Welches Linux-Dateisystem sollten Sie verwenden?

Wenn Sie Partitionen auf einem Linux-PC formatieren, sehen Sie eine Vielzahl von Dateisystemoptionen. Diese Optionen müssen nicht überwältigend sein. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welches Linux-Dateisystem Sie verwenden sollen, gibt es eine einfache Antwort.

Die schnelle Antwort: Verwenden Sie Ext4, wenn Sie sich nicht sicher sind

Wir werden uns gleich mit dem Unkraut befassen und den Unterschied zwischen den verschiedenen Dateisystemen feststellen, aber wenn Sie sich nicht sicher sind: Verwenden Sie Ext4.

Ext4 ist aus einem bestimmten Grund das Standarddateisystem auf den meisten Linux-Distributionen. Es ist eine verbesserte Version des älteren Ext3-Dateisystems. Es ist nicht das modernste Dateisystem, aber das ist gut so: Es bedeutet, dass Ext4 absolut solide und stabil ist.

In Zukunft werden sich Linux-Distributionen schrittweise in Richtung BtrFS verschieben. BtrFS ist immer noch auf dem neuesten Stand und wird derzeit stark weiterentwickelt. Daher sollten Sie dies auf Produktionssystemen vermeiden. Das Risiko von Datenkorruption oder anderen Problemen ist die potenzielle Geschwindigkeitsverbesserung nicht wert.

Beachten Sie jedoch, dass dieser Hinweis zur Verwendung von Ext4 nur für Linux-Systempartitionen und andere Partitionen auf der Festplatte gilt, auf die nur Linux zugreifen kann. Wenn Sie ein externes Laufwerk formatieren, das Sie für andere Betriebssysteme freigeben möchten, sollten Sie Ext4 nicht verwenden, da Windows, macOS und andere Geräte Ext4-Dateisysteme nicht lesen können. Sie sollten exFAT oder FAT32 verwenden, wenn Sie ein externes Laufwerk unter Linux formatieren.

Wenn Sie Partitionen auf Ihrem Linux-Hauptstartlaufwerk einrichten, möchten Sie beim Einrichten dieser Partitionen auch eine Swap-Partition mit einer Größe von mindestens einigen GB erstellen. Diese Partition wird für «Swap Space» verwendet. Es ähnelt der Auslagerungsdatei unter Windows. Linux tauscht Speicher in den Swap-Bereich aus, wenn der RAM voll ist. Diese Partition muss als «Swap» anstatt mit einem bestimmten Dateisystem formatiert sein.

Was ist Journaling?

Eine Sache, die Sie bei der Auswahl zwischen Dateisystemen bemerken werden, ist, dass einige von ihnen als «Journaling» -Dateisystem markiert sind und andere nicht. Das ist wichtig.

Das Journaling soll verhindern, dass Daten durch Abstürze und plötzlichen Stromausfall beschädigt werden. Angenommen, Ihr System schreibt gerade eine Datei auf die Festplatte und verliert plötzlich die Stromversorgung. Ohne ein Tagebuch hätte Ihr Computer keine Ahnung, ob die Datei vollständig auf die Festplatte geschrieben wurde. Die Datei würde dort auf der Festplatte verbleiben und beschädigt sein.

Bei einem Journal würde Ihr Computer feststellen, dass er eine bestimmte Datei auf die Festplatte im Journal schreiben, diese Datei auf die Festplatte schreiben und diesen Job dann aus dem Journal entfernen würde. Wenn der Strom während des Schreibens der Datei ausfällt, überprüft Linux beim Hochfahren das Journal des Dateisystems und nimmt alle teilweise abgeschlossenen Jobs wieder auf. Dies verhindert Datenverlust und Dateibeschädigung.

Journaling verlangsamt die Schreibleistung der Festplatte zwar geringfügig, lohnt sich jedoch auf einem Desktop oder Laptop. Es ist nicht so viel Aufwand, wie Sie vielleicht denken. Die vollständige Datei wird nicht in das Journal geschrieben. Stattdessen werden nur die Dateimetadaten, der Inode oder der Speicherort der Festplatte im Journal aufgezeichnet, bevor sie auf die Festplatte geschrieben werden.

Jedes moderne Dateisystem unterstützt das Journaling, und Sie sollten ein Dateisystem verwenden, das das Journaling beim Einrichten eines Desktops oder Laptops unterstützt.

