Разница файловых систем ext4 btrfs xfs

Обновлено: 06.07.2024

Что такое файловая система

Полезные данные, такие как файлы и каталоги, напрямую на диск не записываются. Между разделом диска и файлами существует прослойка в виде файловой системы.

как данные будут располагаться на диске;
как будет происходить запись, поиск, чтение или удаление файлов;
какие метаданные будут использоваться;
как обезопасить файлы от порчи (например при некорректном выключении компьютера);

дата его создания;
пользователь создавший этот файл;
тип файла;
права доступа к этому файлу;
и подобная информация о файле.

Разные файловые системы имеют разные ограничения, например:

максимальный размер раздела;
наибольший размер файла;
максимальная длина имени файла.

В этой статье пробежимся по файловым системам, которые можно выбрать при установки Debian 10 и Ubuntu 20.04. При установке Debian 10 вы можете выбрать следующие файловые системы:

Установщик Ubuntu 20.04 имеет несколько меньший выбор:

Далее пробежимся по этим файловым системам:

Файловые системы семейства ext

EXT (Extended File System) — расширенная файловая система.

Ext2 была создана в январе 1993 года для linux, вот её особенности:

Ext2 старая файловая система без журнала, но достаточно быстрая. Современные системы Linux могут работать с этой файловой системой.

Ext4 была создана в октябре 2006 года, но стабильная версия появилось в октябре 2008 года. Она сейчас является самой распространенной файловой системой для Linux. Убрали некоторые ограничения и оптимизировали:

На данный момент по моему мнению EXT4 лучший выбор для Linux систем.

btrfs

снимки состояния, которые позволяют запомнить состояние на определенный момент времени всех файлов и вернуться к этому состоянию в последующем. Полезно когда вы случайно удалили что-то важное или какой-то вирус зашифровал все ваши данные на компьютере;
создание RAID конфигурации на уровне файловой системы;
сжатие данных, когда данные при создании автоматически сжимаются экономя свободное место на диске;
дедупликация данных. Когда есть два или более одинаковых файла, то они занимают размер только одного файла, что очень экономит пространство на жестком диске;
контрольные суммы для данных и метаданных, что повышает надежность файловой системы;
дефрагментация данных на лету;
квоты на разделы;
динамическая аллокация inode;
максимальный размер файла 16 EB;
наибольший размер раздела 16 EB;
максимальный размер имени файла 255 B;

Из минусов: файловая система не так проверена временем как ext4, активно использует оперативную память и работает медленнее чем ext4.

JFS — это журналированная файловая система. На момент выхода в свет в 1999 году была наиболее производительной из существовавших файловых систем. Сейчас по функциональности сравнима с ext4, но менее популярна.

Вот некоторые её особенности:

максимальная длина имени файла 255 B;
максимальный размер файла 4 PB (4000 TB);
максимальный размер раздела 32 PB (32000 TB);
контрольные суммы;
поддержка acl.

Так как по функциональности эта файловая система сравнима с ext4, но по характеристикам и популярности отстаёт, то в Ubintu установщик уже не предлагает использовать её. Можно использовать, если у вас будут храниться файлы размером более 16 ТБ, хотя и в этом случае лучше выбрать XFS.

максимальная длина имени файла 255 B;
наибольший размер файла 9 EB;
максимальный размер раздела 9 EB;
автоматическая аллокация и высвобождение inode;
дефрагментация «на лету»;

низкая производительность при работе с большим количеством файлов;
невозможность уменьшить размер существующей файловой системы.

Эта файловая система позволит хранить просто огромные файлы, размер которых может достигать 9 EB.

Файловые системы семейства fat

fat16 — максимальный раздел 2 GB, в настоящее время потеряла свою актуальность;
fat32 — максимальный раздел 2 TB, для работы приложений не подходит, максимум можно использовать для хранения информации на флеш накопителе.

В настоящее время рекомендуется использовать ext4 для работы Linux систем, а если вам нужны дополнительные функции можно изучить и использовать btrfs, если планируете хранить крупные файлы то можно попробовать xfs.
Также если вам важнее скорость чем надежность можно использовать ext2, так как в ней нет журнала она должна работать быстрее чем ext4.
Ну а fat32 можно использовать для хранения информации на флеш накопителе.

