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目前linux發行版預設使用的檔案系統是什麼

青灯夜游
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2021-02-03 15:24:226307瀏覽

目前linux發行版預設使用的檔案系統是「ext4」。 EXT4是第四代擴充檔案系統,是Linux系統下的日誌檔案系統,是ext3檔案系統的後繼版本。 Ext4檔案系統的特點:更大的檔案系統和更大的檔案、更多的子目錄數量、持久性預先分配等等。

目前linux發行版預設使用的檔案系統是什麼

本教學操作環境:Red Hat Enterprise Linux 6.1系統、Dell G3電腦。

在LINUX系統中有一個重要的概念:一切都是檔案。 Linux是重寫UNIX而來,在UNIX系統中,把一切資源都看成是文件,包括硬體設備。

inux的檔案系統因為Linux的版本不一樣而不一樣,會向下相容,而且一個Linux發行版不會只有一個檔案系統。

目前Linux的支援的檔案系統由好多,大多數Linux發行版本預設使用的檔案系統一般是ext4。

EXT4是第四代擴充檔案系統(英文:Fourth extended filesystem,縮寫為 ext4)是Linux系統下的日誌檔案系統,是ext3檔案系統的後繼版本。

Ext4是由Ext3的維護者Theodore Tso領導的開發團隊實現的,並引入Linux2.6.19核心中。

Ext4產生原因是開發人員在Ext3中加入了新的進階功能,但在實現的過程中出現了幾個重要問題:

(1)一些新功能違背向後相容性

(2)新功能使Ext3程式碼變得更加複雜並難以維護

(3)新加入的變更使原來十分可靠的Ext3變得不可靠。

由於這些原因,從2006年6月開始,開發人員決定把Ext4從Ext3分離出來進行獨立開發。 Ext4的開發工作從那時起開始進行,但大部分Linux用戶和管理員都沒有太關注這件事情,直到2.6.19核心在2006年11月的發布。 Ext4第一次出現在主流核心裡,但它當時還處於試驗階段,因此很多人都忽略了它。

2008年12月25日,Linux Kernel 2.6.28的正式版本發布。隨著這項新核心的發布,Ext4檔案系統也結束實驗期,成為穩定版。

特點:

  • 更大的檔案系統和更大的檔案

    Ext3檔案系統最多只能支援32TB的檔案系統和2TB的文件,根據所使用的特定架構和系統設置,實際容量上限可能比這個數字還要低,也就是只能容納2TB的檔案系統和16GB的檔案。而Ext4的檔案系統容量達到1EB,而檔案容量則達到16TB,這是一個非常大的數字了。對一般的桌上型電腦和伺服器而言,這可能並不重要,但對於大型磁碟陣列的使用者而言,這就非常重要了。

  • 更多的子目錄數量

    Ext3目前只支援32000個子目錄,而Ext4取消了這個限制,理論上支援無限數量的子目錄。

  • 更多的區塊和i-節點數量

    Ext3檔案系統使用32位元空間記錄區塊數量和i-節點數量,而Ext4檔案系統將它們擴充到64位。

  • 多塊分配

    當資料寫入到Ext3檔案系統中時,Ext3的資料塊分配器每次只能分配一個4KB的區塊,如果寫一個100MB的檔案就要呼叫25600次資料塊分配器,而Ext4的多塊分配器「Multiblock Allocator(MBAlloc)」支援一次呼叫分配多個資料塊。

  • 持久性預先分配

    如果一個應用程式需要在實際使用磁碟空間之前對它進行分配,則大部分檔案系統都是透過向未使用的磁碟空間寫入0來實現分配,例如P2P軟體。為了確保下載文件有足夠的空間存放,常常會預先創建一個與所下載文件大小相同的空文件,以免未來的數小時或數天之內磁碟空間不足導致下載失敗。而Ext4在檔案系統層面實現了持久預先分配並提供對應的API,比應用軟體自己實現更有效率。

  • 延遲分配

    Ext3的資料區塊分配策略是盡快分配,而Ext4的策略是盡可能延遲分配,直到檔案在緩衝中寫完才開始分配資料塊並寫入磁碟,這樣就能優化整個檔案的資料塊分配,顯著提升效能。

  • 磁碟區結構

    Ext3檔案系統採用間接對應位址,當操作大檔案時,效率極度低。例如,一個100MB大小的文件,在Ext3中要建立25600個資料塊(以每個資料塊大小為4KB為例)的映射表;而Ext4引入了盤區概念,每個盤區為一組連續的資料塊,上述文件可以透過盤區的方式表示為“該文件資料保存在接下來的25600個資料塊中”,提高了存取效率。

  • 新的i-節點結構

    Ext4支援更大的i-節點。之前的Ext3預設的i-節點大小128字節,Ext4為了在i-節點中容納更多的擴展屬性,預設i-節點大小為256位元組。另外,Ext4也支援快速擴充屬性和i-節點保留。

  • 日誌校驗功能

    日誌是檔案系統最常用的結構,日誌也很容易損壞,而從損壞的日誌中復原資料會導致更多的資料損壞。 Ext4為日誌資料增加了校驗功能,日誌校驗功能可以很方便地判斷日誌資料是否損壞。而Ext4將Ext3的兩階段日誌機制合併成一個階段,在增加安全性的同時提高了效能。

  • 支援「無日誌」模式

    日誌總歸會佔用一些開銷。 Ext4允許關閉日誌,以便某些有特殊需求的使用者可以藉此提升效能。

  • 預設啟用Barrier

    磁碟上配有內部緩存,以便重新調整批次資料的寫入操作順序,最佳化寫入效能,因此檔案系統必須在日誌數據寫入磁碟之後才能寫入Commit記錄。若Commit記錄寫入在先,而日誌有可能損壞,那麼就會影響資料完整性。 Ext4檔案系統預設啟用Barrier,只有當Barrier之前的資料全部寫入磁碟,才能寫Barrier之後的資料。

  • 線上碎片整理

    儘管延遲分配、多區塊分配和磁碟區功能可以有效減少檔案的碎片,但碎片還是不可避免會產生。 Ext4支援線上碎片整理,並將提供e4defrag工具進行個別文件或整個文件系統的碎片整理。

  • 支援快速fsck

    先前的檔案系統版本執行fsck時很慢,因為它要檢查所有的i-節點,而Ext4給每個區塊組的i-節點表中都新增了一份未使用i-節點的列表,所以Ext4檔案系統做一致性檢查時就可以跳過它們而只去檢查哪些在使用的i-節點,從而提高了速度。

  • 支援納秒時間戳記

    Ext4之前的擴充檔案系統的時間戳記都是以秒為單位的,這已經能夠應付大多數設置,但隨著處理器的速度和整合程度(多核心處理器)不斷提升,以及Linux開始向其他應用領域發展,它將時間戳的單位提升到奈秒。

    Ext4給時間範圍增加了兩個位,從而讓時間壽命在延長500年,Ext4的時間戳支持的日期到2514年4月25日,而Ext3只達到2038年1月18日。

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