Phenquestions
Úvod do súborových systémov XFS a Btrfs
Súborový systém XFS: XFS je vysoko výkonný 64-bitový žurnálový súborový systém. Pôvodne ju vyvinula spoločnosť Silicon Graphics, Inc. v roku 1993 pre operačný systém IRIX a neskôr bol v roku 2001 prenesený do jadra Linuxu.
Súborový systém Btrfs: Btrfs alebo súborový systém B-Tree je moderný súborový systém Copy-on-Write (CoW). Je nový v porovnaní so súborovým systémom Ext. Btrfs bol pôvodne navrhnutý pre operačné systémy Linux spoločnosťou Oracle Corporation v roku 2007. V novembri 2013 bol súborový systém Btrfs vyhlásený za stabilný pre jadro Linuxu.
Porovnanie funkcií
Súborové systémy XFS a Btrfs boli navrhnuté na riešenie rôznych typov problémov. Aj keď cieľ návrhu súborového systému XFS bol iný ako cieľový súborový systém Btrfs, pretože sú to oba súborové systémy, môžeme ich do hĺbky porovnať.
- Maximálna veľkosť oddielu: Súborový systém XFS podporuje veľkosti oddielov do 1 bajtu do 8 EiB (8 EiB - 1 bajt).
- Súborový systém Btrfs podporuje veľkosti oddielov až 16 EiB.
- Maximálna veľkosť súboru: Súborový systém XFS podporuje veľkosť súborov do 1 bajtu a menej ako 8 EiB (8 EiB - 1 bajt).
- Súborový systém Btrfs podporuje veľkosti súborov až 16 EiB.
- Maximálna dĺžka názvu súboru: Súborový systém XFS podporuje názvy súborov do dĺžky 255 znakov (255 bajtov).
- Súborový systém Btrfs podporuje aj názvy súborov do dĺžky 255 znakov (255 bajtov).
- Povolené znaky v adresári a názvoch súborov: Súborový systém XFS umožňuje akékoľvek znaky okrem znakov / a NULOVÝ (\ 0) znakov v názvoch adresárov a súborov.
- Súborový systém Btrfs umožňuje aj akékoľvek znaky okrem znakov / a NULOVÝ (\ 0) znakov v názvoch adresárov a súborov.
POZNÁMKA: Nemôžete vytvoriť súbor alebo adresár s názvom . a … v súborovom systéme XFS alebo Btrfs.
- Maximálna dĺžka cesty: Súborový systém XFS nemá nijaké obmedzenia týkajúce sa dĺžky cesty k súboru alebo adresáru. Takže môžete vytvárať hlboké adresárové štruktúry a uchovávať svoje súbory v týchto štruktúrach.
- To isté platí pre súborový systém Btrfs.
- Max. Počet súborov: Môžete vytvoriť maximálne 264 (= 18 446 744 073 709 551 616 ~ = 18 kvintiliónov) súborov v súborovom systéme XFS.
- To isté platí pre súborový systém Btrfs.
- Metóda alokácie inód: Inode je dátová štruktúra súborového systému používaná na opis súboru alebo adresára. Takže jeden adresár alebo súbor vyžaduje jeden inod, dva adresáre alebo súbory budú vyžadovať dva inod atď.
- V súborovom systéme Ext4 definujete počet inódov, ktoré môže súborový systém podporovať pri vytváraní súborového systému. Po vytvorení súborového systému to nemôžete zmeniť. Ak vytvoríte príliš veľa malých súborov, vo vašom súborovom systéme vám môže zostať voľné miesto na disku, ale nebudete môcť vytvárať nové súbory / adresáre, pokiaľ nebudete mať voľné inódy. Toto je hlavné obmedzenie súborového systému Ext4.
- Na rozdiel od súborového systému Ext4 je alokácia inód v súborovom systéme XFS flexibilná. Súborový systém teda môže pridať toľko inodov, koľko potrebujete, a inodov vám nikdy nedôjde.
- To isté platí aj pre súborový systém Btrfs.
- Podpora kontrolného súčtu / ECC: Súborový systém Btrfs uchováva kontrolný súčet crc32c údajov a metadát uložených v súborovom systéme. Takže v prípade poškodenia údajov dokáže súborový systém Btrfs detekovať poškodenie a obnoviť poškodené súbory alebo metadáta.
