Porównanie systemów plików BTRFS i XFS

Istnieje wiele systemów plików do użytku z Linux. Najczęstsze systemy plików Linux obejmują Ext4, BTRFS, XFS i ZFS. Każdy system plików ma swoje unikalne przypadki użycia, zalety i wady. Ze względu na różnorodność dostępnych opcji możesz mieć trudności z podjęciem decyzji o systemie plików.Aby pomóc Ci w wyborze, ten artykuł porównuje systemy plików XFS i BTRFS. Jeśli masz trudności z podjęciem decyzji, czy korzystać z systemu plików XFS, czy systemu plików BTRFS, ten artykuł powinien pomóc. Zacznijmy!

Wprowadzenie do systemów plików XFS i BTRFS

XFS System plików: XFS to wysokowydajny 64-bitowy system plików dziennika. Został pierwotnie opracowany przez Silicon Graphics, Inc. w 1993 roku dla systemu operacyjnego Irix, a później został przeniesiony do jądra Linux w 2001 roku.

BTRFS FILKESystem: BTRFS lub system plików B-Tree to nowoczesny system plików (COW). Jest nowy w porównaniu z systemem plików ext. BTRFS został pierwotnie zaprojektowany dla systemów operacyjnych Linux przez Oracle Corporation w 2007 roku. W listopadzie 2013 r. System plików BTRFS został uznany za stabilny dla jądra Linux.

Porównanie funkcji

Systemy plików XFS i BTRFS zostały zaprojektowane w celu rozwiązywania różnych rodzajów problemów. Chociaż cel projektowy systemu plików XFS był inny niż system plików BTRFS, ponieważ oba są systemami plików, możemy je dogłębić.

• Maksymalny rozmiar partycji: System plików XFS obsługuje wielkości partycji do 1 bajtów mniejszych niż 8 EIB (8 EIB - 1 BYTE).
• BTRFS FileSystem obsługuje rozmiary partycji do 16 EIB.
• Maksymalny rozmiar pliku: System plików XFS obsługuje rozmiary plików do 1 bajtu i mniej niż 8 EIB (8 EIB - 1 BYTE).
• BTRFS FileSystem obsługuje rozmiary plików do 16 EIB.
• Maksymalna długość nazwy pliku: System plików XFS obsługuje nazwy plików do 255 znaków (255 bajtów).
• System plików BTRFS obsługuje również nazwy plików do 255 znaków (255 bajtów).
• Dozwolone znaki w katalogu i nazwach plików: System plików XFS pozwala na dowolne znaki oprócz / I ZERO (\ 0) Znaki w katalogu i nazwach plików.
• System plików BTRFS pozwala również na dowolne znaki oprócz / I ZERO (\ 0) Znaki w katalogu i nazwach plików.

NOTATKA: Nie możesz utworzyć pliku lub katalogu o nazwie . I … w żadnym z systemów plików XFS lub BTRFS.

• Maksymalna długość ścieżki: System plików XFS nie ma żadnych ograniczeń do długości ścieżki pliku lub katalogu. Możesz więc tworzyć głębokie struktury katalogów i przechowywać swoje pliki w tych strukturach.
• To samo dotyczy systemu plików BTRFS.
• Max Liczba plików: Możesz utworzyć maksymalnie 2⁶⁴ (= 18 446,744,073,709,551 616 ~ = 18 kwintillionów) pliki w systemie plików XFS.
• To samo dotyczy systemu plików BTRFS.
• Metoda alokacji INODE: INODE to struktura danych systemu plików używana do opisania pliku lub katalogu. Tak więc pojedynczy katalog lub plik wymaga jednego iNODE, dwa katalogi lub pliki będą wymagały dwóch inod i tak dalej.
• W systemie plików ext4 definiujesz liczbę INODES, jaki system plików może obsługiwać podczas tworzenia systemu plików. Nie możesz tego zmienić po utworzeniu systemu plików. Jeśli utworzysz zbyt wiele małych plików, możesz mieć bezpłatne miejsce na dysku plików, ale nie będziesz w stanie tworzyć nowych plików/katalogów, chyba że masz bezpłatne INODES. Jest to główne ograniczenie systemu plików ext4.
• W przeciwieństwie do systemu plików ext4, alokacja INODE jest elastyczna w systemie plików XFS. Tak więc system plików może dodać tyle INODES, ile potrzebne i nigdy nie zabraknie ci INODES.
• Powyższe jest również prawdziwe dla systemu plików BTRFS.
• Suma kontrolna/ECC: BTRFS FileSystem utrzymuje kontrolę kontrolną CRC32C i metadanych przechowywanych w systemie plików. Tak więc, w przypadku uszkodzenia danych, system plików BTRFS może wykryć uszkodzenie i odzyskać uszkodzone pliki lub metadane.
• System plików XFS utrzymuje jedynie kontrolę kontrolną CRC32 metadanych. Nie prowadzi sumy kontrolnej danych przechowywanych w systemie plików, w przeciwieństwie do systemu plików BTRFS.
• Wsparcie dziennika i kopii na zapisie: XFS FileSystem to system plików dziennika. Nie ma wsparcia kopiowania na Write (COW).
• BTRFS FileSystem to system plików kopiowania (COW) i nie ma obsługi czasopisma.
• Snapshot systemu plików: System plików XFS nie może zrobić migawek systemu plików.
• System plików BTRFS może zrobić migawki systemu plików. Dzięki BTRFS możesz zrobić migawki tylko do odczytu i zapisane migawki systemu plików.

