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[24766] 2016-03-09_如何选择文件系统：EXT4、Btrfs和XFS

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2016-03-09_如何选择文件系统：EXT4、Btrfs和XFS 如 何 选 择 文 件 系 统 ： E X T 4 、 B t r f s   和   X F S 原 创   译 者 ： i c t l y h   L i n u x 中 国   2 0 1 6 - 0 3 - 0 9 老 实 说 ， 人 们 最 不 曾 思 考 的 问 题 之 一 是 他 们 的 个 人 电 脑 中 使 用 了 什 么 文 件 系 统 。 W i n d o w s   和   M a c   O S   X   用 户 更 没 有 理 由 去 考 虑 ， 因 为 对 于 他 们 的 操 作 系 统 ， 只 有 一 种 选 择 ， 那 就 是   N T F S   和   H F S + 。 相 反 ， 对 于   L i n u x   系 统 而 言 ， 有 很 多 种 文 件 系 统 可 以 选 择 ， 现 在 默 认 的 是 广 泛 采 用 的   e x t 4 。 然 而 ， 现 在 也 有 改 用 一 种 称 为   b t r f s   文 件 系 统 的 趋 势 。 那 是 什 么 使 得   b t r f s   更 优 秀 ， 其 它 的 文 件 系 统 又 是 什 么 ， 什 么 时 候 我 们 又 能 看 到   L i n u x   发 行 版 作 出 改 变 呢 ？ 首 先 让 我 们 对 文 件 系 统 以 及 它 们 真 正 干 什 么 有 个 总 体 的 认 识 ， 然 后 我 们 再 对 一 些 有 名 的 文 件 系 统 做 详 细 的 比 较 。 文 件 系 统 是 干 什 么 的 ？ 文 件 系 统 是 干 什 么 的 ？ 如 果 你 不 清 楚 文 件 系 统 是 干 什 么 的 ， 一 句 话 总 结 起 来 也 非 常 简 单 。 文 件 系 统 主 要 用 于 控 制 所 有 程 序 在 不 使 用 数 据 时 如 何 存 储 数 据 、 如 何 访 问 数 据 以 及 有 什 么 其 它 信 息 （ 元 数 据 ） 和 数 据 本 身 相 关 ， 等 等 。 听 起 来 要 编 程 实 现 并 不 是 轻 而 易 举 的 事 情 ， 实 际 上 也 确 实 如 此 。 文 件 系 统 一 直 在 改 进 ， 包 括 了 更 多 的 功 能 、 更 高 效 地 完 成 它 需 要 做 的 事 情 。 总 而 言 之 ， 它 是 所 有 计 算 机 的 基 本 需 求 、 但 并 不 像 听 起 来 那 么 简 单 。 为 什 么 要 分 区 ？ 为 什 么 要 分 区 ？ 由 于 每 个 操 作 系 统 都 能 创 建 或 者 删 除 分 区 ， 很 多 人 对 分 区 都 有 模 糊 的 认 识 。 L i n u x   操 作 系 统 即 便 使 用 标 准 安 装 过 程 ， 在 同 一 块 磁 盘 上 仍 使 用 多 个 分 区 ， 这 看 起 来 很 奇 怪 ， 因 此 需 要 一 些 解 释 。 拥 有 不 同 分 区 的 一 个 主 要 目 的 就 是 为 了 在 灾 难 发 生 时 能 获 得 更 好 的 数 据 安 全 性 。 通 过 将 硬 盘 划 分 为 分 区 ， 数 据 会 被 分 隔 以 及 重 组 。 当 事 故 发 生 的 时 候 ， 只 有 存 储 在 被 损 坏 分 区 上 的 数 据 会 被 破 坏 ， 很 大 可 能 上 其 它 分 区 的 数 据 能 得 以 保 留 。 这 个 原 因 可 以 追 溯 到   L i n u x   操 作 系 统 还 没 有 日 志 文 件 系 统 、 任 何 电 力 故 障 都 有 可 能 导 致 灾 难 发 生 的 时 候 。 使 用 分 区 也 考 虑 到 了 安 全 和 健 壮 性 原 因 ， 因 此 操 作 系 统 部 分 损 坏 并 不 意 味 着 整 个 计 算 机 就 有 风 险 或 者 会 受 到 破 坏 。 这 也 是 当 前 采 用 分 区 的 一