Dateisysteme, die kein Journaling anbieten, können auf Hochleistungsservern und anderen solchen Systemen verwendet werden, auf denen der Administrator zusätzliche Leistung erzielen möchte. Sie sind auch ideal für austauschbare Flash-Laufwerke, bei denen Sie keinen höheren Overhead und keine zusätzlichen Schreibvorgänge für das Journaling benötigen.

Was ist der Unterschied zwischen all diesen Linux-Dateisystemen?

Während Microsoft Windows entwickelt und Apple MacOS steuert, ist Linux ein Open-Source-Projekt, das von der Community entwickelt wurde. Jeder (oder jedes Unternehmen) mit der Fähigkeit und Zeit kann ein neues Linux-Dateisystem erstellen. Das ist ein Grund, warum es so viele Möglichkeiten gibt. Hier sind die Unterschiede:

• Durchwahl steht für «Extended File System» und wurde als erstes speziell für Linux entwickelt. Es hat vier Hauptrevisionen gehabt. «Ext» ist die erste Version des 1992 eingeführten Dateisystems. Es war ein bedeutendes Upgrade des damals verwendeten Minix-Dateisystems, es fehlen jedoch wichtige Funktionen. Viele Linux-Distributionen unterstützen Ext nicht mehr.
• Ext2 ist kein Journaling-Dateisystem. Bei der Einführung war es das erste Dateisystem, das erweiterte Dateiattribute und 2-Terabyte-Laufwerke unterstützte. Das Fehlen eines Journals für Ext2 bedeutet, dass weniger auf die Festplatte geschrieben wird, was es für Flash-Speicher wie USB-Laufwerke nützlich macht. Dateisysteme wie exFAT und FAT32 verwenden jedoch auch kein Journaling und sind besser mit verschiedenen Betriebssystemen kompatibel. Wir empfehlen daher, Ext2 zu vermeiden, es sei denn, Sie wissen, dass Sie es aus irgendeinem Grund benötigen.
• Ext3 ist im Grunde nur Ext2 mit Journaling. Ext3 wurde so konzipiert, dass es abwärtskompatibel mit Ext2 ist, sodass Partitionen zwischen Ext2 und Ext3 konvertiert werden können, ohne dass eine Formatierung erforderlich ist. Es gibt es schon länger als Ext4, aber Ext4 gibt es seit 2008 und es ist weit verbreitet. An diesem Punkt ist es besser, Ext4 zu verwenden.
• Ext4 wurde auch so konzipiert, dass sie abwärtskompatibel ist. Sie können ein Ext4-Dateisystem als Ext3 oder ein Ext2- oder Ext3-Dateisystem als Ext4 bereitstellen. Es enthält neuere Funktionen, die die Fragmentierung von Dateien reduzieren, größere Volumes und Dateien ermöglichen und eine verzögerte Zuordnung verwenden, um die Lebensdauer des Flash-Speichers zu verbessern. Dies ist die modernste Version des Ext-Dateisystems und die Standardeinstellung bei den meisten Linux-Distributionen.

• BtrFS, ausgesprochen «Butter» oder «Better» FS, wurde ursprünglich von Oracle entworfen. Es steht für «B-Tree File System» und ermöglicht das Pooling von Laufwerken, direkte Schnappschüsse, transparente Komprimierung und Online-Defragmentierung. Es teilt eine Reihe der gleichen Ideen wie ReiserFS, ein Dateisystem, das einige Linux-Distributionen standardmäßig verwenden. BtrFS ist so konzipiert, dass es einen sauberen Bruch mit der Ext-Reihe von Dateisystemen darstellt. Ted Ts’o, der Betreuer des Ext4-Dateisystems, betrachtet Ext4 als kurzfristige Lösung und glaubt BtrFS ist der Weg nach vorne. Erwarten Sie, dass BtrFS in den nächsten Jahren sowohl in Enterprise-Server- als auch in Consumer-Desktop-Linux-Distributionen zum Standard wird, wenn es weiter getestet wird.
• ReiserFS war ein großer Fortschritt für Linux-Dateisysteme, als es 2001 eingeführt wurde und viele neue Funktionen enthielt, die Ext niemals implementieren würde. ReiserFS wurde ersetzt durch Reiser4Dies führte zu einer Verbesserung vieler Funktionen, die in der ersten Version unvollständig waren oder fehlten. Die Entwicklung von Reiser4 kam jedoch zum Stillstand, nachdem der Hauptentwickler Hans Reiser dies getan hatte ins Gefängins geschickt Reiser4 ist immer noch nicht im Haupt-Linux-Kernel und wird wahrscheinlich nicht dort ankommen. BtrFS ist die bessere langfristige Wahl.