Кроме перечисленных файловых систем Linux может работать и с другими, например ntfs или zfs. Но так как их нельзя выбирать при установке, они были опущены. На этом сайте я планирую познакомить вас с файловой системой zfs, так как имею большой опыт работы с ней, но не в этом курсе, а в отдельных статьях.

Многие люди задумываются о выборе лучшей файловой системы для своего компьютера. У пользователей Windows и MacOS X небольшой выбор, им доступна только одна стандартная файловая система, это NTFS и HFS+. В операционной системе Linux все по-другому, здесь доступно множество файловых систем на любой вкус.

Очень широко в Linux используется Ext4, её можно считать файловой системой по умолчанию. Но есть несколько поводов попробовать что-то новое. Например, Btrfs vs XFS. Действительно ли она из них лучше других? Давайте сначала рассмотрим самые популярные файловые системы и особенности их работы, так сказать, сделаем небольшое сравнение.

Как работает файловая система?

Если вы незнакомы с основами работы файловых систем, скажу об этом несколько слов чтобы вы смогли лучше понять, в чем разница Btrfs vs Ext4 vs XFS. Файловые системы используются для того, чтобы контролировать способ записи данных на диск, доступ к этим данным, а также хранят информацию, метаданные о файлах. Фактически, все данные в файловой системе делятся на две части - это метаданные и данные пользователя. Это не просто запрограммировать, но файловые системы постоянно совершенствуются. Постоянно дорабатывается новая функциональность, и они становятся более эффективными.

Обзор Ext4 vs Btrfs vs XFS

Файловая система Ext4 это улучшенная версия Ext3, которая, в свою очередь, не что иное, как переработанная Ext2. Ext4 - очень стабильная файловая система, которая была выбрана по умолчанию в большинстве дистрибутивов Linux, за несколько последних лет. Но её код уже порядочно устарел. Кроме того, пользователи Linux хотят новых возможностей и функций, которых нет в Ext4, но они есть в других файловых системах, например, в Btrfs и XFS. Сюда относятся запись добавлением, снапшоты, подразделы, увеличенный объем данных и количество файлов, а также многое другое. Дальше мы кратко рассмотрим каждую из предложенных файловых систем, чтобы вы смогли выбрать какая файловая система Btrfs или Ext4 лучше именно для вас.

Файловая система Ext4

Максимальный размер раздела: 50-100 Тб.
Максимальный размер файла: 16 Тб.
Максимальное количество файлов: 4 млрд.
Максимальная длина имени: 255 символов.
Количество вложенных каталогов: не ограничено.

Изначально в Linux использовалась файловая система операционной системы Minix, но она имела много ограничений, поэтому в 1992 году Реми Кард начал работать над файловой системой Ext. Тогда, эта файловая система могла использоваться на разделах до двух гигабайт, а максимальный размер имени файла уже был 255 символов.

Спустя немного времени вышла Ext2, в которой было много улучшений, и максимальный размер раздела был увеличен до нескольких терабайт, но у файловой системы была ещё одна проблема - при любом сбое питания был огромный риск потерять все данные. Если во время сбоя записывались какие-либо данные, то файловая система переходила в неопределённое состояние, что могло привести к потере данных вообще не связанных с записываемыми данными.

Современная файловая система Ext4 была анонсирована Теодором Цо в 2006 году. Здесь снова были увеличены лимиты, но при этом была сохранена обратная совместимость с Ext3. Файловая система может оперировать разделами, размеров 1 000 000 терабайт или один экзабайт, однако делать этого не стоит. При создании разделов размером больше 50-100 терабайт возникают проблемы масштабирования из-за необходимости сохранять очень большие адреса блоков. Ещё один недостаток Ext4 - это отсутствие поддержки выявления повреждения данных из-за выхода из строя аппаратного обеспечения и отсутствие поддержки менеджера томов. Таким образом. Плюсы Ext4:

Очень стабильная, проверенная временем файловая система;
Поддерживается во всех дистрибутивах по умолчанию;
Продолжает развиваться и улучшаться;
Поддерживает прозрачное шифрование;

Не поддерживает менеджер томов;
Реальный максимальный объем раздела намного меньше одного экзабайта;
Не поддерживает новые модные технологии вроде шифрования и сжатия на лету, copy-on-write, дедупликацию, снапшоты и многое другое.