个 最 重 要 因 素 。 举 个 例 子 ， 用 户 创 建 了 一 些 会 填 满 磁 盘 的 脚 本 、 程 序 或 者   w e b   应 用 ， 如 果 该 磁 盘 只 有 一 个 大 的 分 区 ， 如 果 磁 盘 满 了 那 么 整 个 系 统 就 不 能 工 作 。 如 果 用 户 把 数 据 保 存 在 不 同 的 分 区 ， 那 么 就 只 有 那 个 分 区 会 受 到 影 响 ， 而 系 统 分 区 或 者 其 它 数 据 分 区 仍 能 正 常 运 行 。 记 住 ， 拥 有 一 个 日 志 文 件 系 统 只 能 在 掉 电 或 者 和 存 储 设 备 意 外 断 开 连 接 时 提 供 数 据 安 全 性 ， 并 不 能 在 文 件 系 统 出 现 坏 块 或 者 发 生 逻 辑 错 误 时 保 护 数 据 。 对 于 这 种 情 况 ， 用 户 可 以 采 用 R A I D ： R e d u n d a n t   A r r a y   o f   I n e x p e n s i v e   D i s k s 廉 价 磁 盘 冗 余 阵 列 的 方 案 。 为 什 么 要 切 换 文 件 系 统 ？ 为 什 么 要 切 换 文 件 系 统 ？ e x t 4   文 件 系 统 由   e x t 3   文 件 系 统 改 进 而 来 ， 而 后 者 又 是 从   e x t 2   文 件 系 统 改 进 而 来 。 虽 然   e x t 4   文 件 系 统 已 经 非 常 稳 定 ， 是 过 去 几 年 中 绝 大 部 分 发 行 版 的 默 认 选 择 ， 但 它 是 基 于 陈 旧 的 代 码 开 发 而 来 。 另 外 ，   L i n u x   操 作 系 统 用 户 也 需 要 很 多   e x t 4   文 件 系 统 本 身 不 提 供 的 新 功 能 。 虽 然 通 过 某 些 软 件 能 满 足 这 种 需 求 ， 但 性 能 会 受 到 影 响 ， 在 文 件 系 统 层 次 做 到 这 些 能 获 得 更 好 的 性 能 。 E x t 4   文 件 系 统 文 件 系 统 e x t 4   还 有 一 些 明 显 的 限 制 。 最 大 文 件 大 小 是   1 6   t e b i b y t e s （ 大 概 是   1 7 . 6   t e r a b y t e s ） ， 这 比 普 通 用 户 当 前 能 买 到 的 硬 盘 还 要 大 的 多 。 使 用   e x t 4 能 创 建 的 最 大 卷 / 分 区 是   1   e x b i b y t e （ 大 概 是   1 , 1 5 2 , 9 2 1 . 5   t e r a b y t e s ） 。 通 过 使 用 多 种 技 巧 ，   e x t 4   比   e x t 3   有 很 大 的 速 度 提 升 。 类 似 一 些 最 先 进 的 文 件 系 统 ， 它 是 一 个 日 志 文 件 系 统 ， 意 味 着 它 会 对 文 件 在 磁 盘 中 的 位 置 以 及 任 何 其 它 对 磁 盘 的 更 改 做 记 录 。 纵 观 它 的 所 有 功 能 ， 它 还 不 支 持 透 明 压 缩 、 重 复 数 据 删 除 或 者 透 明 加 密 。 技 术 上 支 持 了 快 照 ， 但 该 功 能 还 处 于 实 验 性 阶 段 。 B t r f s   文 件 系 统 文 件 系 统 b t r f s   有 很 多 不 同 的 叫 法 ， 例 如   B e t t e r   F S 、 B u t t e r   F S   或 者   B - T r e e   F S 。 它 是 一 个 几 乎 完 全 从 头 开 发 的 文 件 系 统 。 b t r f s   出 现 的 原 因 是 它 的 开 发 者 起 初 希 望 扩 展 文 件 系 统 的 功 能 使 得 它 包 括 快 照 、 p o o l i n g 池 化 、 校 验 以 及 其 它 一 些 功 能 。 虽 然 和   e x t 4   无 关 ， 它 也 希 望 能 保 留   e x t 4   中 能 使 消 费 者 和 企 业 受 益 的 功 能 ， 并 整 合 额 外 的 能 使 每 个 人 ， 尤 其 是 企 业 受 益 的 功 能 。 