• ZFS wurde von Sun Microsystems für Solaris entwickelt und gehört jetzt Oracle. ZFS unterstützt viele erweiterte Funktionen, einschließlich Laufwerkpooling, Snapshots und dynamisches Disk Striping. BtrFS bringt viele dieser Funktionen standardmäßig unter Linux. Jede Datei verfügt über eine Prüfsumme, sodass ZFS feststellen kann, ob eine Datei beschädigt ist oder nicht. Sun Open-Source-ZFS unter der Sun CDDL-Lizenz, was bedeutet, dass es nicht im Linux-Kernel enthalten sein kann. Sie können jedoch Installieren Sie die ZFS-Unterstützung auf jeder Linux-Distribution. Ubuntu bietet jetzt auch offizielle ZFS-Unterstützung ab Ubuntu 16.04. Ubuntu verwendet standardmäßig ZFS für Container.
• XFS wurde 1994 von Silicon Graphics für das SGI IRX-Betriebssystem entwickelt und 2001 auf Linux portiert. Es ähnelt Ext4 in gewisser Weise, da es auch die verzögerte Zuweisung verwendet, um die Dateifragmentierung zu unterstützen, und keine bereitgestellten Snapshots zulässt. Es kann im laufenden Betrieb vergrößert, aber nicht geschrumpft werden. XFS bietet eine gute Leistung beim Umgang mit großen Dateien, jedoch eine schlechtere Leistung als andere Dateisysteme beim Umgang mit vielen kleinen Dateien. Dies kann für bestimmte Servertypen nützlich sein, die hauptsächlich mit großen Dateien umgehen müssen.
• JFS, oder «Journaled File System», wurde 1990 von IBM für das IBM AIX-Betriebssystem entwickelt und später auf Linux portiert. Es bietet eine geringe CPU-Auslastung und eine gute Leistung für große und kleine Dateien. JFS-Partitionen können dynamisch in der Größe geändert, aber nicht verkleinert werden. Es war sehr gut geplant und wird in fast allen wichtigen Distributionen unterstützt. Die Produktionstests auf Linux-Servern sind jedoch nicht so umfangreich wie bei Ext, da es für AIX entwickelt wurde. Ext4 wird häufiger verwendet und in größerem Umfang getestet.
• Tauschen ist eine Option beim Formatieren eines Laufwerks, aber kein tatsächliches Dateisystem. Es wird als virtueller Speicher verwendet und hat keine Dateisystemstruktur. Sie können es nicht mounten, um seinen Inhalt anzuzeigen. Swap wird vom Linux-Kernel als «Scratch Space» verwendet, um Daten, die nicht in den RAM passen, vorübergehend zu speichern. Es wird auch für den Winterschlaf verwendet. Während Windows seine Auslagerungsdatei als Datei auf seiner Hauptsystempartition speichert, reserviert Linux nur eine separate leere Partition für den Auslagerungsspeicher.

• FAT16, FAT32, und exFAT: Die FAT-Dateisysteme von Microsoft sind häufig eine Option beim Formatieren eines Laufwerks unter Linux. Diese Dateisysteme enthalten kein Journal und sind daher ideal für externe USB-Laufwerke. Sie sind ein De-facto-Standard, den jedes Betriebssystem – Windows, MacOS, Linux und andere Geräte – lesen kann. Dies macht sie zum idealen Dateisystem für die Formatierung eines externen Laufwerks, das Sie mit anderen Betriebssystemen verwenden möchten. FAT32 ist älter. exFAT ist die ideale Option, da es im Gegensatz zu FAT32 Dateien mit einer Größe von mehr als 4 GB und Partitionen mit einer Größe von mehr als 8 TB unterstützt.

Es gibt auch andere Linux-Dateisysteme, einschließlich Dateisysteme, die speziell für den Flash-Speicher entwickelt wurden in eingebetteten Geräten und auf SD-Karten. Dies sind jedoch die Optionen, die Sie unter Linux am häufigsten sehen.