- Súborový systém XFS uchováva iba kontrolný súčet metadát CRC32. Nezachováva kontrolný súčet údajov uložených v súborovom systéme, na rozdiel od súborového systému Btrfs.
- Podpora denníka a kopírovania pri zápise: Súborový systém XFS je žurnálový súborový systém. Nemá podporu Copy-on-Write (CoW).
- Súborový systém Btrfs je súborový systém Copy-on-Write (CoW) a nemá podporu žurnálu.
- Snapshot súborového systému: Súborový systém XFS nemôže robiť snímky súborového systému.
- Súborový systém Btrfs môže robiť snímky súborového systému. S Btrfs môžete snímať snímky iba na čítanie a zapisovateľné snímky súborového systému.
POZNÁMKA: Dôležitým prvkom je snímka súborového systému. Pred vykonaním akýchkoľvek riskantných akcií môžete pomocou tejto funkcie vytvoriť snímku vášho súborového systému. Ak to nejde podľa plánu, snímka vám umožní vrátiť sa do predchádzajúceho stavu, v ktorom fungovalo všetko v systéme. Toto je zabudovaná vlastnosť súborového systému Btrfs. Na generovanie snímky súborového systému Btrfs nepotrebujete žiadne nástroje ani softvér tretích strán.
- Šifrovanie na úrovni súborového systému: Systém súborov Btrfs nepodporuje šifrovanie na úrovni súborového systému.
- To isté platí pre súborový systém XFS.
- Deduplikácia na úrovni súborového systému: Súborový systém Btrfs podporuje deduplikáciu na úrovni súborového systému. Na použitie tejto funkcie nepotrebujete žiadne nástroje ani softvér tretích strán.
- Súborový systém XFS má tiež podporu deduplikácie, ale deduplikačná funkcia súborového systému XFS je stále experimentálna.
POZNÁMKA: Depulication je technika eliminácie duplicitných kópií údajov zo súborového systému a uchovania iba jednej kópie údajov (jedinečných údajov) v súborovom systéme. Táto technika sa používa na šetrenie miesta na disku.
- Podpora viacerých zariadení: Súborový systém Btrfs podporuje viac zariadení a obsahuje zabudovanú podporu RAID. Súborový systém Btrfs má zabudovaného správcu logických zväzkov (LVM) na pridávanie viacerých úložných zariadení alebo oddielov do jedného súborového systému Btrfs. Jeden súborový systém Btrfs sa môže rozprestierať na viacerých diskoch a diskových oddieloch.
- Súborový systém XFS nepodporuje viac zariadení, čo znamená, že nemôžete rozšíriť jeden súborový systém XFS na viac diskov alebo oddielov. Ak chcete kombinovať viac úložných zariadení a oddielov v súborovom systéme XFS, musíte použiť správcov logických zväzkov od iných výrobcov, ako napr LVM 2. Na nastavenie RAID musíte použiť nástroje tretích strán ako napr dm-raid alebo mdadm.
- Súborový systém XFS bol navrhnutý na paralelné vykonávanie I / O (vstup / výstup) operácií. Ak rozšírite súborový systém XFS na viac zariadení pomocou LVM 2 alebo iného správcu logických zväzkov, výkon súborového systému sa zvýši.
- Kompresia na úrovni súborového systému: Súborový systém XFS neobsahuje zabudovanú podporu kompresie na úrovni súborového systému.
- Súborový systém Btrfs obsahuje zabudovanú podporu kompresie na úrovni súborového systému. Táto funkcia umožňuje komprimovať jeden adresár, jeden súbor alebo celý súborový systém a ušetriť tak miesto na disku.
- Možnosti zmeny veľkosti offline súborového systému: Ak nie je súborový systém pripojený, nemôžete ho zväčšiť (zväčšiť veľkosť súborového systému) ani zmenšiť (zmenšiť veľkosť súborového systému).
- Môžete zväčšiť (zväčšiť veľkosť súborového systému) alebo zmenšiť (zmenšiť veľkosť súborového systému) súborový systém Btrfs, keď nie je pripojený.
- Možnosti zmeny veľkosti online súborového systému: Keď je súborový systém pripojený, môžete ho zväčšiť (zväčšiť veľkosť súborového systému), ale nemôžete ho zmenšiť (zmenšiť veľkosť súborového systému), kým je pripojený.
- Keď je súborový systém pripojený, môžete ho zväčšiť (zväčšiť veľkosť súborového systému) alebo zmenšiť (zmenšiť veľkosť súborového systému) súborový systém Btrfs.
