在先前關(guān)于Linux文件系統(tǒng)的文章中，我寫(xiě)了一份說(shuō)明書(shū)去介紹Linux文件系統(tǒng)，里面有一些高級(jí)的概念，比如說(shuō)，一切都是文件。我很想去深入地討論更多EXT文件系統(tǒng)的特性的信息。所以，首先讓我們來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題：什么是文件系統(tǒng)？一個(gè)文件系統(tǒng)應(yīng)該遵循以下特點(diǎn)：
1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：文件系統(tǒng)主要的功能是結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)和取回?cái)?shù)據(jù)。
2.命名空間：提供一套命名和組織的方法，就是命名和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的規(guī)則。
3.安全模型:一種訪問(wèn)控制的策略。
4.API：系統(tǒng)操控文件系統(tǒng)對(duì)象的函數(shù),就像操作文件夾和文件一樣。
5.實(shí)現(xiàn):一個(gè)實(shí)現(xiàn)以上功能的軟件。
這篇文章集中與上面清單的第一項(xiàng)，還有探究元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)---在EXT文件系統(tǒng)中提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的邏輯框架。
EXT文件系統(tǒng)歷史
雖然是為L(zhǎng)inux編寫(xiě)的，但EXT文件系統(tǒng)起源于Minix操作系統(tǒng)，而Minix文件系統(tǒng)早在1987年首次發(fā)布，比Linux還早五年就已經(jīng)發(fā)布了。如果我們查看EXT文件系統(tǒng)家族從其Minix根開(kāi)始的歷史和技術(shù)演變，就會(huì)更容易理解EXT4文件系統(tǒng)。
Minix
當(dāng)編寫(xiě)原始Linux內(nèi)核，Linus Torvalds需要一個(gè)文件系統(tǒng)，但是不想開(kāi)發(fā)它。因此他簡(jiǎn)單的使用了Minix文件系統(tǒng)，這是 Andrew S. Tanenbaum開(kāi)發(fā)的，而且是Tanenbaum 的Minix操作系統(tǒng)的一部分。Minix是類(lèi)Unix操作系統(tǒng)，為教育使用而開(kāi)發(fā)。它的代碼開(kāi)放使用，而且合理的授權(quán)給Torvalds，允許他將它用于Linux的初代版本。
Minix結(jié)構(gòu)如下，其中大部分位于文件系統(tǒng)生成的分區(qū)中：
引導(dǎo)扇區(qū)（boot sector）
安裝于硬盤(pán)的第一個(gè)扇區(qū)。引導(dǎo)塊（boot block）包含一個(gè)非常小的引導(dǎo)記錄和一個(gè)分區(qū)表。超級(jí)塊（superblock）
，它包含了定義其他文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的元數(shù)據(jù)，并將它們定位在分配給分區(qū)的物理磁盤(pán)上。節(jié)點(diǎn)位圖塊（inode bitmap block）
，它確定了哪個(gè)節(jié)點(diǎn)在使用以及哪個(gè)節(jié)點(diǎn)是空閑的。節(jié)點(diǎn)（inodes）
，它們?cè)诖疟P(pán)上有它們自己的空間。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含了一個(gè)文件的信息，包括數(shù)據(jù)塊的位置，即文件所屬的區(qū)域。區(qū)域位圖（zone bitmap）
跟蹤記錄數(shù)據(jù)區(qū)域的使用和釋放。數(shù)據(jù)區(qū)域（data zone）
，數(shù)據(jù)實(shí)際上存儲(chǔ)的位置。對(duì)于位圖的兩個(gè)類(lèi)型來(lái)說(shuō)，一個(gè)bit代表了一個(gè)特有的數(shù)據(jù)區(qū)域或者一個(gè)特有的節(jié)點(diǎn)。如果這個(gè)bit是0，這個(gè)區(qū)域或者節(jié)點(diǎn)是空閑的而且可供使用，但是如果這個(gè)bit是1，這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域或者節(jié)點(diǎn)是在使用中的。