NOTATKA: Migawka systemu plików jest ważną cechą. Możesz zrobić migawkę systemu plików za pomocą tej funkcji przed podjęciem ryzykownych działań. Jeśli sprawy nie pójdą zgodnie z planem, migawka pozwala wrócić do wcześniejszego stanu, w którym działało wszystko w systemie. Jest to wbudowana funkcja systemu plików BTRFS. Nie potrzebujesz żadnych narzędzi lub oprogramowania innych firm, aby wygenerować migawkę systemu plików BTRFS.

• Szyfrowanie poziomu systemu plików: BTRFS FileSystem nie obsługuje szyfrowania poziomu systemu plików.
• To samo dotyczy systemu plików XFS.
• Deduplikacja poziomu systemu plików: BTRFS System systemu obsługuje deduplikację na poziomie systemu plików. Nie potrzebujesz narzędzi lub oprogramowania innych firm, aby korzystać z tej funkcji.
• System plików XFS ma również obsługę deduplikacji, ale funkcja deduplikacji systemu plików XFS jest nadal eksperymentalna.

NOTATKA: Depucing to technika eliminowania zduplikowanych kopii danych z systemu plików i przechowywania tylko jednej kopii danych (unikalnych danych) w systemie plików. Ta technika służy do oszczędzania miejsca na dysku.

• Wiele urządzeń obsługuje: BTRFS FileSystem obsługuje wiele urządzeń i zawiera wbudowaną obsługę RAID. BTRFS FileSystem ma wbudowany logiczny menedżer woluminów (LVM) do dodawania wielu urządzeń lub partycji do jednego systemu plików BTRFS. Pojedynczy system plików BTRFS może obejmować wiele dysków i partycji.
• System plików XFS nie obsługuje wielu urządzeń, co oznacza, że ​​nie można rozłożyć jednego systemu plików XFS na wielu dyskach lub partycjach. Aby połączyć wiele urządzeń do przechowywania i partycji w systemie plików XFS, musisz użyć zewnętrznych menedżerów woluminów logicznych, takich jak LVM 2. Aby skonfigurować RAID, musisz użyć narzędzi innych firm, takich jak DM RAID Lub Mdadm.
• System plików XFS został zaprojektowany do realizacji operacji we/wy (wejścia/wyjścia). Jeśli przenosisz system plików XFS na wiele urządzeń za pomocą LVM 2 lub innego menedżera woluminu logicznego, wydajność systemu plików zostanie zwiększona.
• Kompresja poziomu systemu plików: System plików XFS nie zawiera wbudowanej obsługi kompresji na poziomie systemu plików.
• BTRFS System systemu zawiera wbudowaną obsługę kompresji na poziomie systemu plików. Ta funkcja umożliwia kompresję jednego katalogu, pojedynczego pliku lub całego systemu plików, aby zapisać miejsce na dysku.
• Offline FileSystem Zmiana zmiany rozmiaru: Nie możesz rosnąć (zwiększyć rozmiar systemu plików) ani zmniejszyć (zmniejsz rozmiar systemu plików) system plików XFS, podczas gdy system plików nie jest zamontowany.
• Możesz rosnąć (zwiększyć rozmiar systemu plików) lub zmniejszyć (zmniejsz rozmiar systemu plików) system plików BTRFS, podczas gdy system plików nie jest zamontowany.
• ONLINE FILESSUSTEM Zmiana zmiany rozmiaru: Możesz wyhodować (zwiększyć rozmiar systemu plików) system plików XFS, gdy system plików jest zamontowany, ale nie można zmniejszyć (zmniejszyć rozmiar systemu plików) system plików XFS, podczas gdy system plików jest zamontowany.
• Możesz wyhodować (zwiększyć rozmiar systemu plików) lub zmniejszyć (zmniejsz rozmiar systemu plików) BTRFS System, podczas gdy system plików jest zamontowany.
• Rzadkie pliki: Rzadka funkcja pliku zapisuje miejsce na dysku, gdy małe pliki (mniejsze niż rozmiar bloku) są przechowywane na systemie plików. Zarówno XFS, jak i systemy plików BTRFS obsługują rzadkie pliki.
• Blokuj subalokacja: BTRFS FileSystem obsługuje subalokacja bloków.
• System plików XFS nie obsługuje subalokacji bloków.