对 于 使 用 大 型 软 件 以 及 大 规 模 数 据 库 的 企 业 ， 让 多 种 不 同 的 硬 盘 看 起 来 一 致 的 文 件 系 统 能 使 他 们 受 益 并 且 使 数 据 整 合 变 得 更 加 简 单 。 删 除 重 复 数 据 能 降 低 数 据 实 际 使 用 的 空 间 ， 当 需 要 镜 像 一 个 单 一 而 巨 大 的 文 件 系 统 时 使 用   b t r f s   也 能 使 数 据 镜 像 变 得 简 单 。 用 户 当 然 可 以 继 续 选 择 创 建 多 个 分 区 从 而 无 需 镜 像 任 何 东 西 。 考 虑 到 这 种 情 况 ， b t r f s   能 横 跨 多 种 硬 盘 ， 和   e x t 4   相 比 ， 它 能 支 持   1 6   倍 以 上 的 磁 盘 空 间 。 b t r f s   文 件 系 统 一 个 分 区 最 大 是   1 6   e x b i b y t e s ， 最 大 的 文 件 大 小 也 是   1 6   e x b i b y t e s 。 X F S   文 件 系 统 文 件 系 统 X F S   文 件 系 统 是 e x t e n t   f i l e   s y s t e m 扩 展 文 件 系 统 的 一 个 扩 展 。 X F S   是   6 4   位 高 性 能 日 志 文 件 系 统 。 对   X F S   的 支 持 大 概 在   2 0 0 2   年 合 并 到 了   L i n u x   内 核 ， 到 了 2 0 0 9   年 ， 红 帽 企 业 版   L i n u x   5 . 4   也 支 持 了   X F S   文 件 系 统 。 对 于   6 4   位 文 件 系 统 ， X F S   支 持 最 大 文 件 系 统 大 小 为   8   e x b i b y t e s 。 X F S   文 件 系 统 有 一 些 缺 陷 ， 例 如 它 不 能 压 缩 ， 删 除 大 量 文 件 时 性 能 低 下 。 目 前 R H E L   7 . 0   文 件 系 统 默 认 使 用   X F S 。 总 结 总 结 不 幸 的 是 ， 还 不 知 道   b t r f s   什 么 时 候 能 到 来 。 官 方 说 ， 其 下 一 代 文 件 系 统 仍 然 被 归 类 为 “ 不 稳 定 ” ， 但 是 如 果 用 户 下 载 最 新 版 本 的   U b u n t u ， 就 可 以 选 择 安 装 到   b t r f s   分 区 上 。 什 么 时 候   b t r f s   会 被 归 类 到   “ 稳 定 ”   仍 然 是 个 谜 ，   直 到 真 的 认 为 它 “ 稳 定 ” 之 前 ， 用 户 也 不 应 该 期 望   U b u n t u   会 默 认 采 用   b t r f s 。 有 报 道 说   F e d o r a   1 8   会 用   b t r f s   作 为 它 的 默 认 文 件 系 统 ， 因 为 到 了 发 布 它 的 时 候 ， 应 该 有 了   b t r f s   文 件 系 统 校 验 器 。 由 于 还 没 有 实 现 所 有 的 功 能 ， 另 外 和   e x t 4   相 比 性 能 上 也 比 较 缓 慢 ， b t r f s   还 有 很 多 的 工 作 要 做 。 那 么 ， 究 竟 使 用 哪 个 更 好 呢 ？ 尽 管 性 能 几 乎 相 同 ， 但   e x t 4   还 是 赢 家 。 为 什 么 呢 ？ 答 案 在 于 易 用 性 以 及 广 泛 性 。 对 于 桌 面 或 者 工 作 站 ，   e x t 4 仍 然 是 一 个 很 好 的 文 件 系 统 。 由 于 它 是 默 认 提 供 的 文 件 系 统 ， 用 户 可 以 在 上 面 安 装 操 作 系 统 。 同 时 ，   e x t 4   支 持 最 大   1   e x a b y t e s   的 卷 和   1 6