節(jié)點(diǎn)是什么？它是索引節(jié)點(diǎn)（index-node）的縮寫(xiě)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)是在磁盤(pán)上的一個(gè)256字節(jié)的塊，而且它存儲(chǔ)文件相關(guān)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括文件的大?。晃募挠脩?hù)和所屬組的用戶(hù)ID；文件模式（即訪問(wèn)權(quán)限）；以及三個(gè)時(shí)間戳具體說(shuō)明了時(shí)間，包括：文件最后訪問(wèn)時(shí)間，最后修改時(shí)間，以及節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)最后修改時(shí)間。
節(jié)點(diǎn)也包含了：指向硬盤(pán)上文件數(shù)據(jù)所在的位置。在Minix和EXT1-3文件系統(tǒng)中，它是一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域和塊的列表。Minix文件系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)支持9個(gè)數(shù)據(jù)塊，7個(gè)直接指針和2個(gè)間接指針。如果你想了解的更多，這有一個(gè)很好的PDF詳細(xì)描述了Minix文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以及在Wikipedia上對(duì)節(jié)點(diǎn)指針結(jié)構(gòu)的快速概述。
EXT
最初的EXT文件系統(tǒng)（Extended）由Rémy Card編寫(xiě)，并于1992年與Linux一起發(fā)布，以規(guī)避Minix文件系統(tǒng)的一些大小限制。其中主要的結(jié)構(gòu)變化是基于Unix文件系統(tǒng)（UFS）的文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，該結(jié)構(gòu)也被稱(chēng)為伯克利快速文件系統(tǒng)（FFS）。我發(fā)現(xiàn)很少有關(guān)于此EXT文件系統(tǒng)的可考究的發(fā)布信息，顯然是因?yàn)樗嬖谥卮髥?wèn)題，并很快被EXT2文件系統(tǒng)所取代。
EXT2
EXT2文件系統(tǒng)非常成功。它在Linux發(fā)行版中被使用了很多年，并且它是我在1997年左右開(kāi)始使用Red Hat Linux 5.0時(shí)遇到的第一個(gè)文件系統(tǒng)。EXT2文件系統(tǒng)與EXT文件系統(tǒng)具有基本相同的元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但EXT2更具前瞻性，因?yàn)樵谠獢?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間保留大量磁盤(pán)空間以供未來(lái)使用。
像Minix一樣，EXT2在其安裝的硬盤(pán)的第一個(gè)扇區(qū)中有一個(gè)引導(dǎo)扇區(qū)，其中包括一個(gè)非常小的引導(dǎo)記錄和一個(gè)分區(qū)表。在引導(dǎo)扇區(qū)后面有一些預(yù)留空間，它跨越引導(dǎo)記錄和硬盤(pán)上通常位于下一個(gè)柱面邊界上的第一個(gè)分區(qū)之間的空間。 GRUB2（可能還有GRUB1）使用這個(gè)空間作為其啟動(dòng)代碼的一部分。
每個(gè)EXT2分區(qū)中的空間被劃分為多個(gè)柱面組，可以更加精細(xì)地管理數(shù)據(jù)空間。 根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，組大小通常約為8MB。下面的圖1顯示了柱面組的基本結(jié)構(gòu)。柱面中的數(shù)據(jù)分配單元是塊，其大小通常為4K。
圖1：EXT文件系統(tǒng)中柱面組的結(jié)構(gòu)
柱面組中的第一個(gè)塊是一個(gè)超級(jí)塊，它包含定義其他文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并將其定位在物理磁盤(pán)上的元數(shù)據(jù)。 分區(qū)中的一些附加組將具有備份超級(jí)塊，但不是全部。 損壞的超級(jí)塊可以使用dd等磁盤(pán)實(shí)用程序?qū)浞莩?jí)塊的內(nèi)容復(fù)制到主超級(jí)塊。 它并不經(jīng)常發(fā)生，但是多年前曾經(jīng)有一個(gè)受損的超級(jí)塊，我可以使用其中一個(gè)備份超級(jí)塊來(lái)恢復(fù)其內(nèi)容。 幸運(yùn)的是，我已經(jīng)預(yù)見(jiàn)到并使用dumpe2fs命令轉(zhuǎn)儲(chǔ)我系統(tǒng)上分區(qū)的描述符信息。
下面是dumpe2fs命令的部分輸出。它顯示了超級(jí)塊中包含的元數(shù)據(jù)，以及關(guān)于文件系統(tǒng)中前兩個(gè)柱面組的數(shù)據(jù)。