- Riedke súbory: Funkcia riedkych súborov šetrí miesto na disku, keď sú na súborovom systéme uložené malé súbory (menšie ako veľkosť bloku). Systémy súborov XFS aj Btrfs podporujú rozptýlené súbory.
- Blokové čiastkové pridelenie: Súborový systém Btrfs podporuje blokové čiastkové pridelenie.
- Súborový systém XFS nepodporuje čiastkové pridelenie blokov.
POZNÁMKA: Keď súborový systém ukladá veľké súbory do súborového systému, veľký súbor sa rozdelí na bloky a bloky sa uložia do súborového systému. Posledný blok súboru, nazývaný chvostový blok, nezaberá celý blok. Keď je uložených veľa malých súborov, nezaberajú celý blok a zbytočne veľa miesta na disku. Sub-alokácia blokov vám umožňuje uložiť časti iného bloku súborov do koncového bloku (posledný blok iného súboru, ktorý nezabral celý blok), aby ste ušetrili miesto na disku.
- Balenie chvosta: Súborový systém Btrfs podporuje balenie chvosta.
- Súborový systém XFS nepodporuje balenie chvosta.
POZNÁMKA: Balenie chvosta je súčasťou sub-alokácie blokov. Ako už bolo spomenuté, malé súbory nezaberajú celý blok súborov. Efektívne ukladanie malých súborov (napr.g., zdrojové kódy programu) v súborovom systéme sa koncový blok malého súboru používa na ukladanie ďalších malých súborov. Koncové balenie zvyšuje výkonnosť súborového systému a šetrí miesto na disku v súborových systémoch, v ktorých je veľa malých súborov (napr.g., zdrojové kódy programu).
- Rozsahový súborový systém: Súborové systémy XFS aj Btrfs sú súborové systémy založené na rozsahu.
POZNÁMKA: Rozsahom je súvislá oblasť úložného zariadenia vyhradená pre súbor v súborovom systéme. Súborové systémy založené na rozsahu ukladajú veľké súbory do súvislej úložnej oblasti. To zvyšuje výkon súborového systému a zvyšuje efektivitu úložiska.
- Variabilná veľkosť bloku súboru: Veľkosť bloku je nastavená pred vytvorením súborového systému. Po vytvorení súborového systému nemôžete zmeniť veľkosť bloku.
- Súborový systém XFS podporuje pevnú veľkosť bloku.
- Súborový systém Btrfs podporuje premenlivú veľkosť bloku. Súborový systém môže určiť najlepšiu možnú veľkosť bloku na uloženie súboru do súborového systému na základe veľkosti súboru. Táto funkcia môže ušetriť veľa miesta na disku.
- Prideliť na flush: Systémy súborov XFS aj Btrfs podporujú allocate-on-flush.
POZNÁMKA: Súborový systém vyhradzuje určitý medzipamäť v systémovej pamäti. Ak existujú požiadavky na zápis na disk, súborový systém nezapisuje dátové bloky priamo na úložné zariadenie. Namiesto toho súborový systém ukladá dátové bloky do medzipamäte. Keď je vyrovnávacia pamäť plná, súborový systém zapíše všetky čakajúce dátové bloky na úložné zariadenie naraz. Znižuje sa tým využitie procesora, urýchľujú sa zápisy na disk a znižuje sa fragmentácia disku.
- Podpora TRIM: Systémy súborov XFS aj Btrfs podporujú TRIM, čo je veľmi dôležitá funkcia pre úložné zariadenia SSD.
POZNÁMKA: Keď odstránite súbor z jednotky SSD, príkaz TRIM upozorní úložné zariadenie SSD na stránky (bloky súborov), ktoré už nie sú potrebné. Jednotka SSD vymaže nepotrebné stránky (bloky súborov) z pamäte Flash a pripraví stránky (bloky súborov) na ukladanie nových údajov. Bez podpory TRIM by sa rýchlosť zápisu SSD postupne znižovala, keď by sa SSD zapĺňali novými dátami.
Výhody XFS oproti Btrfs
XFS je stabilný 64-bitový žurnálový súborový systém pre vysokokapacitné úložné zariadenia.
Súborový systém XFS môžete používať z nasledujúcich dôvodov:
- Podpora paralelného I / O (vstupu / výstupu)
Súborový systém XFS podporuje paralelné I / O a vďaka svojmu prevedeniu môže pre súbory poskytovať viac dátových tokov.
