Porównanie systemów plików BTRFS vs ext4

Istnieje wiele systemów plików dla Linux. Najczęstsze to ext4, btrfs, xfs, zfs i tak dalej. Każdy z systemów plików ma swoje przypadki użycia, zalety i wady. Możesz mieć trudności z podjęciem decyzji, z którego systemu plików użyć.

W tym artykule porównam ext4 i system plików BTRFS. Tak więc, jeśli masz trudności z podjęciem decyzji, czy użyć systemu plików ext4, czy systemu plików BTRFS, to

Wprowadzenie do systemów plików EXT4 i BTRFS:

Ext4 FileSystem: Ext4 to czwarta wersja systemu plików ext (rozszerzone). Jest następcą systemu plików ext3. Pierwsza wersja systemu plików ext została wydana w 1992 roku dla systemu operacyjnego Minix. Później został przeniesiony w systemach operacyjnych Linux. System plików ext4 został wydany w 2008 roku. Ext4 to dziennikowy system plików.

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

Porównania funkcji systemów plików EXT4 i BTRFS:

System plików EXT4 i BTRFS został zaprojektowany w celu rozwiązania różnych rodzajów problemów. Tak więc cel projektowy systemu plików ext4 był inny niż system plików BTRFS. Mimo to są systemami plików. Mają pewne podobieństwa, które możemy porównać.

I. Maksymalny rozmiar partycji: Ext4 FileSystem obsługuje rozmiar partycji do 1 EIB.

BTRFS FileSystem obsługuje rozmiar partycji do 16 EIB.

ii. Maksymalny rozmiar pliku: Ext4 System plików obsługuje rozmiar plików do 16 TIB (dla standardowego rozmiaru bloku 4 kib).

BTRFS FileSystem obsługuje rozmiary plik do 16 EIB.

iii. Maksymalna długość nazwy pliku: Ext4 System plików obsługuje do 255 znaków (255 bajtów) Nazwy plików.

System plików BTRFS obsługuje również do 255 znaków (255 bajtów) długich nazw plików.

iv. Dozwolone znaki w katalogu i nazwach plików: Ext4 FileSystem pozwala na dowolne znaki oprócz / I NULL (\ 0) znaki w katalogu i nazwach plików.

NOTATKA: Nie możesz utworzyć pliku lub katalogu o nazwie. i… w ext4 lub w systemie plików BTRFS.

v. Maksymalna długość ścieżki: System plików ext4 nie ma żadnych ograniczeń do długości ścieżki pliku lub katalogu. Możesz więc tworzyć bardzo głębokie struktury katalogów i przechowywać tam swoje pliki.

To samo dotyczy systemu plików BTRFS.

vi. Max Liczba plików: Możesz utworzyć plik maks 232 (= 4 294 967,296 ~ = 4 miliardy) w systemie plików ext4.

Możesz utworzyć na maksymalnym 264 (= 18 446,744,073,709 551 616 ~ = 18 kwintillionów) w systemie plików BTRFS.

VII. Metoda alokacji INODE: INODE to struktura danych systemu plików, która jest używana do opisania pliku lub katalogu. Tak więc katalog lub plik wymaga 1 iNODE. 2 katalogi lub 2 pliki będą wymagały 2 INODY.

W systemie plików ext4 definiujesz liczbę inodes, które 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 dysk na systemie plików, ale nie będziesz w stanie tworzyć nowych plików/katalogów, chyba że masz bezpłatne INODES. To duże ograniczenie systemu plików ext4.

W systemie plików BTRFS alokacja INODE jest elastyczna. System plików może dodać tyle INODES, ile potrzebne. Więc nigdy nie zabraknie ci INODES.

VIII. Suma kontrolna/ECC: System plików ext4 nie przechowuje sumy kontrolnej przechowywanych w systemie plików.

BTRFS FileSystem utrzymuje kontrolę kontrolną CRC32C danych przechowywanych na systemie plików. Tak więc, w przypadku wszelkich uszkodzeń danych, system plików BTRFS może go wykryć i odzyskać uszkodzony plik.

IX. Wsparcie dziennika i kopii na zapisie: Ext4 FileSystem to system plików dziennika. Nie ma żadnego wsparcia kopiowania na Write (COW).

BTRFS FileSystem to system plików kopiowania (COW) i nie ma żadnego obsługi czasopism.

X. Snapshot systemu plików: Ext4 System plików nie może zrobić migawek systemu plików.

System plików BTRFS może robić migawki. Możesz zrobić migawki tylko do odczytu i zapisywanie migawek.