每個(gè)柱面組都有自己的inode位圖，該位圖用于確定使用哪些inode，以及該組中哪些是空閑的。inode在每個(gè)組中都有自己的空間。每個(gè)inode都包含有關(guān)一個(gè)文件的信息，包括屬于該文件的數(shù)據(jù)塊的位置。塊位圖跟蹤文件系統(tǒng)中使用和釋放的數(shù)據(jù)塊。注意，上面顯示的輸出中有大量關(guān)于文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。在很大的文件系統(tǒng)中，組數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)百頁(yè)。組元數(shù)據(jù)包括組中所有空閑數(shù)據(jù)塊的列表。
EXT文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了保證文件碎片最小化的數(shù)據(jù)分配策略。減少磁盤(pán)碎片化可改善文件系統(tǒng)的性能。這些策略將在下文的EXT4部分中進(jìn)行介紹。
在某些情況下，我曾遇到的EXT2文件系統(tǒng)的最大問(wèn)題是在崩潰后可能需要幾個(gè)小時(shí)才能恢復(fù)，因?yàn)?strong>fsck（file system check）程序需要很長(zhǎng)時(shí)間才能找到并糾正文件系統(tǒng)中的任何不一致。它曾在我的一臺(tái)計(jì)算機(jī)上花費(fèi)了28個(gè)小時(shí)的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)在發(fā)生崩潰到重新啟動(dòng)時(shí)完全恢復(fù)磁盤(pán) -并且這是在磁盤(pán)大小為數(shù)百兆字節(jié)下測(cè)試的結(jié)果。
EXT3
EXT3文件系統(tǒng)的唯一目標(biāo)是克服fsck程序需要大量時(shí)間來(lái)完全恢復(fù)因文件更新操作期間發(fā)生的不正確關(guān)閉而損壞的磁盤(pán)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。EXT文件系統(tǒng)的唯一增加是journal，它預(yù)先記錄了將對(duì)文件系統(tǒng)執(zhí)行的改動(dòng)。磁盤(pán)結(jié)構(gòu)的其余部分和EXT2中是相同的。
EXT3中的journal并不是直接將數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)的數(shù)據(jù)區(qū)域，而是將文件數(shù)據(jù)及其元數(shù)據(jù)寫(xiě)入到磁盤(pán)上的指定區(qū)域。一旦數(shù)據(jù)安全地存儲(chǔ)在硬盤(pán)上，它就可以合并到目標(biāo)文件或附加到目標(biāo)文件中，而這幾乎不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。由于該數(shù)據(jù)被提交到磁盤(pán)的數(shù)據(jù)區(qū)域，因此需更新journal以便在發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)文件系統(tǒng)保持一致?tīng)顟B(tài)，然后該journal中的所有數(shù)據(jù)都被提交。在下次啟動(dòng)時(shí)，將檢查文件系統(tǒng)是否存在不一致性，然后將journal中剩余的數(shù)據(jù)提交到磁盤(pán)的數(shù)據(jù)區(qū)域以完成對(duì)目標(biāo)文件的更新。
日志化確實(shí)會(huì)降低數(shù)據(jù)寫(xiě)入性能，但journal提供了三種選項(xiàng)可供用戶(hù)在性能，數(shù)據(jù)完整性和安全性之間進(jìn)行選擇。我的個(gè)人偏好是安全性，因?yàn)槲业沫h(huán)境不需要繁重的磁盤(pán)寫(xiě)入操作。
日志函數(shù)最多可以減少在檢查硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)發(fā)現(xiàn)不一致性所需的時(shí)間：從幾小時(shí)（甚至幾天）到幾分鐘不等。多年來(lái)，我遇到了很多導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰的問(wèn)題。個(gè)中細(xì)節(jié)可以填滿(mǎn)另一篇文章，但足以證實(shí)大多數(shù)是自我原因造成的，就像踢掉電源插頭一樣。幸運(yùn)的是，EXT日志化文件系統(tǒng)已將啟動(dòng)恢復(fù)時(shí)間縮短到兩三分鐘。另外，自從我開(kāi)始使用帶日志功能的EXT3以來(lái)，我從來(lái)沒(méi)有遇到丟失數(shù)據(jù)的問(wèn)題了。
