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目前linux发行版默认使用的文件系统是什么

Feb 03, 2021 pm 03:24 PM
linux 文件系统

目前linux发行版默认使用的文件系统是“ext4”。EXT4是第四代扩展文件系统,是Linux系统下的日志文件系统,是ext3文件系统的后继版本。Ext4文件系统的特点:更大的文件系统和更大的文件、更多的子目录数量、持久性预分配等等。

目前linux发行版默认使用的文件系统是什么

本教程操作环境:Red Hat Enterprise Linux 6.1系统、Dell G3电脑。

在LINUX系统中有一个重要的概念:一切都是文件。Linux是重写UNIX而来,在UNIX系统中,把一切资源都看作是文件,包括硬件设备。

inux的文件系统因为Linux的版本不一样而不一样,会向下兼容,而且一个Linux发行版不会只有一个文件系统。

目前Linux的支持的文件系统由好多,大多Linux发行版本默认使用的文件系统一般是ext4。

EXT4是第四代扩展文件系统(英语:Fourth extended filesystem,缩写为 ext4)是Linux系统下的日志文件系统,是ext3文件系统的后继版本。

Ext4是由Ext3的维护者Theodore Tso领导的开发团队实现的,并引入到Linux2.6.19内核中。

Ext4产生原因是开发人员在Ext3中加入了新的高级功能,但在实现的过程出现了几个重要问题:

(1)一些新功能违背向后兼容性

(2)新功能使Ext3代码变得更加复杂并难以维护

(3)新加入的更改使原来十分可靠的Ext3变得不可靠。

由于这些原因,从2006年6月份开始,开发人员决定把Ext4从Ext3中分离出来进行独立开发。Ext4的开发工作从那时起开始进行,但大部分Linux用户和管理员都没有太关注这件事情,直到2.6.19内核在2006年11月的发布。Ext4第一次出现在主流内核里,但是它当时还处于试验阶段,因此很多人都忽视了它。

2008年12月25日,Linux Kernel 2.6.28的正式版本发布。随着这一新内核的发布,Ext4文件系统也结束实验期,成为稳定版。

特点:

  • 更大的文件系统和更大的文件

    Ext3文件系统最多只能支持32TB的文件系统和2TB的文件,根据使用的具体架构和系统设置,实际容量上限可能比这个数字还要低,即只能容纳2TB的文件系统和16GB的文件。而Ext4的文件系统容量达到1EB,而文件容量则达到16TB,这是一个非常大的数字了。对一般的台式机和服务器而言,这可能并不重要,但对于大型磁盘阵列的用户而言,这就非常重要了。

  • 更多的子目录数量

    Ext3目前只支持32000个子目录,而Ext4取消了这一限制,理论上支持无限数量的子目录。

  • 更多的块和i-节点数量

    Ext3文件系统使用32位空间记录块数量和i-节点数量,而Ext4文件系统将它们扩充到64位。

  • 多块分配

    当数据写入到Ext3文件系统中时,Ext3的数据块分配器每次只能分配一个4KB的块,如果写一个100MB的文件就要调用25600次数据块分配器,而Ext4的多块分配器“Multiblock Allocator(MBAlloc)”支持一次调用分配多个数据块。

  • 持久性预分配

    如果一个应用程序需要在实际使用磁盘空间之前对它进行分配,大部分文件系统都是通过向未使用的磁盘空间写入0来实现分配,比如P2P软件。为了保证下载文件有足够的空间存放,常常会预先创建一个与所下载文件大小相同的空文件,以免未来的数小时或数天之内磁盘空间不足导致下载失败。而Ext4在文件系统层面实现了持久预分配并提供相应的API,比应用软件自己实现更有效率。

  • 延迟分配

    Ext3的数据块分配策略是尽快分配,而Ext4的策略是尽可能地延迟分配,直到文件在缓冲中写完才开始分配数据块并写入磁盘,这样就能优化整个文件的数据块分配,显著提升性能。

  • 盘区结构

    Ext3文件系统采用间接映射地址,当操作大文件时,效率极其低下。例如,一个100MB大小的文件,在Ext3中要建立25600个数据块(以每个数据块大小为4KB为例)的映射表;而Ext4引入了盘区概念,每个盘区为一组连续的数据块,上述文件可以通过盘区的方式表示为“该文件数据保存在接下来的25600个数据块中”,提高了访问效率。

  • 新的i-节点结构

    Ext4支持更大的i-节点。之前的Ext3默认的i-节点大小128字节,Ext4为了在i-节点中容纳更多的扩展属性,默认i-节点大小为256字节。另外,Ext4还支持快速扩展属性和i-节点保留。

  • 日志校验功能

    日志是文件系统最常用的结构,日志也很容易损坏,而从损坏的日志中恢复数据会导致更多的数据损坏。Ext4给日志数据添加了校验功能,日志校验功能可以很方便地判断日志数据是否损坏。而且Ext4将Ext3的两阶段日志机制合并成一个阶段,在增加安全性的同时提高了性能。

  • 支持“无日志”模式

    日志总归会占用一些开销。Ext4允许关闭日志,以便某些有特殊需求的用户可以借此提升性能。

  • 默认启用Barrier

    磁盘上配有内部缓存,以便重新调整批量数据的写操作顺序,优化写入性能,因此文件系统必须在日志数据写入磁盘之后才能写Commit记录。若Commit记录写入在先,而日志有可能损坏,那么就会影响数据完整性。Ext4文件系统默认启用Barrier,只有当Barrier之前的数据全部写入磁盘,才能写Barrier之后的数据。

  • 在线碎片整理

    尽管延迟分配、多块分配和盘区功能可以有效减少文件的碎片,但碎片还是不可避免会产生。Ext4支持在线碎片整理,并将提供e4defrag工具进行个别文件或整个文件系统的碎片整理。

  • 支持快速fsck

    以前的文件系统版本执行fsck时很慢,因为它要检查所有的i-节点,而Ext4给每个块组的i-节点表中都添加了一份未使用i-节点的列表,所以Ext4文件系统做一致性检查时就可以跳过它们而只去检查哪些在使用的i-节点,从而提高了速度。

  • 支持纳秒级时间戳

    Ext4之前的扩展文件系统的时间戳都是以秒为单位的,这已经能够应付大多数设置,但随着处理器的速度和集成程度(多核处理器)不断提升,以及Linux开始向其他应用领域发展,它将时间戳的单位提升到纳秒。

    Ext4给时间范围增加了两个位,从而让时间寿命在延长500年,Ext4的时间戳支持的日期到2514年4月25日,而Ext3只达到2038年1月18日。

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