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ext3,jfs,xfs,reiserFs优缺点简介  

2008-11-16 00:01:56|  分类: L-FS |  标签: |举报 |字号 订阅

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最常用的几个文件系统的发展情况和优缺点作详细介绍:ext、ext2、ext3、jsf、 、xfs、ReiserFS。

  ext是第一个专门为Linux的文件系统类型,叫做扩展文件系统。它在1992年4月完成的。它为Linux的发展取得了重要作用。但是在性能和兼容性上存在许多缺陷。现在已经很少使用了。

  ext2是为解决ext文件系统的缺陷而设计的可扩展的高性能的文件系统。又被称为二级扩展文件系统。它是在1993年发布的,设计者是 Rey Card。ext2是Linux文件系统类型中使用最多的格式。并且在速度和CPU利用率上较突出,是 GNU/Linux 系统中标准的文件系统,其特点为存取文件的性能极好,对于中小型的文件更显示出优势,这主要得利于其簇快取层的优良设计。Ext2 可以支持256字节的长文件名,其单一文件大小与文件系统本身的容量上限与文件系统本身的簇大小有关,在一般常见的Intel x86兼容处理器的系统中,簇最大为 4KB, 则单一文件大小上限为 2048GB, 而文件系统的容量上限为 6384GB。尽管Linux可以支持种类繁多的文件系统,但是2000年以前几乎所有的Linux发行版都用ext2作为默认的文件系统。 
ext2的缺点:ext2的设计者主要考虑的是文件系统性能方面的问题。ext2在写入文件内容的同时并没有同时写入文件的 meta-data(和文件有关的信息,例如:权限、所有者以及创建和访问时间)。换句话说,Linux先写入文件的内容,然后等到有空的时候才写入文件的meta-data。这样若出现写入文件内容之后但在写入文件的meta-data之前系统突然断电,就可能造成在文件系统就会处于不一致的状态。在一个有大量文件操作的系统中出现这种情况会导致很严重的后果。另外但由于目前核心 2.4 所能使用的单一分割区最大只有 2048GB,尽管文件系统的容量上限为 6384G但是实际上能使用的文件系统容量最多也只有 2048GB。

  ext3是由开放资源社区开发的日志文件系统,主要开发人员是Stephen tweedie。ext3被设计成是ext2的升级版本,尽可能地方便用户从ext2fs向ext3fs迁移。ext3在ext2的基础上加入了记录元数据的日志功能,努力保持向前和向后的兼容性。这个文件系统被称为 ext2的下一个版本。也就是在保有目前 ext2 的格式之下再加上日志功能。ext3是一种日志式文件系统。日志式文件系统的优越性在于:由于文件系统都有快取层参与运作,如不使用时必须将文件系统卸下,以便将快取层的资料写回磁盘中。因此每当系统要关机时,必须将其所有的文件系统全部卸下后才能进行关机。如果在文件系统尚未卸下前就关机 (如停电) 时,下次重开机后会造成文件系统的资料不一致,故这时必须做文件系统的重整工作,将不一致与错误的地方修复。然而,此一重整的工作是相当耗时的,特别是容量大的文件系统,而且也不能百分之百保证所有的资料都不会流失。故这在大型的伺服器上可能会造成问题。
ext3的缺点:其最大的缺点是没有现代文件系统所具有的能提高文件数据处理速度和解压的高性能,另外使用ext3文件系统时要注意硬盘限额问题,在这个问题解决之前,不推荐在重要的企业应用上采用ext3+disk quota(磁盘配额)。 

  jsf提供了基于日志的字节级文件系统,该文件系统是为面向事务的高性能系统而开发的。 jsf(Journaled File System Technology for Linux)的开发者包括AIX(IBM的Unix)的jsf的主要开发者。在AIX上,jfs已经经受住了考验。它是可靠、快速和容易使用的。2000年2 月,ibm宣布在一个开放资源许可证下,移植linux版的JSF文件系统。JSFs也是一个有大量用户安装使用的企业级文件系统。它具有可伸缩性和健壮性,与非日志文件系统相比,它的优点是其快速重启能力:Jfs 能够在几秒或几分钟内就把文件系统恢复到一致状态。虽然 jsf 主要是为满足服务器(从单处理器系统到高级多处理器和群集系统)的高吞吐量和可靠性需求而设计的,jsf 还可用于想得到高性能和可靠性的客户机配置因为在系统崩溃时,jsf 能提供快速文件系统重启时间,所以它是因特网文件服务器的关键技术。使用数据库日志处理技术,jsf 能在几秒或几分钟之内把文件系统恢复到一致状态。而在非日志文件系统中,文件恢复可能花费几小时或几天。
jsf的缺点:使用jsf日志文件系统,性能上会有一定损失,系统资源占用的比率也偏高。是因为当它保持一个日志时,系统需要写许多数据。