EXT3的日志功能可以關(guān)閉，然后作為EXT2文件系統(tǒng)運(yùn)行。日志功能本身仍然存在，它是空的并且是未使用的。只需使用mount命令重新掛載分區(qū)，使用type參數(shù)指定EXT2。您可以在命令行中執(zhí)行此操作，這取決于您使用的是哪個(gè)文件系統(tǒng)，但是您可以更改/etc/fstab文件中的類(lèi)型說(shuō)明符，然后重新啟動(dòng)。我強(qiáng)烈建議不要將EXT3文件系統(tǒng)作為EXT2使用，因?yàn)榭赡軙?huì)丟失數(shù)據(jù)并延長(zhǎng)恢復(fù)時(shí)間。
現(xiàn)有的EXT2文件系統(tǒng)可以通過(guò)使用以下命令添加日志來(lái)升級(jí)到EXT3。
其中/dev/sda1是驅(qū)動(dòng)器和分區(qū)標(biāo)識(shí)符。確保在/etc/fstab中更改文件類(lèi)型說(shuō)明符，并重新啟動(dòng)分區(qū)或重新啟動(dòng)系統(tǒng)以使更改生效。
EXT4
EXT4文件系統(tǒng)主要改善了性能，可靠性和容量。為了提升可靠性，添加了元數(shù)據(jù)和日志校驗(yàn)和。為了完成各種各樣的關(guān)鍵任務(wù)的需求，文件系統(tǒng)時(shí)間戳將時(shí)間間隔精確到了納秒。時(shí)間戳字段的兩個(gè)高位bit將2038年問(wèn)題延續(xù)到了2446年——至少為EXT4文件系統(tǒng)延續(xù)了。
在EXT4中，數(shù)據(jù)分配從固定塊變成了擴(kuò)展塊。一個(gè)擴(kuò)展塊通過(guò)它在硬盤(pán)上的起始和結(jié)束位置來(lái)描述。這使得在一個(gè)單一節(jié)點(diǎn)指針條目中描述非常長(zhǎng)的物理連續(xù)文件成為可能，它可以顯著減少大文件中的描述所有數(shù)據(jù)的位置的所需指針的數(shù)量。為了進(jìn)一步減少碎片化，其他分配策略已經(jīng)在EXT4中實(shí)現(xiàn)。
EXT4通過(guò)在磁盤(pán)上分散新創(chuàng)建的文件來(lái)減少碎片化，因此他們不會(huì)像早期的PC文件系統(tǒng)，聚集在磁盤(pán)的起始位置。文件分配算法嘗試盡量將文件均勻的覆蓋到柱面組，而且當(dāng)不得不產(chǎn)生碎片時(shí)，盡可能地將間斷文件范圍靠近同一個(gè)文件的其他碎片，來(lái)盡可能壓縮磁頭尋找和旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間。當(dāng)一個(gè)新文件創(chuàng)建的時(shí)候或者當(dāng)一個(gè)已有文件擴(kuò)大的時(shí)候，附加策略用于預(yù)分配額外磁盤(pán)空間。它有助于保證擴(kuò)大文件不會(huì)導(dǎo)致它直接變?yōu)樗槠?。新文件不?huì)直接分配在已存在文件的后面，這也阻止了已存在文件的碎片化。
除了數(shù)據(jù)在磁盤(pán)的具體位置，EXT4使用一些功能策略，例如延遲分配，允許文件系統(tǒng)在分配空間之前先收集到要寫(xiě)到磁盤(pán)的所有數(shù)據(jù)。這可以提高數(shù)據(jù)空間連續(xù)的概率。
之前的EXT文件系統(tǒng)，例如EXT2和EXT3，可以掛載EXT4，來(lái)提升一些次要性能。不幸的是，它要求關(guān)掉一些EXT4的重要的新特性，因此我不建議這種做法。
從Fedora 14開(kāi)始，EXT4已經(jīng)是Fedora的默認(rèn)文件系統(tǒng)。使用在Fedroa文檔描述的過(guò)程，一個(gè)EXT3文件系統(tǒng)可以升級(jí)到EXT4，然而由于剩余的EXT3元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它的性能仍然會(huì)受到影響。從EXT3升級(jí)到EXT4最好的方法是備份所有的目標(biāo)文件系統(tǒng)分區(qū)的數(shù)據(jù)，使用mkfs命令將一個(gè)空的EXT4文件系統(tǒng)寫(xiě)到分區(qū)，然后從備份恢復(fù)所有數(shù)據(jù)。
節(jié)點(diǎn)（Inode）
在之前描述過(guò)，節(jié)點(diǎn)是一個(gè)EXT文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)的關(guān)鍵要素。圖2展示了節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)在硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。這個(gè)示意圖是目錄和單一文件的節(jié)點(diǎn)，在這種情況下，可能是高度碎片化文件的節(jié)點(diǎn)。EXT文件系統(tǒng)為減少碎片化而積極努力，因此你不會(huì)看到有很多間接數(shù)據(jù)塊或者數(shù)據(jù)區(qū)的文件。事實(shí)上，就像你將在下面看到的，碎片化在EXT文件系統(tǒng)中非常少見(jiàn)，因此大多節(jié)點(diǎn)會(huì)只用一個(gè)或者兩個(gè)直接數(shù)據(jù)指針而且不使用間接指針。