NOTATKA: Kiedy system plików przechowuje duże pliki w systemie plików, duży plik jest podzielony na bloki, a bloki są przechowywane w systemie plików. Ostatni blok pliku, zwany blokiem ogonowym, nie zajmuje całego bloku. Kiedy wiele małych plików jest przechowywanych, nie zajmuje one całego bloku, a wiele miejsca na dysku jest zmarnowane. Subalokacja blokowa umożliwia przechowywanie części innego bloku pliku w bloku ogonowym (ostatni blok innego pliku, który nie zajmował całego bloku), aby zapisać przestrzeń na dysku.

• Pakowanie ogona: BTRFS FileSystem obsługuje pakowanie ogona.
• System plików XFS nie obsługuje pakowania ogona.

NOTATKA: Pakowanie ogona jest częścią subalokacji blokowej. Jak wspomniano wcześniej, małe pliki nie zajmują całego bloku pliku. Aby skutecznie przechowywać małe pliki (e.G., Kody źródłowe programu) W systemie plików blok ogonowy małego pliku służy do przechowywania innych małych plików. Pakowanie ogona poprawia wydajność systemu plików i zapisuje miejsce na systemie plików, w których wiele małych plików (e.G., Kody źródłowe programu) są przechowywane.

• Zakres systemu plików: Zarówno systemy plików XFS, jak i BTRFS są systemami plików oparte na zakresie.

NOTATKA: Zakres jest ciągłym obszarem urządzenia pamięci zarezerwowanego dla pliku w systemie plików. Zakres systemów plików przechowuj duże pliki w ciągłym obszarze pamięci. Poprawia to wydajność systemu plików i zwiększa wydajność pamięci.

• Zmienny rozmiar bloku pliku: Rozmiar bloku jest ustawiany przed utworzeniem systemu plików. Po utworzeniu systemu plików nie można zmienić rozmiaru bloku.
• System plików XFS obsługuje stały rozmiar bloku.
• System plików BTRFS obsługuje zmienny rozmiar bloku. System plików może określić najlepszy możliwy rozmiar bloku do przechowywania pliku w systemie plików na podstawie wielkości pliku. Ta funkcja może zaoszczędzić dużo miejsca na dysku.
• Przydziela się na flush: Zarówno XFS, jak i Btrfs FileSystems obsługują alokator.

NOTATKA: System plików przydziela przestrzeń bufora w pamięci systemowej. Gdy istnieją żądania zapisu dysku, system plików nie zapisuje bloków danych bezpośrednio na urządzeniu pamięci. Zamiast tego system plików przechowuje bloki danych w pamięci bufora. Gdy pamięć buforowa jest pełna, system plików zapisuje wszystkie oczekujące bloki danych na urządzenie pamięci jednocześnie. To zmniejsza użycie procesora, przyspiesza zapisy dysku i zmniejsza fragmentację dysku.

• Wsparcie wykończeniowe: Zarówno XFS, jak i BTRFS FileSystems obsługują Trim.

NOTATKA: Po usunięciu pliku z SSD polecenie Trin powiadamia urządzenie pamięci SSD na stronach (bloków plików), które nie są już potrzebne. SSD usuwa niepotrzebne strony (bloki plików) z pamięci flash i przygotowuje strony (bloki plików) do przechowywania nowych danych. Bez wsparcia wykończenia prędkość zapisu SSD stałaby się stopniowo wolniejsza, ponieważ SSD wypełnia nowe dane.

Zalety XFS nad BTRFS

XFS to stabilny 64-bitowy system plików dla urządzeń pamięci masowej o dużej pojemności.