NOTATKA: Ważną funkcją jest migawka systemu plików. Korzystając z tej funkcji, możesz zrobić migawkę systemu plików przed wypróbowaniem czegoś ryzykownego. Jeśli sprawy nie idą zgodnie z planem, możesz wrócić do wczesnego stanu, w którym wszystko się działało. Jest to wbudowana funkcja systemu plików BTRFS. Nie potrzebujesz żadnych narzędzi/oprogramowania na trzeciej partii, aby to zrobić na systemie plików BTRFS.

xi. Szyfrowanie poziomu systemu plików: Ext4 System plików ma eksperymentalną obsługę szyfrowania na poziomie systemu plików.

System plików BTRFS nie ma żadnej obsługi szyfrowania poziomu systemu plików.

XII. Deduplikacja poziomu systemu plików: System plików ext4 nie ma obsługi deduplikacji.

BTRFS System systemu obsługuje deduplikację na poziomie systemu plików. Nie potrzebujesz do tego narzędzi/oprogramowania z trzecimi stronami.

NOTATKA: Depunication to technika eliminująca/usuwanie zduplikowanych kopii danych z systemu plików i przechowywanie tylko jednej kopii danych (unikalnych danych) na systemie plików. Ta technika służy do oszczędzania przestrzeni na dysku.

XIII. Wiele urządzeń obsługuje: BTRFS FileSystem obsługuje wiele urządzeń i ma wbudowaną obsługę RAID. BTRFS FileSystem ma wbudowany logiczny menedżer woluminów (LVM), który służy do dodawania wielu urządzeń lub partycji do jednego systemu plików BTRFS. Pojedynczy system plików BTRFS może obejmować wiele dysków i partycji.

System plików ext4 nie obsługuje wielu urządzeń. Nie możesz rozwiązywać jednego systemu plików ext4 na wielu dyskach lub partycjach. Aby połączyć wiele urządzeń i partycji w systemie plików Ext4, musisz użyć logicznych menedżerów woluminów trzeciej, takich jak LVM 2. Aby skonfigurować RAID, musisz użyć narzędzi trzeciej partii, takich jak DM-Raid lub MDADM.

xiv. Kompresja poziomu systemu plików: Ext4 FileSystem nie ma wbudowanej obsługi kompresji na poziomie systemu plików.

BTRFS FileSystem ma wbudowaną obsługę kompresji na poziomie systemu plików. Może kompresować pojedynczy katalog lub pojedynczy plik lub cały system plików, aby zapisać miejsce na dysku.

XV. Offline FileSystem Zmiana zmiany rozmiaru: Ext4 FileSystem ma obsługę wzrostu systemu plików offline (zwiększ rozmiar systemu plików) i kurczenia (zmniejsz rozmiar systemu plików).

System plików BTRFS obsługuje również wzrost i kurczenie się systemu plików offline.

XVI. ONLINE FILESSUSTEM Zmiana zmiany rozmiaru: Ext4 FileSystem ma obsługę uprawy online (po zamontowaniu zwiększaj rozmiar systemu plików). Ale nie ma obsługi kurczenia się systemu plików online (zmniejsz rozmiar systemu plików po zamontowaniu).

Możesz rosnąć (zwiększyć rozmiar systemu plików) i zmniejszyć (zmniejsz rozmiar systemu plików) BTRFS systemów plików online (po zamontowaniu).

XVII. Rzadkie pliki: Rzadkie funkcje pliku zapisz miejsce na dysku, gdy małe pliki (mniejsze niż rozmiar bloku) są przechowywane na systemie plików. Ext4 i BTRFS System systemu obsługuje rzadkie pliki.

XVIII. Blokuj subalokacja: Ext4 FileSystem nie obsługuje subalokacji bloków.

BTRFS FileSystem obsługuje subalokacja 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 nie zajmuje całego bloku. Ten ostatni blok nazywa się blokiem ogonowym. W ten sam sposób, gdy przechowywane jest wiele małych plików, nie zajmują one całego bloku. Tak więc wiele przestrzeni dysku jest zmarnowanych. Subalokacja blokowa to metoda przechowywania części innego bloku pliku do bloku ogona (ostatni blok innego pliku, który nie zajmował całego bloku) i zapisywał przestrzenie dysku.

xix. Pakowanie ogona: System plików ext4 nie obsługuje pakowania ogona.

