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關於 Linux 的『檔案系統格式』


最近想從 Windows 跳槽到 Ubuntu 7.04 。
查了很多資料,怕自己忘記,所以備份到blog來,有需要的人也可以參考看看。

轉貼一篇檔案系統格式簡介, 作者:tdb.bbs@ptt.cc

在 MS Winsows 的世界,硬碟可以格式化成 NTFS、FAT32、FAT16 等等。相同的,在
GNU/Linux 底下也是有很多不同的檔案系統格式可以選擇喔。目前在 GNU/Linux 底下,
比較常用的有以下這幾種格式 Ext3, ReiserFS, XFS 和 JFS 等數種。當然各種格式都有
其憂缺點,所以我們將在下面給與簡單的介紹。

除了 Ext2 以外,其它幾種都是日誌型檔案系統。那什們是日誌系統呢?就是系統會多用
一些額外的空間紀錄硬碟的資料狀態,因而在不正常開關機後,不需整個硬碟從新掃描,
來恢復系統狀態。


Ext2
此為一非常老舊且不支援日誌系統的檔案系統格式,早期 Linux 玩家還記得吧,每次不
正常關機後,重新開機時錯誤檢查很久,且在沒有正常關機下,常常會讓您一次不見很多
檔案,現在很少人使用這款檔案系統了!

Ext3
為 Ext2 個改良版,所以 Ext2 可以直接升級成為 Ext3 而不必從新格式化,這也可以讓
舊的 Ext2 系統更加穩定。而主要和 Ext2 的差別是,增加了日誌系統 (metadata),所
以在不正常開關機時,可以迅速使系統恢復。而因為它舊有的系統相容,和所以很多發行
版預設使用 Ext3。而在實際測試上,它的硬碟使用率不佳,大概只有真正空間的 93\%
會被使用到,並且其它效能測試表現中等。而且它在格式化與建立檔案系統的時間也是其
它種類的數十倍。

ReiserFS - http://www.namesys.com
它是採用日誌型系統,為 Hans Reiser 所創使,所以以他的名子命名。技術上使用的是
B*-tree 為基礎的檔案系統,其特色為能很有效率地處理大型檔案到眾多小檔案都可以用
很高的效率處理。實務上 ReiserFS 在處理檔案小於 1k 小檔案時,甚至效率可以比
Ext3 快約 10 倍,所以 ReiserFS 專長在處理很多小檔案。而在一般操作上,它的效能
表現也有中上的程度。

XFS - http://oss.sgi.com/projects/xfs/
為繪圖工作站公司 SGI 為了高級繪圖處理器系統 IRIX 所設計的檔案格式,也是日誌型
系統。而 SGI 亦將其移植到 GNU/Linux 上。而他本來是針對高效能繪圖設計,且為高階
工作站使用,所以他在穩定行和效率是無雍致疑的。而在實務上的表現,它的處理各種檔
案大小混合的情況下效率最好,並且在一般使用上有不錯的表現。

JFS - http://jfs.sourceforge.net
為全球最大電腦供應商 IBM 為 AIX 系列設計的日誌型檔案系統,技術上使用的是
B+-tree 為基礎的檔案系統,和 ReiserFS 使用 B*-tree 不同。而在穩定度上,IBM
AIX 伺服器使用它,而此系列機器很多都在金融上使用,所以穩定是沒話說的。而它最重
要的特色是在處理檔案 I/O 的時候,是這些檔案系統裏面最不佔 CPU 資源的,也就是
CPU 使用率最低。但在這樣節省使用 CPU 的情況下,它的效率表現也有中上以上的程度



雖然 Ext3 效能不好 (在日誌型檔案系統中效率上最糟糕的),那為何那們多人使用?那
是因為當時 Ext3 可以直接從 Ext2 升級,而不需要先備份然後格式化後再把檔案拷備回
去,所以造成使用人數較多了。但這也是不能怪它,因為它為了和 Ext2 相容,所以有很
多的歷史包袱存在。因此我建議新的電腦考慮使用 ReiserFX,XFS 或 JFS。若是以效能
為考慮,則可以選擇 ReiserFSXFS。若是系統資源不多,要使用最低的 CPU 使用率
,那們可以選擇 JFS,它有著最好的效能資源比。

而網路上有一些檔案系統效能評估,這裡列出來給讀者參考一下

http://www.debian-administration.org/articles/388
http://fsbench.netnation.com/
http://linuxgazette.net/122/TWDT.html
http://linuxgazette.net/102/piszcz.html


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