrites sur le disque. Si l'enregistrement de validation est écrit en premier, le journal peut être endommagé, ce qui affectera l'intégrité des données. Ext4 active les barrières par défaut. Ce n'est que lorsque toutes les données avant la barrière sont écrites sur le disque que les données après la barrière peuvent être écrites. (Cette fonctionnalité peut être désactivée via la commande "mount -o barrière=0".)

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