Каковы лучшие файловые системы Linux в 2021 году?

Это один из самых безопасных и стабильных вариантов на сегодняшний день, поскольку он поддерживает ведение дневника , предотвращая (насколько это возможно) потерю данных после сбоя системы или отключения питания.

Двумя наиболее важными функциями являются «экстенты» и «отложенное выделение», которые разумно управляют записью данных на носитель для повышения производительности и уменьшения фрагментации.

БтрФС

Файловая система b-дерева изначально была разработана Oracle, и ее популярность продолжает расти, вплоть до того, что многие считают ее истинным преемником династии EXT.

Btrfs обладает расширенными функциями, такими как автоматическая дефрагментация и прозрачное сжатие. Он следует подходу копирования при записи, сохраняя новые итерации данных и метаданных вместо воздействия на существующие («затенение»). Это также позволяет создавать снимки различных состояний файловой системы, а также легко выполнять репликацию, миграцию и инкрементное резервное копирование. Онлайн- и оффлайн-проверка файловой системы еще больше снижает вероятность потери данных.

BtrFS изначально п

БтрФС

ID, но не соответствует подходу типичного программного чередования RAID или аппаратного зеркалирования блоков. Вместо этого он гарантирует, что каждый блок на одном устройстве имеет копию на другом, и сохраняет CRC для всех данных. Таким образом, в случае сбоя он может извлечь информацию из резервных копий и контрольные суммы для восстановления поврежденных или отсутствующих данных.

Стоит отметить, что BtrFS также «совместим с твердотельными накопителями», поскольку автоматически отключает функции, которые полезны для механических жестких дисков, но могут привести к износу твердотельных накопителей.

XFS

XFS была создана компанией Silicon Graphics почти три десятилетия назад для своих графических рабочих станций, специализирующихся на рендеринге 3D-графики.

Вот почему XFS остается одним из лучших вариантов для систем, которые постоянно читают и записывают данные. Благодаря использованию «групп размещения» — частей файловой системы, которые содержат свои собственные индексные дескрипторы и свободное пространство — несколько потоков могут одновременно читать и записывать данные параллельно. Поддержка отложенного выделения, динамически выделяемых индексных дескрипторов и усовершенствованных алгоритмов упреждающего чтения помогают добиться превосходной производительности, особенно в крупномасштабных пулах хранения данных размером до сотен ТБ.

Однако его поддержка ведения журналов ограничена по сравнению с более современными альтернативами, и, возможно, он более подвержен потере данных. Он также плохо масштабируется для более типичных повседневных и в основном однопоточных сценариев, например, при удалении группы фотографий из папки «Изображения». Другими словами, это здорово, если вы создаете собственный центр обработки данных, но, возможно, не для обычного личного использования.

F2FS

Одна из (относительно) новых файловых систем, «Flash-Friendly File System», является одним из лучших вариантов для использования с флэш-накопителями.

Первоначально созданная для этой цели компанией Samsung, F2FS разбивает носитель данных на более мелкие части, содержащие зоны,

XFS

же включают более мелкие части, и т. д., и пытается использовать многие из них вместо повторного использования одних и тех же. В сочетании с поддержкой TRIM/FITRIM это делает его более удобным для флэш-носителей с ограниченным числом операций записи.

Нет смысла глубоко погружаться в возможности F2FS, поскольку она ни в чем не превосходит все альтернативы с точки зрения скорости или безопасности данных, а также в использовании ее с типичными носителями, где любая другая файловая система поставляется с лучший набор функций. Однако ситуация меняется, если говорить о флэш-хранилище, для которого оно было явно создано.

OpenZFS/ZFS

OpenZFS — это ответвление файловой системы Zettabyte (ZFS), которая изначально появилась в Sun Solaris. До 2010 года ZFS можно было использовать в Linux в основном через FUSE из-за проблем с лицензированием. Его разработка начала открываться после 2010 года, а в 2016 году Ubuntu по умолчанию поддерживала версию с открытым исходным кодом. С тех пор, когда люди говорят о ZFS, они обычно имеют в виду ее открытый вариант, а не Solaris ZFS, который также продолжает развиваться, но по параллельному пути.

ZFS отличается от всех альтернатив тем, что объединяет файловую систему с менеджером томов. По этой причине он управляет не только файлами и каталогами, но и физическими носителями, на которых они находятся. Благодаря этому каждое устройство хранения можно отнести к пулу, который рассматривается как единый ресурс. Если вам когда-либо не хватает места, вы можете добавить новое хранилище в этот пул, чтобы расширить его, позволяя ZFS позаботиться о деталях.

Управляя самим носителем, ZFS также превосходно поддерживает RAID. Вы можете настроить RAID-массивы большинства типов (RAID 0, 2, 5 и т. д.), а также использовать подход «RAIDZ». В отличие от типичных RAID-массивов, RAIDZ использует полосы переменной ширины между входящими в него дисками, что повышает устойчивость к потере данных после сбоя питания.

ZFS также использует подход копирования при записи, при котором вместо изменения существующих данных сохраняются только изменения («разницы») между старой и новой версиями. Это обеспечивает прозрачное и интеллектуальное хранение нескольких копий данных, не занимая много места, которые можно использовать в качестве резервных копий или снимков.

F2FS

может вернуться к предыдущим состояниям файловой системы, отменив изменения, или сделать наоборот: перенести все изменения в клоны существующих данных.

Это лишь некоторые из функций, которые помогают практически исключить любую возможность потери данных – по крайней мере, теоретически.

JFS

Журналируемая файловая система IBM была одной из первых файловых систем, поддерживающих ведение журнала, что снижало вероятность потери данных. Он использует экстенты, как и многие другие современные альтернативы, и группы размещения, такие как XFS, с целью обеспечить высокую производительность чтения/записи.

Без приоритета какой-либо одной функции, он является отличным универсальным решением при различных рабочих нагрузках и различных нуждах. К сожалению, это также означает, что он ни в чем не превосходит. Кроме того, у него есть некоторые проблемы, которые многие люди сочли бы отрицательными при выборе файловой системы для своего хранилища. Например, он может откладывать обновление своего журнала на неопределенный срок, увеличивая вероятность потери данных и практически сводя на нет тот факт, что это журналируемая файловая система. Он лучше справляется с параллельной записью, которая наиболее полезна для серверов и больших баз данных, но работает хуже, чем EXT4, в более популярных сценариях использования настольных компьютеров.

Возможно, именно поэтому она не так популярна, как другие файловые системы, которые либо работают быстрее, либо лучше защищены от потери данных.

Что следует использовать?

Есть причина, по которой EXT4 является выбором по умолчанию для большинства дистрибутивов Linu

OpenZFS/ZFS

тестирован, стабилен, отлично работает и широко поддерживается. Если вам нужна стабильность, EXT4 — лучшая файловая система Linux для вас.

Однако, если вы не боитесь иметь дело с менее зрелой экосистемой, BtrFS может оказаться для вас лучшим вариантом.

Для использования на сервере, где вы хотите практически полностью исключить любую возможность потери данных, а главное – стабильность, вы можете рассмотреть ZFS. Однако, чтобы действительно воспользоваться этим, приготовьтесь много читать. К счастью, мы можем помочь с его первоначальной настройкой .

Для флэш-носителей лучшим вариантом по умолчанию является F2FS.

Какую бы файловую систему вы ни выбрали, не забудьте нажать заранее полностью сотрите жесткий диск , если вы хотите, чтобы существующее содержимое было практически невозможно восстановить.

JFS

Что следует использовать?