  ReiserFS的第一次公开亮相是在1997年7月23日,Hans Reiser把他的基于平衡树结构的ReiserFS文件系统在网上公布。ReiserFS 3.6.x(作为 Linux 2.4 一部分的版本)是由 Hans Reiser 和他的在Namesys 的开发组共同开发设计的。Hans 和他的组员们相信最好的文件系统是那些能够有助于创建独立的共享环境或者命名空间的文件系统,应用程序可以在其中更直接、有效和有力地相互作用。为了实现这一目标,文件系统就应该满足其使用者对性能和功能方面的需要。那样,使用者就能够继续直接地使用文件系统,而不必建造运行在文件系统之上(如数据库之类)的特殊目的层。ReiserFS 使用了特殊的优化 b* 平衡树(每个文件系统一个)来组织所有的文件系统数据。这为其自身提供了非常不错的性能改进,也能够减轻文件系统设计上的人为约束。例如,现在一个目录下可以容纳 ext00,000 个子目录另一个使用 b* 树的好处就是 ReiserFS 能够像大多其它的下一代文件系统一样,根据需要动态地分配索引节,而不必在文件系统创建时建立固定的索引节。这有助于文件系统更灵活地适应其面临的各种存储需要,同时提供附加的空间有效率。
Reiserfs被看作是一个更加激进和现代的文件系统。传统的UNIX文件系统是按盘块来进行空间分配的,对于目录和文件等的查找使用了简单的线性查找。这些设计在当时是合适的,但随着磁盘容量的增大和应用需求的增加,传统文件系统在存储效率,速度和功能上已显落后。在reiserfs的下一版reiser4中还提供了对事务的支持。在http://www.namesys.com/v4/v4.html 中有 reiser4的介绍和一个简单的reiser4的性能测试。
ReiserFS的缺点:ReiserFS一个最受人批评的缺点是每升级一个版本,都将要将磁盘重新格式化一次< /u>。你可以在http://www.namesys.com/ 网站了解关于 ReiserFS 的更多信息。

  xfs是一种非常优秀的日志文件系统,它是SGI公司设计的。xfs被称为业界最先进的、最具可升级性的文件系统技术。它是一个全64位,快速、稳固的日志文件系统,多年用于SGI的IRIX操作系统。sgi决定支持Linux社区,将关键的基本架构技术授权于Linux。它以开放资源形式发布了他们自己拥有的xfs的源代码,并开始进行移植。此工作进展得很快,目前已进入beta版阶段。作为一个64位文件系统,xfs可以支持超大数量的文件(9g×1gb,甚至更大的 18g×1gb),可在大型 2d 和 3d 数据方面提供显著的性能。xfs有能力预测其它文件系统薄弱环节,同时xfs提供了在不妨碍性能的情况下增强可靠性和快速的事故恢复。SGI的xfs可为 linux和开放资源社区带来的新特性有:可升级性:xfs被设计成可升级,以面对大多数的存储容量和i/o存储需求,可处理大型文件和包含巨大数量文件的大型目录,满足二十一世纪快速增长的磁盘需求。xfs有能力动态地为文件分配索引空间,使系统形成高效支持大数量文件的能力。在它的支持下,用户可使用 1exabyte (1g×1gb) 大的文件,远远大于现在最大的文件系统。优秀的 i/o 性能:典型的现代服务器使用大型的条带式磁盘阵列,以提供达数gb/秒的总带宽。xfs可以很好地满足I/O请求的大小和并发 I/O请求的数量。 xfs可作为root文件系统,并被lilo支持.在NFS服务器上使用也没问题.支持软件磁盘阵列(RAID)和虚拟集群(LVM)。SGI最新发布xfs为 1.0.1版.(在:http://http://oss.sgi.com/projects /xfs/ 可以下载它)。
xfs的缺点:由于xfs比较复杂,实施起来有一些难度,所以目前xfs主要应用于Linux企业应用的高端。


  我们在Linux中常用的文件系统主要有ext3、ext2及reiserfs;Windows和Dos常用的文件系统是fat系列(包括fat16 及fat32等)和ntfs文件系统;光盘文件系统是ISO-9660文件系统;网络存储NFS服务器在客户端访问时,文件系统是nfs,这个比较特殊一 点。

  Linux操作系统安装过程中的文件系统的选择;

  1)ext2文件系统;

   ext2文件系统应该说是Linux正宗的文件系统,早期的Linux都是用ext2,但随着技术的发展,大多Linux的发行版本目前并不用这个文件 系统了;比如Redhat和Fedora大多都建议用ext3,ext3文件系统是由ext2发展而来的。对于Linux新手,我们还是建议您不要用 ext2文件系统;ext2支持undelete(反删除),如果您误删除文件,有时是可以恢复的,但操作上比较麻烦;ext2支持大文件;

  ext2文件系统的官方主页是:
  http://e2fsprogs.sourceforge.net/ext2.html

  2)ext3文件系统:是由ext2文件系统发展而来;

   ext3isaJournalizingfilesystemforLinux(ext3是一个用于Linux的日志文件系统),ext3支持大文件; 但不支持反删除(undelete)操作;Redhat和Fedora都力挺ext3;至于ext3文件系统的更多特性,请访问《Linux文件系统 (filesystem)资源索引》;

  3)reiserfs文件系统;

   reiserfs文件系统是一款优秀的文件系统,支持大文件,支持反删除(undelete);在我的测试ext2、reiserfs反删除文件功能的 过程中,我发现reiserfs文件系统表现的最为优秀,几乎能恢复90%以上的数据,有时能恢复到100%;操作反删除比较容易;reiserfs支持 大文件;

  4)Linux支持的文件系统;

   Linux目前几乎支持所有的Unix类的文件系统,除了我们在安装Linux操作系统时所要选择的ext3、reiserfs和ext2外,还支持苹 果MACOS的HFS,也支持其它Unix操作系统的文件系统,比如XFS、JFS、Minixfs及UFS等,您可以在kernel的源码中查看;如果 您想要让系统支持哪些的文件系统得需要把该文件系统编译成模块或置入内核;

  当然Linux也支持Windows文件系统NTFST和fat,并支持NTFS,fat文件系统的读写。

  Linux也支持网络文件系统,比如NFS等。

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