Możesz użyć systemu plików XFS z następujących powodów:

• Obsługa równoległego we/wy (wejścia/wyjścia)

System plików XFS obsługuje równoległe we/wy i może dostarczyć wiele strumieni danych dla plików ze względu na jego projekt.

• Duże wsparcie partycji

System plików XFS obsługuje rozmiary partycji do 8 EIB (do 8 EIB - 1 bajt).

• Duża obsługa pliku

System plików XFS obsługuje rozmiary plików do 8 EIB (do 8 EIB - 1 bajt).

• Wsparcie dziennikarskie

Dziennikowanie zapewnia spójność danych w systemie plików w przypadku awarii zasilania lub awarii systemu. W przypadku awarii zasilania lub awarii systemu dane przechowywane w czasopiśmie zostaną odzyskane i zastosowane do systemu plików.

• Direct I/O

To ważna funkcja systemu plików XFS. Jest niezbędny w przypadku aplikacji wymagających wysokiej prędkości odczytu/zapisu do urządzeń do przechowywania. Bezpośrednie we/wy umożliwiają urządzenia pamięci masowej bezpośredni dostęp do bufora danych za pomocą DMA (dostęp do pamięci bezpośredniej), aby można było wykorzystać pełną przepustowość we/wy urządzenia pamięci.

• Gwarantowane we/wy oceny

System plików XFS może zarezerwować przepustowość urządzenia pamięci dla niektórych aplikacji. Ta funkcja jest idealna do aplikacji w czasie rzeczywistym (e.G., Wideo na żywo).

Wady systemu plików XFS

Istnieje pewne wady systemu plików XFS.

Wady systemu plików XFS zawierają następujące:

• Brak wbudowanych obsługi LVM

W porównaniu z systemem plików BTRFS, system plików XFS nie ma wbudowanego logicznego menedżera woluminów. Więc będziesz musiał użyć LVM 2 Do zarządzania woluminami logicznymi.

• Brak wbudowanego wsparcia RAID

W porównaniu z systemem plików BTRFS, system plików XFS nie ma wbudowanej obsługi RAID. Więc będziesz musiał użyć DM RAID Lub Mdadm Aby skonfigurować RAID.

• Brak obsługi migawki

System plików XFS nie ma funkcji migawki systemu plików, w przeciwieństwie do systemu plików BTRFS.

• Dziennikowania nie można wyłączyć

Podobnie jak w przypadku niektórych innych systemów plików, nie można wyłączyć funkcji dziennika XFS FileSystem. Dziennikowanie nie jest dobre dla dysków flash USB. Jeśli używasz systemu plików XFS na dysku flash USB, żywotność dysku flash USB zostanie zmniejszona z powodu przeciążenia dziennika.

Zalety BTRFS powyżej XFS

BTRFS FileSystem to nowoczesny system plików (COW) zaprojektowany dla serwerów pamięci masowej o dużej pojemności i wysokiej wydajności. XFS jest również wysokowydajnym 64-bitowym systemem plików dziennika, który jest również zdolny do równoległych operacji we/wy. System plików XFS zawiera wiele ważnych funkcji, w tym bezpośrednie we/wy, gwarantowane we/wy i więcej. Jednak w porównaniu z systemem plików XFS, system plików BTRFS ma wiele zalet.

Zalety systemu plików BTRFS w stosunku do systemu plików XFS zawierają następujące:

i) wbudowane migawki na poziomie systemu plików.

ii) Obsługa wielu urządzeń.

iii) Wbudowane wsparcie RAID.

iv) Elastyczna alokacja iNODE.

v) Optymalizacje do przechowywania mniejszych plików (rzadkie pliki, subalokacja blokowa, pakowanie ogona, zmienny rozmiar bloku).

vi) Wbudowane obsługa kompresji na poziomie systemu plików.

Są to funkcje systemu plików, które mogą spowodować wybór systemu plików BTRFS w systemie plików XFS.

Wniosek

W tym artykule porównano systemy plików BTRFS i XFS, w tym porównanie najważniejszych funkcji każdego systemu plików. Ten artykuł powinien pomóc w podjęciu decyzji między systemami plików BTRFS i XFS. Wybierz dowolny system działa dla Ciebie najlepiej, zgodnie z twoimi unikalnymi potrzebami i preferencjami.

Bibliografia:

1. XFS - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/xfs
2. Porównanie systemów plików - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/porównanie_of_file_systems
3. XFS - Archwiki - https: // wiki.Archlinux.org/indeks.PHP/XFS