- Podpora veľkých priečok
Súborový systém XFS podporuje veľkosti oddielov až 8 EiB (až 8 EiB - 1 bajt).
- Podpora veľkých súborov
Súborový systém XFS podporuje veľkosti súborov až 8 EiB (až 8 EiB - 1 bajt).
- Podpora denníka
Žurnálovanie zaisťuje konzistenciu údajov v súborovom systéme v prípade výpadku napájania alebo zlyhania systému. V prípade výpadku napájania alebo zlyhania systému sa údaje uložené v denníku obnovia a použijú do súborového systému.
- Priame I / O
Toto je dôležitá vlastnosť súborového systému XFS. Je to nevyhnutné pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysokú rýchlosť čítania a zápisu na úložné zariadenia. Priamy I / O umožňuje úložným zariadeniam priamy prístup k dátovej vyrovnávacej pamäti pomocou DMA (Direct Memory Access), takže je možné využiť celú šírku pásma I / O úložného zariadenia.
- Garantovaná rýchlosť I / O
Súborový systém XFS môže vyhradiť šírku pásma úložného zariadenia pre určité aplikácie. Táto funkcia je ideálna pre aplikácie v reálnom čase (napr.g., streamovanie videa).
Nevýhody súborového systému XFS
Súborový systém XFS má určité nevýhody.
Medzi nevýhody súborového systému XFS patria:
- Žiadna vstavaná podpora LVM
V porovnaní so súborovým systémom Btrfs nemá súborový systém XFS zabudovaného správcu logických zväzkov. Takže budete musieť použiť LVM 2 pre správu logického zväzku.
- Žiadna vstavaná podpora RAID
V porovnaní so súborovým systémom Btrfs nemá súborový systém XFS zabudovanú podporu RAID. Takže budete musieť použiť dm-raid alebo mdadm nakonfigurovať RAID.
- Žiadna podpora snímok
Súborový systém XFS na rozdiel od súborového systému Btrfs nemá funkciu snímania súborového systému.
- Denník nie je možné zakázať
Rovnako ako v prípade iných denníkových súborových systémov, aj tu nemôžete vypnúť žurnálovanie súborového systému XFS. Denník nie je vhodný pre USB flash disky. Ak používate súborový systém XFS na jednotke USB flash, životnosť USB flash disku sa zníži z dôvodu preťaženia žurnálovania.
Výhody Btrfs oproti XFS
Súborový systém Btrfs je moderný súborový systém Copy-on-Write (CoW) určený pre vysokokapacitné a výkonné úložné servery. XFS je tiež vysoko výkonný 64-bitový žurnálový súborový systém, ktorý je tiež schopný vykonávať paralelné I / O operácie. Súborový systém XFS obsahuje mnoho dôležitých funkcií, vrátane Direct I / O, I / O so zaručenou rýchlosťou a ďalšie. V porovnaní so súborovým systémom XFS má však súborový systém Btrfs mnoho výhod.
Medzi výhody súborového systému Btrfs oproti súborovému systému XFS patrí:
i) Vstavané snímky na úrovni súborového systému.
ii) Podpora viacerých zariadení.
iii) Zabudovaná podpora RAID.
iv) Flexibilné prideľovanie inodov.
v) Optimalizácie pre ukladanie menších súborov (riedke súbory, čiastkové pridelenie bloku, balenie chvosta, premenlivá veľkosť bloku).
vi) Vstavaná podpora kompresie na úrovni súborového systému.
Toto sú funkcie súborového systému, ktoré môžu spôsobiť, že si vyberiete súborový systém Btrfs nad súborovým systémom XFS.
Záver
Tento článok porovnával súborové systémy Btrfs a XFS vrátane porovnania najdôležitejších funkcií každého súborového systému. Tento článok by vám mal pomôcť pri rozhodovaní medzi súborovými systémami Btrfs a XFS. Vyberte si ten, ktorý vám najlepšie vyhovuje, podľa vašich jedinečných potrieb a preferencií.
Referencie:
- XFS - Wikipedia - https: // en.wikipedia.org / wiki / XFS
- Porovnanie súborových systémov - Wikipedia - https: // en.wikipedia.org / wiki / Comparison_of_file_systems
- XFS - ArchWiki - https: // wiki.archlinux.org / index.php / XFS