圖2：節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了關(guān)于每個(gè)文件的信息和EXT文件系統(tǒng)對(duì)所有屬于它的數(shù)據(jù)的定位。
節(jié)點(diǎn)不包含文件的名稱(chēng)。通過(guò)目錄項(xiàng)（directory entry）來(lái)訪問(wèn)文件，它自己就是文件的名稱(chēng)而且包含指向此節(jié)點(diǎn)的指針。指針的值是節(jié)點(diǎn)號(hào)。每個(gè)文件系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)唯一的ID號(hào)，但是在同一個(gè)電腦（甚至同一個(gè)硬盤(pán)）的其他文件系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)可以有相同的節(jié)點(diǎn)號(hào)。這會(huì)對(duì)硬連接產(chǎn)生一些后果，這方面內(nèi)容超出了本文的范圍。
節(jié)點(diǎn)包含了文件的元數(shù)據(jù)，包括它的類(lèi)型和權(quán)限以及它的大小。節(jié)點(diǎn)也包含了15個(gè)指針的空間，來(lái)描述柱面組中數(shù)據(jù)部分中的數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)區(qū)的位置和長(zhǎng)度。12個(gè)指針提供了數(shù)據(jù)區(qū)的直接訪問(wèn)，而且對(duì)處理大部分文件都是足夠的。然而，對(duì)于有大量碎片的文件，它可能必須需要一些額外的空間，以間接節(jié)點(diǎn)的形式描述。從技術(shù)上來(lái)講，它們不是真正的節(jié)點(diǎn)，因此為了方便我使用短語(yǔ)“間接節(jié)點(diǎn)（node）”。
間接節(jié)點(diǎn)是文件系統(tǒng)中一個(gè)常規(guī)的數(shù)據(jù)塊，只用于描述數(shù)據(jù)而且不用存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)，因此可以支持超過(guò)15個(gè)指針。例如，一個(gè)大小為4K的塊可以支持512個(gè)4字節(jié)間接節(jié)點(diǎn)，允許一個(gè)單一文件包含12（直接） 512（間接）=524個(gè)區(qū)。同樣也支持雙重或三重間接節(jié)點(diǎn)，但是我們一般不太可能遇到需要這么多區(qū)的文件。
對(duì)于許多陳舊的PC文件系統(tǒng)（諸如FAT（及其所有變體）和NTFS），碎片化一直是導(dǎo)致磁盤(pán)性能下降的主要問(wèn)題。碎片整理本身就成為一個(gè)行業(yè)，囊括不同品牌的碎片整理軟件，其作用從非常有效到表現(xiàn)平平。
Linux擴(kuò)展文件系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)分配策略，有助于最大限度地減少硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上文件的碎片，并在碎片發(fā)生時(shí)減少碎片效應(yīng)。你可以在EXT文件系統(tǒng)上使用fsck命令來(lái)檢查整個(gè)文件系統(tǒng)的碎片。以下示例檢查我的主工作站的主目錄，該目錄僅有1.5％碎片化。請(qǐng)務(wù)必使用-n參數(shù)，因?yàn)樗梢苑乐?strong>fsck對(duì)所掃描的文件系統(tǒng)執(zhí)行任何操作。
我曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)一些理論上的計(jì)算，以確定磁盤(pán)碎片整理是否會(huì)導(dǎo)致性能顯著提高。雖然我確實(shí)做了一些假定，但我使用的磁盤(pán)性能數(shù)據(jù)來(lái)自新的300GB，Western Digital硬盤(pán)，具有2.0ms的磁軌間尋址時(shí)間。本例中的文件數(shù)量是我在計(jì)算當(dāng)天存在于該文件系統(tǒng)中的實(shí)際數(shù)量。我確實(shí)假定每天都會(huì)觸發(fā)相當(dāng)多的碎片文件（20％）。
表1: 碎片化對(duì)磁盤(pán)性能的理論上的影響