Файловая система Btrfs

Максимальный размер раздела: 16 экзабайт.
Максимальный размер файла: 16 экзабайт.
Максимальное количество файлов: 2 в 64 степени.
Максимальная длина имени: 256 символов.
Количество вложенных каталогов: не ограничено.

Btrfs - это новая файловая система, разработанная с нуля. Расшифровывается как B-Tree Filesystem. Она была анонсирована Крисом Масоном в 2006 году во время его работы в Oracle. Btrfs поддерживает управление несколькими томами на одном разделе, контрольные суммы для блоков, асинхронную репликацию, прозрачное сжатие, а также многие другие возможности современных файловых систем.

В наши дни её уже можно считать стабильной и использовать в качестве основой файловой системы для Linux. Её можно использовать в качестве альтернативы Ext4 как файловую систему для одного раздела, но такие дополнительные функции как менеджер томов, топография из нескольких дисков и управление снапшотами, лучше не использовать. Они могут вызывать проблемы с производительностью или даже потерю данных.

Btrfs уже давно полноценно добавлена в ядро и некоторые дистрибутивы поддерживают её выбор на этапе установки. Например, SUSE Linux использует её в качестве файловой системы по умолчанию с 2015 года. Зато Red Hat больше поддерживает Btrfs с 2017. Возможно для серьезных Enterprice систем эта файловая система ещё не подходит, зато для домашнего использования она вполне готова. Преимущества Btrfs:

Большие лимиты и хорошая масштабируемость по сравнению с Ext4.
Поддержка большинства возможностей современных файловых систем, таких как менеджер томов, сжатие на лету, дедупликация, copy-on-write, снапшоты и многое другое.
Поддержка проверки контрольных сумм, что позволяет точно обнаружить повреждение данных из-за аппаратных проблем.

Файловая система относительно новая и совсем недавно она считается стабильной. Использование новых возможностей может привести к повреждению данных.
Отсутствие шифрования на лету.

Файловая система XFS

Максимальный размер раздела: 8 экзабайт.
Максимальный размер файла: 8 экзабайт.
Максимальное количество файлов: 2 в 64 степени.
Максимальная длина имени: 256 символов.
Количество вложенных каталогов: не ограничено.

XFS считается расширенной файловой системой. Это высоко производительная 64-битная, журналируемая файловая система. Поддержка XFS была добавлена в ядро в 2002 году. А в 2009 она впервые была использована в Red Hat Enterprise Linux 5.4. Файловая система рассчитана на очень высокую производительность для больших файловых систем, а также может обеспечивать хорошую производительность для большого количества параллельных операций.

Тем не менее эта файловая система не завоевала большой популярности. Она очень стабильная и производительная, поэтому используется по умолчанию в RHEL 7 и уже в 8, однако в ней нет ничего такого, чего бы не было в Ext4. XFS явно не относится к файловым системам следующего поколения, как Btrfs. К тому же она имеет ограничения, которые могут мешать обычным пользователям. Плюсы XFS:

Не поддерживает возможности файловых систем следующего поколения, такие как управление томами, сжатие, дедупликацию и другие возможности.
Разделы с XFS можно только расширять, уменьшать нельзя.

Заключение и выводы

Показатель	Ext4	XFS	Btrfs
Дата выхода	1992	2002	2006
Максимальный размер раздела	50-100 Тб	8 Эб	16 Эб
Максимальный размер файла	16 Тб	8 Эб	16 Эб
Максимальное количество файлов	2 в 32 степени	2 в 64 степени	2 в 64 степени
Максимальная длина имени	255	255	255
Прозрачное шифрование	Да	Нет	Нет
Прозрачное сжатие	Нет	Нет	Да
Управление томами	Нет	Нет	Да
Дедупликация	Нет	Нет	Да
Уменьшение размера раздела	Да	Нет	Да
Создание снапшотов	Нет	Нет	Да
Copy-on-write	Нет	Да	Да

Так что же лучше использовать? До сих пор Ext4 была победителем, несмотря на идентичную производительность. Но почему? Ответ - удобство и популярность. Ext4 - по-прежнему отличная файловая система для рабочих станций и настольных компьютеров. Она поставляется по умолчанию, а потому пользователь получит её просто установив ОС. Кроме того, Ext4 поддерживает разделы до 100 терабайт и файлы до 16 терабайт, а это по-прежнему очень много. Обычным пользователям столько точно не надо.