BTRFS FileSystem obsługuje pakowanie ogona.

NOTATKA: Pakowanie ogona jest częścią subalokacji blokowej. Jak już omówiłem, małe pliki nie zajmują całego bloku pliku. Tak więc, aby skutecznie przechowywać małe pliki (i.mi. Kody źródłowe programu) W systemie plików blok ogonowy małego pliku służy do przechowywania innych małych plików. Pakowanie ogona poprawia wydajność systemu plików i zapisuje dużo miejsca na dysku w systemie plików, w którym wiele małych plików (i.mi. Kody źródłowe programu) są przechowywane.

xx. Zakres systemu plików: Zarówno ext4, jak i systemy plików BTRFS to zakres systemów plików opartych na zakresie.

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

xxi. Zmienny rozmiar bloku pliku: Ext4 System plików obsługuje stały rozmiar bloku. Rozmiar bloku jest ustawiany przed utworzeniem systemu plików. Po utworzeniu systemu plików nie można zmienić rozmiaru 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.

XXII. Przydziela się na flush: Zarówno ext4, jak i BTRFS FileSystem obsługuje alokator na flush.

NOTATKA: System plików przydziela przestrzeń bufora w pamięci komputera. 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. Zmniejsza to użycie procesora, przyspiesza zapisy dysku i zmniejsza fragmentację dysku.

XXIII. Wsparcie wykończeniowe: Zarówno Ext4, jak i BTRFS FileSystem Trim. Jest to bardzo ważna funkcja dla urządzeń pamięci masowej SSD.

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 wolniejsza, ponieważ SSD jest wypełniony nowymi danymi.

Zalety ext4 nad BTRFS:

Ext4 FileSystem to bardzo stary system plików. Był używany w systemie operacyjnym Linux od dłuższego czasu. Z tego powodu system plików ext4 jest bardzo stabilny. System plików ext4 jest nadal domyślnym systemem plików w wielu popularnych dystrybucjach Linux (i.mi. Ubuntu/Debian). Jeśli chcesz przechowywać niektóre dane jako zwykły użytkownik Linux, możesz mieć zamknięte oczy i użyć ext4 FileSystem. Ext4 Filesystem ma obsługę dziennika. Tak więc twoje pliki powinny być bezpieczne, nawet jeśli istnieje awaria zasilania. To dobry system plików do codziennego użytku.

Zalety BTRFS powyżej ext4:

BTRFS FileSystem to nowoczesny system plików kopiowania (COW), który został zaprojektowany dla serwerów pamięci masowej i wysokiej wydajności. Ma więc wiele zaawansowanych funkcji, których nie ma system plików ext4. Ext4 FileSystem został zaprojektowany jako prosty lokalny system plików.

Głównymi cechami systemu plików BTRFS, które są przydatne dla użytkowników codziennego Linuksa, są:

1. Wbudowane migawki na poziomie systemu plików.
2. Obsługa wielu urządzeń.
3. Wbudowane wsparcie rajdowe.
4. Elastyczna alokacja iNODE.
5. Optymalizacje do przechowywania mniejszych plików (rzadkie pliki, subalokacja blokowa, pakowanie ogona, zmienna rozmiar bloku).
6. Wbudowana obsługa kompresji na poziomie systemu plików.

Są to funkcje systemu plików, dla których możesz użyć systemu plików BTRFS przez system plików ext4.

Wniosek:

W tym artykule porównałem BTRFS i systemy plików ext4. Porównałem główne cechy systemu plików BTRFS i Ext4. Ten artykuł powinien pomóc Ci zdecydować między BTRFS a systemem plików ext4.

Bibliografia:

1. ext4 - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/ext4
2. BTRFS - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/btrfs
3. jądro/git/torvalds/linux.Git - Linux jądro źródłowe - https: // git.jądro.org/pub/scm/linux/jądro/git/torvalds/linux.git/commit/?ID = 4204617D142C0887E45FDA2562CB5C58097B918E
4. Porównanie systemów plików - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/porównanie_of_file_systems
5. Deduplikacja danych - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/data_deduplikacja
6. Rzadki plik - wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/rzadki_file
7. Subalokacja bloków - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/block_subalokalizację
8. Zakres (systemy plików) - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/zasięg_ (file_systems)
9. ALOCOTO -ON -Flush - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/alokator-on-flush
10. Trim (Computing) - Wikipedia - https: // en.Wikipedia.org/wiki/trim_ (komputer)