我已經(jīng)做了兩次測(cè)算，每天總的附加尋址時(shí)間，一次是基于磁軌間尋址時(shí)間，這是由于EXT文件分配策略而導(dǎo)致大多數(shù)文件更可能出現(xiàn)的情況，另一種是平均尋址時(shí)間，我假定這會(huì)觸發(fā)相當(dāng)于最壞的情形。
從表1可以看出，對(duì)于具有相當(dāng)性能的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的現(xiàn)代EXT文件系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，碎片化影響最??；對(duì)絕大多數(shù)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)。你可以將實(shí)際環(huán)境中的數(shù)據(jù)插入到你自己的類(lèi)似電子表格中，以得到你對(duì)性能影響的預(yù)期。這種計(jì)算方式很可能不會(huì)代表實(shí)際性能，但它可以提供對(duì)碎片話及其對(duì)系統(tǒng)的理論上的影響的一些洞察力。
我的大部分分區(qū)大約1.5％或1.6％碎片化;我確實(shí)有一個(gè)3.3％碎片化的分區(qū)，但這是一個(gè)大的，128GB的文件系統(tǒng)，擁有少于100個(gè)非常大的ISO映像文件;多年來(lái)，我不得不多次擴(kuò)展此分區(qū)，因?yàn)樗珴M(mǎn)了。
這并不是說(shuō)某些應(yīng)用程序環(huán)境不需要更少的碎片文件的保證。EXT文件系統(tǒng)可以由知識(shí)淵博的管理員進(jìn)行調(diào)整，他們可以調(diào)整參數(shù)以補(bǔ)償特定的工作負(fù)載類(lèi)型。這可以在文件系統(tǒng)被創(chuàng)建時(shí)或之后使用tune2fs命令來(lái)完成。應(yīng)對(duì)每次調(diào)優(yōu)改動(dòng)的結(jié)果進(jìn)行測(cè)試，細(xì)致地記錄并進(jìn)行分析，以確保對(duì)目標(biāo)環(huán)境達(dá)到最佳性能。在最差的情況下，如果性能無(wú)法提升到所需的水平，則可能有更適合特定工作負(fù)載的其他文件系統(tǒng)類(lèi)型。請(qǐng)記住，在單個(gè)主機(jī)系統(tǒng)上混用文件系統(tǒng)類(lèi)型以匹配每個(gè)文件系統(tǒng)上的負(fù)載是很常見(jiàn)的。
由于在大多數(shù)EXT文件系統(tǒng)中碎片數(shù)量很少，因此不需要進(jìn)行碎片整理。無(wú)論如何，EXT文件系統(tǒng)都沒(méi)有安全的碎片整理工具。目前有幾個(gè)工具可以讓你檢查單個(gè)文件的碎片狀況或文件系統(tǒng)中剩余空閑空間的碎片化狀態(tài)。有一個(gè)工具，e4defrag，它將在可用空間允許的前提下對(duì)文件、目錄或文件系統(tǒng)進(jìn)行盡可能地碎片化整理。顧名思義，它只適用于EXT4文件系統(tǒng)中的文件，并且存在一些局限性。
如果有必要對(duì)EXT文件系統(tǒng)執(zhí)行完全的碎片整理，則僅有一種方法可以可靠地工作。你必須移動(dòng)文件系統(tǒng)中的所有文件以進(jìn)行碎片整理，以確保在將文件安全復(fù)制到其他位置后將其刪除。如果可能的話，你可以增加文件系統(tǒng)的大小來(lái)輔助減少將來(lái)的碎片產(chǎn)生。然后將文件復(fù)制回目標(biāo)文件系統(tǒng)。即使這樣做并不能保證所有的文件都會(huì)被完全去碎片化。
結(jié)論
20多年來(lái)，EXT文件系統(tǒng)一直是許多Linux發(fā)行版的默認(rèn)文件系統(tǒng)。它們需要少量的維護(hù)就能提供穩(wěn)定性、高容量、可靠性和性能。我嘗試過(guò)其他文件系統(tǒng)，但總是回到EXT。毫無(wú)疑問(wèn)，EXT4文件系統(tǒng)應(yīng)該用于大多數(shù)Linux系統(tǒng)，除非有令人信服的理由去使用另一個(gè)文件系統(tǒng)。
關(guān)于作者
David Both。David Both居住在北卡羅來(lái)納州的Raleigh，是Linux和開(kāi)源的支持者。他在IT行業(yè)工作了四十多年，并在IBM教授OS/2了二十多年。在IBM工作期間，他在1981年為最初的IBM PC編寫(xiě)了第一期培訓(xùn)課程。他曾為紅帽教授RHCE課程，并曾在MCI Worldcom，思科和北卡羅萊納州工作。他在Linux和開(kāi)源軟件方面工作了近20年。David為OS/2雜志，Linux雜志，Linux周刊和OpenSource.com撰寫(xiě)了文章。他與思科同事合作撰寫(xiě)的文章“Complete Kickstart”在2008年Linux雜志十大最佳系統(tǒng)管理文章排行榜中名列第九。
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