Btrfs предлагает большие объемы до 16 экзабайт как для разделов так и для файлов, а также повышение отказоустойчивости и много дополнительных и очень интересных возможностей. Она уже интегрирована в ядро, однако её ещё многие боятся, потому что файловая система относительно новая и пока не совсем понятно чего от неё ждать.

Даже если скорость передачи данных не очень важна, есть такая характеристика, как скорость работы с файлами. В Btrfs есть много полезных функций: копирование при записи, контрольные сумы, снимки, очистка, самовосстановление данных, дедупликация, а также другие интересные улучшения, которые обеспечивают сохранность данных. В ней только недостает функции ZFS - Z-RAID, так что RAID пока находиться на экспериментальной стадии. Для обычного хранения данных Btrfs лучше подходит чем Ext4, но как будет на самом деле покажет время. Что использовать Btrfs или Ext4 - это только дело вашего вкуса.

На данный момент Ext4 - лучший выбор для обычных пользователей, так как она распространяется как файловая система по умолчанию, а также она быстрее Btrfs при передаче файлов. Btrfs, безусловно, стоит попробовать, но полностью заменять ext4 еще рано, это можно будет сделать лишь через несколько лет. Забавно, то же самое, говорили и несколько лет назад, с тех пор много чего поменялось, но Btrfs все еще не считается стабильной. Если у вас есть другое мнение по этому поводу, оставляйте комментарии!

Кстати , если вы используете Windows и Linux на одной машине, вам может быть интересна моя статья: Подключение ext4 в Windows

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.

Какую файловую систему следует использовать Ext4 или XFS

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:

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:

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.

Для использования с Linux доступно множество файловых систем. Наиболее распространенные файловые системы Linux включают Ext4, Btrfs, XFS и ZFS. Каждая файловая система имеет свои уникальные варианты использования, плюсы и минусы. Из-за множества доступных опций вам может быть сложно решить, какую файловую систему использовать. Чтобы помочь вам с выбором, в этой статье сравниваются файловые системы XFS и Btrfs. Если вам сложно решить, использовать ли файловую систему XFS или файловую систему Btrfs, эта статья должна помочь. Начнем!

Введение в файловые системы XFS и Btrfs

Сравнение характеристик

Файловые системы XFS и Btrfs были разработаны для решения различных типов проблем. Хотя цель проектирования файловой системы XFS отличалась от цели файловой системы Btrfs, поскольку они обе являются файловыми системами, мы можем сравнить их подробно.

ПРИМЕЧАНИЕ. Вы не можете создать файл или каталог с таким именем . и .. в файловой системе XFS или Btrfs.

Максимальная длина пути: файловая система XFS не имеет ограничений на длину пути к файлу или каталогу. Таким образом, вы можете создавать глубокие структуры каталогов и хранить свои файлы в этих структурах.
То же верно и для файловой системы Btrfs.
Максимальное количество файлов: вы можете создать максимум 2 64 (= 18 446 744 073 709 551 616

Шифрование на уровне файловой системы: файловая система Btrfs не поддерживает шифрование на уровне файловой системы.
То же верно и для файловой системы XFS.
Дедупликация на уровне файловой системы: файловая система Btrfs поддерживает дедупликацию на уровне файловой системы. Для использования этой функции вам не нужны сторонние инструменты или программное обеспечение.
Файловая система XFS также поддерживает дедупликацию, но функция дедупликации файловой системы XFS все еще является экспериментальной.