t e r a b y t e s   的 文 件 ， 因 此 考 虑 到 大 小 ， 它 也 还 有 很 大 的 进 步 空 间 。 b t r f s   能 提 供 更 大 的 高 达   1 6   e x a b y t e s   的 卷 以 及 更 好 的 容 错 ， 但 是 ， 到 现 在 为 止 ， 它 感 觉 更 像 是 一 个 附 加 的 文 件 系 统 ， 而 部 署 一 个 集 成 到   L i n u x 操 作 系 统 的 文 件 系 统 。 比 如 ， 尽 管   b t r f s   支 持 不 同 的 发 行 版 ， 使 用   b t r f s   格 式 化 硬 盘 之 前 先 要 有   b t r f s - t o o l s   工 具 ， 这 意 味 着 安 装   L i n u x   操 作 系 统 的 时 候 它 并 不 是 一 个 可 选 项 ， 即 便 不 同 发 行 版 之 间 会 有 所 不 同 。 尽 管 传 输 速 率 非 常 重 要 ， 评 价 一 个 文 件 系 统 除 了 文 件 传 输 速 度 之 外 还 有 很 多 因 素 。 b t r f s   有 很 多 好 用 的 功 能 ， 例 如 C o p y - o n - W r i t e 写 复 制 、 扩 展 校 验 、 快 照 、 清 洗 、 自 修 复 数 据 、 冗 余 删 除 以 及 其 它 保 证 数 据 完 整 性 的 功 能 。 和   Z F S   相 比   b t r f s   缺 少   R A I D - Z   功 能 ， 因 此 对 于   b t r f s ，   R A I D   还 处 于 实 验 性 阶 段 。 对 于 单 纯 的 数 据 存 储 ， 和   e x t 4   相 比   b t r f s   似 乎 更 加 优 秀 ， 但 时 间 会 验 证 一 切 。 迄 今 为 止 ， 对 于 桌 面 系 统 而 言 ， e x t 4   似 乎 是 一 个 更 好 的 选 择 ， 因 为 它 是 默 认 的 文 件 系 统 ， 传 输 文 件 时 也 比   b t r f s   更 快 。 b t r f s   当 然 值 得 尝 试 、 但 要 在 桌 面   L i n u x   上 完 全 取 代   e x t 4   可 能 还 需 要 一 些 时 间 。 数 据 场 和 大 存 储 池 会 揭 示 关 于   e x t 4 、 X C F   以 及   b t r f s   不 同 的 场 景 和 差 异 。 如 果 你 有 不 同 或 者 其 它 的 观 点 ， 在 下 面 的 评 论 框 中 告 诉 我 们 吧 。 v i a :   h t t p : / / w w w . u n i x m e n . c o m / r e v i e w - e x t 4 - v s - b t r f s - v s - x f s / 作 者 ： M . e l   K h a m l i c h i [ 1 ]   译 者 ： i c t l y h [ 2 ]   校 对 ： C a r o l i n e [ 3 ] 本 文 由   L C T T [ 4 ]   原 创 编 译 ， L i n u x 中 国   荣 誉 推 出 [ 1 ] :   h t t p : / / w w w . u n i x m e n . c o m / a u t h o r / p i r a t 9 / [ 2 ] :   h t t p : / / m u t o u x i a o g u i . c n / b l o g / [ 3 ] :   h t t p s : / / g i t h u b . c o m / c a r o l i n e w u y a n [ 4 ] :   h t t p s : / / g i t h u b . c o m / L C T T / T r a n s l a t e P r o j e c t 推 荐 文 章 推 荐 文 章 I D 点 击 标 题 或 输 入 文 章   I D   直 达 该 文 章 2 2 5 你 知 道   L i n u x   内 核 是 如 何 构 建 的 吗 ？ 7 6 7 H T T P S 的 七 个 误 解 1 0 4 8 五 种 将 死 的 编 程 语 言 ？ ！ 3 4 7 5 一 个 涵 盖   U n i x   4 4   年 进 化 史 的 版 本 仓 库 将 文 章 分 享 给 朋 友 是 对 我 们 最 好 的 赞 赏 ！ 阅 读 原 文
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