Поддержка нескольких устройств: файловая система Btrfs поддерживает несколько устройств и включает встроенную поддержку RAID. Файловая система Btrfs имеет встроенный диспетчер логических томов (LVM) для добавления нескольких устройств хранения или разделов в одну файловую систему Btrfs. Одна файловая система Btrfs может охватывать несколько дисков и разделов.
Файловая система XFS не поддерживает несколько устройств, а это означает, что вы не можете распределить одну файловую систему XFS на несколько дисков или разделов. Чтобы объединить несколько устройств хранения и разделов в файловой системе XFS, вы должны использовать сторонние менеджеры логических томов, такие как LVM 2 . Для настройки RAID необходимо использовать сторонние инструменты, такие как dm-raid или mdadm .
Файловая система XFS была разработана для параллельного выполнения операций ввода-вывода (ввода-вывода). Если вы распределите файловую систему XFS на нескольких устройствах с помощью LVM 2 или другого менеджера логических томов, производительность файловой системы будет увеличена.
Сжатие на уровне файловой системы: файловая система XFS не включает встроенную поддержку сжатия на уровне файловой системы.
Файловая система Btrfs включает встроенную поддержку сжатия на уровне файловой системы. Эта функция позволяет сжать отдельный каталог, отдельный файл или всю файловую систему для экономии места на диске.
Возможности изменения размера автономной файловой системы: вы не можете увеличивать (увеличивать размер файловой системы) или уменьшать (уменьшать размер файловой системы) файловую систему XFS, пока файловая система не смонтирована.
Вы можете увеличить (увеличить размер файловой системы) или сжать (уменьшить размер файловой системы) файловую систему Btrfs, пока файловая система не смонтирована.
Возможности изменения размера файловой системы в Интернете: вы можете увеличить (увеличить размер файловой системы) файловую систему XFS, пока файловая система смонтирована, но вы не можете сжать (уменьшить размер файловой системы) файловую систему XFS, пока файловая система смонтирована.
Вы можете увеличить (увеличить размер файловой системы) или сжать (уменьшить размер файловой системы) файловую систему Btrfs, пока файловая система смонтирована.
Разреженные файлы: функция разреженных файлов экономит дисковое пространство, когда в файловой системе хранятся небольшие файлы (меньше размера блока). Файловые системы XFS и Btrfs поддерживают разреженные файлы.
Подраспределение блоков: файловая система Btrfs поддерживает подраспределение блоков.
Файловая система XFS не поддерживает перераспределение блоков.

ПРИМЕЧАНИЕ. Когда файловая система хранит большие файлы в файловой системе, большой файл разбивается на блоки, и блоки сохраняются в файловой системе. Последний блок файла, называемый хвостовым блоком, не занимает весь блок. Когда хранится много маленьких файлов, они не занимают весь блок, и много дискового пространства тратится впустую. Перераспределение блоков позволяет хранить части другого файлового блока в хвостовом блоке (последний блок другого файла, который не занимал весь блок) для экономии места на диске.

Упаковка хвоста: файловая система Btrfs поддерживает упаковку хвоста.
Файловая система XFS не поддерживает упаковку хвоста.

ПРИМЕЧАНИЕ. Уплотнение хвоста является частью распределения блоков. Как обсуждалось ранее, небольшие файлы не занимают весь файловый блок. Чтобы эффективно хранить небольшие файлы (например, исходные коды программ) в файловой системе, хвостовой блок небольшого файла используется для хранения других небольших файлов. Упаковка хвоста улучшает производительность файловой системы и экономит дисковое пространство в файловых системах, в которых хранится множество небольших файлов (например, исходных кодов программ).

Файловая система на основе экстентов: файловые системы XFS и Btrfs являются файловыми системами на основе экстентов.

Переменный размер блока файла: размер блока устанавливается до создания файловой системы. После создания файловой системы вы не можете изменить размер блока.
Файловая система XFS поддерживает фиксированный размер блока.
Файловая система Btrfs поддерживает переменный размер блока. Файловая система может определить наилучший возможный размер блока для хранения файла в файловой системе на основе размера файла. Эта функция может сэкономить много места на диске.
Распределение при сбросе: файловые системы XFS и Btrfs поддерживают выделение при сбросе.

ПРИМЕЧАНИЕ. Файловая система выделяет некоторое буферное пространство в системной памяти. Когда есть запросы на запись на диск, файловая система не записывает блоки данных непосредственно на запоминающее устройство. Вместо этого файловая система хранит блоки данных в буферной памяти. Когда буферная память заполнена, файловая система одновременно записывает все ожидающие блоки данных на устройство хранения. Это снижает использование ЦП, ускоряет запись на диск и уменьшает фрагментацию диска.

Поддержка TRIM: файловые системы XFS и Btrfs поддерживают TRIM, что является очень важной функцией для устройств хранения SSD.

ПРИМЕЧАНИЕ. Когда вы удаляете файл с SSD, команда TRIM уведомляет устройство хранения SSD о страницах (файловых блоках), которые больше не нужны. SSD удаляет ненужные страницы (блоки файлов) из флеш-памяти и подготавливает страницы (блоки файлов) для хранения новых данных. Без поддержки TRIM скорость записи SSD будет постепенно снижаться по мере заполнения SSD новыми данными.

Преимущества XFS перед Btrfs

Вы можете использовать файловую систему XFS по следующим причинам:

Поддержка параллельного ввода/вывода.

Файловая система XFS поддерживает параллельный ввод-вывод и может предоставлять несколько потоков данных для файлов благодаря своей конструкции.

Ведение журнала обеспечивает согласованность данных в файловой системе в случае отключения электроэнергии или сбоя системы. В случае отключения электроэнергии или сбоя системы данные, хранящиеся в журнале, будут восстановлены и применены к файловой системе.

Это важная особенность файловой системы XFS. Это важно для приложений, которым требуется высокая скорость чтения/записи на устройства хранения. Прямой ввод-вывод позволяет устройствам хранения данных получать прямой доступ к буферу данных с помощью DMA (прямого доступа к памяти), чтобы можно было использовать полную пропускную способность ввода-вывода устройства хранения.

Гарантированная скорость ввода-вывода

Файловая система XFS может резервировать пропускную способность устройства хранения для определенных приложений. Эта функция идеально подходит для приложений реального времени (например, потокового видео).

Недостатки файловой системы XFS

У файловой системы XFS есть некоторые недостатки.

К недостаткам файловой системы XFS можно отнести следующее:

По сравнению с файловой системой Btrfs файловая система XFS не имеет встроенного диспетчера логических томов. Итак, вам придется использовать LVM 2 для управления логическими томами.

По сравнению с файловой системой Btrfs файловая система XFS не имеет встроенной поддержки RAID. Итак, вам придется использовать dm-raid или mdadm для настройки RAID.

Файловая система XFS не имеет функции моментального снимка файловой системы, в отличие от файловой системы Btrfs.

Как и в случае с некоторыми другими журналируемыми файловыми системами, вы не можете отключить функцию журналирования файловой системы XFS. Журналирование не подходит для USB-накопителей. Если вы используете файловую систему XFS на USB-накопителе, срок службы USB-накопителя сократится из-за перегрузки журналирования.

Преимущества Btrfs перед XFS

Преимущества файловой системы Btrfs перед файловой системой XFS включают следующее:

i) Встроенные снимки на уровне файловой системы.

ii) Поддержка нескольких устройств.

iii) Встроенная поддержка RAID.

iv) Гибкое распределение inode.

v) Оптимизация для хранения файлов меньшего размера (разреженные файлы, перераспределение блоков, упаковка хвостов, переменный размер блока).

vi) Встроенная поддержка сжатия на уровне файловой системы.

Это особенности файловой системы, которые могут побудить вас выбрать файловую систему Btrfs вместо файловой системы XFS.

Заключение

В этой статье сравниваются файловые системы Btrfs и XFS, включая сравнение наиболее важных функций каждой файловой системы. Эта статья должна помочь вам выбрать между файловыми системами Btrfs и XFS. Выберите ту систему, которая лучше всего подходит для вас, в соответствии с вашими уникальными потребностями и предпочтениями.

Для повседневных системных процессов необходима эффективная файловая система, которая контролирует, где, как, и когда, данные извлекаются и хранятся на устройстве хранения.

Ядро Linux поддерживает множество файловых систем. Чаще всего используются Ext4, Btrfs, XFS и ZFS, самая последняя файловая система, выпущенная еще в 2018 году. Каждая из этих файловых систем имеет свой собственный способ организации данных, достоинств и недостатков.

В этом руководстве мы сравним Btrfs и Ext4, и постараемся понять их функциональные возможности, сильные и слабые стороны.

Файловая система Ext4

Файловая система Btrfs

Так как данные копируются в другое место файловой системы, это устраняет риск повреждения данных в случае отключения электроэнергии. Важно отметить, что во время модификации, исходные данные сохраняются и остаются неизменными.

Самый большой недостаток файловой системы Btrfs заключается в том, что большие файлы легко дефрагментируются, и поэтому требуется периодическая дефрагментация.

Разработка Btrfs началась еще в 2007 году в Oracle как альтернатива файловой системе ZFS, но и другие крупные компании, включая SUSE, Facebook, Redhat, вносят свой вклад в ее развитие. Btrfs существует потому, что разработчики хотели расширить функциональные возможности файловой системы, включив в нее такие функции, как моментальные снимки, контрольная сумма и т. д.

Возможности BTRFS

Некоторые из интересных функций, предлагаемых btrfs, включают:

1) Поддержка огромных файлов

Файловая система Btrfs может поддерживать до 2 в 64 степени байтов, что эквивалентно 16EiB или exbibytes! Это огромный размер хранилища!

2) Эффективное хранилище файлов

Btrfs предоставляет файловое хранилище на основе экстентов. Это описывается как непрерывная область, зарезервированная для хранения файлов. Накладные расходы на метаданные файлов значительно сокращаются, а небольшие метаданные напрямую способствуют повышению эффективности и производительности хранилища.

По-прежнему являясь эффективным хранилищем файлов, Btrfs обеспечивает эффективное хранилище для файлов меньшего размера, упаковывая их как метаданные.

3) Встроенная поддержка RAID

Файловая система Btrfs включает поддержку RAID 0 (удаление данных), 1 (зеркальное отображение данных) и RAID 10 (удаление и зеркалирование данных).

4) Онлайн-дефрагментация и изменение размера

С помощью Btrfs можно выполнять дефрагментацию и изменение размера, даже когда файловая система находится в оперативном режиме.

5) Снимки с возможностью записи и только для чтения

6) Поддержка контрольных сумм

7) Оптимизированная поддержка SSD-накопителей

Диски SSD (твердотельные накопители) действительно обеспечивают приличную скорость, надежность и стабильность на ПК. Файловая система Btrfs дополнительно повышает их производительность за счет оптимизации производительности чтения и записи и, таким образом, увеличения срока службы SSD.

Сравнение файловых систем Ext4 и Btrfs

1. Журнал и поддержка копирования при записи

2. Поддержка нескольких устройств

Распространение одной файловой системы на несколько устройств дает определенные преимущества, такие как увеличенная емкость и надежность. Btrfs имеет встроенную поддержку RAID, которая упрощает управление несколькими устройствами на уровне файловой системы.

Файловая система Ext4 не имеет встроенной поддержки нескольких устройств. Вам придется использовать сторонние менеджеры логических томов, такие как LVM 2, чтобы распределить вашу файловую систему на несколько устройств и дисков.

3. Дедупликация на уровне файловой системы:

Файловая система Ext4 не поддерживает дедупликацию.

4. Сжатие на уровне файловой системы

Btrfs использует алгоритмы сжатия для поддержки сжатия данных на уровне файловой системы. Это означает, что данные будут автоматически сжиматься при записи в файловую систему.

Файловая система Ext4 не имеет встроенной поддержки сжатия.

5. Максимальный раздел и размер файла

Btrfs поддерживает максимальный размер раздела и файла до 16Eib.

Ext4 позволяет создавать максимум 232 (= 4 294 967 296

= 4 миллиарда) файлов. Btrfs позволяет создать максимум 264 (= 18 446 744 073 709 551 616

= 18 квинтиллионов) файлов.

6. Контрольная сумма / поддержка ECC

Файловая система Btrfs использует контрольную сумму CRC32C для обеспечения целостности данных и предотвращения их повреждения. Файловая система Ext4 не гарантирует целостность ваших данных.

7. Поддержка снимков

Файловая система Ext4 не поддерживает создание снимков файловой системы.

8. Подразделение блоков и упаковка хвостов.

Btrfs был разработан, чтобы использовать это доступное пространство и может упаковывать хвосты нескольких блоков с другими файлами. Это улучшает производительность файловой системы и увеличивает эффективность хранения.

Ext4 не поддерживает упаковку хвоста.

Заключение

Ext4 ориентирован на высокую производительность и масштабируемость. Это надежный вариант, поскольку она существует уже давно, принося с собой все годы тестирования системы и исправления ошибок. Несмотря на все ее функции, она не поддерживает дедупликацию, сжатие или шифрование данных.

До сих пор ext4 казался гораздо лучшим выбором для настольной системы, поскольку это файловая система по умолчанию, и при передаче файлов она работает быстрее, чем btrfs. Файловая система btrfs заслуживает внимания, но полная замена ext4 на настольном Linux может произойти еще не скоро.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: