Dotaz: Jaký je rozdíl mezi souborovými systémy ext2, ext3 a ext4 ?

[Jaroslav Kopal]

Jaký je rozdíl mezi souborovými systémy ext2, ext3 a ext4. Myslel jsem si že Linux používá ext3 jako pracovní a swap jako odkládací a tím to končí. Teď se ale postupně dozvídám že jsou ještě i ext2 a ext4. Čím se ext2, ext3 a ext4 od sebe vzájemně liší a nač se používají ?

Odpovědi

[Max]

ext2 je z těchto třech FS (FileSystémů) nejstarší, ext3 se z nich používá nejčastěji. Ext4 je novinka a začíná se pomalu naasazovat. Jaké jsou novinky a vylepšení v různých verzích se můžeš dočíst třeba zde :
Moderní souborové systémy - ext3
Ext4: evoluční souborový systém

Ovšem existuje velká řada jiných FileSystémů. Dalším ze slavných je třeba ReiserFS Moderní souborové systémy - ReiserFS (řada 3.6 a 4). Dále tu máme XFS, JFS, BRTFS a mnoho dalších. Pro běžný pracovní PC se dá říci, že si uživatelé většinou instalují "ext3" nebo "reiserfs 3.6". A jak jsem řekl, ext4 je na nástupu, tak uvidíme, jak se to pohne :)

Důvodem tolika různých FileSystémů je to, že každý je nejvhodnějí pro nějakou věc. Stále jsou nové nápady na vylepšení, stále vznikají nové a snaží se vylepšit staré atd.
Zdar Max

[pushkin]

Jenom bych si dovolil doplnit jednoduché srovnání ext2, 3 a 4:

ext2 je základ - jednoduchý souborový systém, můžete si jej představovat třeba jako FAT32 (samozřejmě jsou zde rozdíly, ale pro představu to stačí)

ext3 je "vylepšení" ext2 o žurnál, tj. určitou oblast disku, kam se zapisují transakce a v případě pádu systému je lze zopakovat a zachránit tak data. Samozřejmě na úkor nějakého toho místa na disku. Souborový systém ext3 lze používat jako ext2, tj. bez žurnálu (tak to dělá třeba windowsí ovladač Ext2IFS).

ext4 pak je prakticky shodný s ext3 s tím, že plně využívá schopností 64bit PC - tj umožňuje adresovat více souborů, větší soubory, větší disky atd. Tuším, že by měl být zpětně kompatibilní, takže by měl jít používat jako ext3 i ext2 s tím, že nebude možné využívat některé nové vychytávky.

[Mti.]

opatrne - zurnal na ext3 neni o zachrane dat, ale toho, o co se zurnal ma starat. Zalezi na nastaveni. Ext3 umi zurnal _i_ pro data, ale ten je hodne pomaly, takze ve vetsine distribuci je jako vychozi stav pouze zurnal struktury. Tim padem neskoncite po padu s blbe alokovnyma blokama, ale data nikdo nehlida - nejsou lidi.

[petr_p]

Srovnávat ext2 a VFAT je hodně mimo. ext2 je normální posixový souborový systém postavený na i-uzlech a seznamech (nepřímých) datových bloků, pro urychlení vyhledání volného místa používá bitmapy bloků. V podstatě to je velmi rozumný souborový systém, který má akorát problémy s efektivitou na velkých systémech (což jsou dnes všechny moderní disky) a při velkém množství drobných souborů. Rovněž nepřítomnost žurnálu vyžaduje plnou kontrolu systému po havárii.

Hlavní novinka ext4 je, že místo seznamů datových bloků používá rozsahy bloků. Což umožňuje rychlejší alokaci dat (rovněž nabízí předalokaci, čímž se předchází fragmentaci), rychlejší kontrolu konzistence systému a nižší režii při ukládání velkých souborů. Zpětně kompatibilní právě kvůli rozsahům není. Jakmile na něj zapíšete (přesněji řečeno jakmile naalokujete nové místo), už jej není možné připojit jako ext2/3.

[pushkin]

Srovnávat ext2 a VFAT je hodně mimo...

Jasné, proto píšu můžete si jej představovat třeba jako FAT32, hlavně kvůli absenci žurnálu. To, že je pojat a pracuje jinak je už uživateli na konci poměrně jedno.

už jej není možné připojit jako ext2/3

Já jsem kdysi četl nějaký článek (buď tady nebo na Rootu, ale nemůžu ho za boha najít :-/ , že za určitých podmínek to lze a podobně je to prezentováno i na Wikipedii. Jak to tedy je?

[petr_p]

To, že je pojat a pracuje jinak je už uživateli na konci poměrně jedno.

Právě že není, protože naivní lineární uspořádání FAT s poskakováním mezi clustery jej činí hrůzostrašně pomalým na čemkoliv, co má více jak několik desítek megabajtů. Neschopnost posixových věcí jako jsou odkazy, časy, práva, je už kapitola sama pro sebe.

Jak to tedy je?

pod typem ext3 lze připojit ext4 svazek, jen bez využití extentů

Právě o rozsahy jde. Superblok ext4 obsahuje příznak, jestli se rozsahy používají, nebo ne. Jakmile jej zapnete, tak se začnou pro nové a rostoucí soubory používat rozsahy a systém nebude již možné připojit jako ext3.

Používat ext4 bez rozsahů jenom kvůli velikostem je ale hloupost, protože pokud máte terabajtové soubory, tak klasická seznamová evidence bloků je naprosto nepoužitelná a rozsahy si velmi rychle zapnete. Nehledě na kontrolu konzistence, kde by procházení seznamů trvalo věčnost.

[pushkin]

Díky.

[Michal Kubeček]

Ten odkaz o rozdílech o ext2 a ext3 ale není moc přesný, protože třeba ACL a EA fungují i u ext2.

[Andrej]

Linux neomezuje uživatele na nějaký jeden konkrétní souborový systém.

Kromě těch, které zmiňujete, bez problémů používá také Reiser 3.6, Reiser 4, JFS, XFS, Btrfs a ještě cca pět dalších méně známých.

Každý souborový systém má své výhody a nevýhody, každý se hodí pro jiný druh nasazení a jiný druh médií.

Souborové systémy ext{2,3,4} lze chápat jako postuný vývoj často používaného souborového systému, který bývá v mnoha distribucích nabízený jako implicitní a který má v kernelu velmi dobrou podporu. To ale v žádném případě neznamená, že tento souborový systém je jediný, nejlepší, nejrychlejší či nejvhodnější pro nějaké médium či nějaký druh dat.

Podle mého osobního názoru natrhne Reiser 4 s velkým přehledem prdel jakémukoliv jinému souborovému systému. Jenže když někdo zabije svoji manželku, jeho souborový systém to pak má těžké... Lidé a jejich předsudky jsou prostě kapitola sama pro sebe.

[petr_p]

Reiser4 to nemá těžké kvůli tomu, že se věří, že Reiser zmizel svoji ženu, ale kvůli tomu, že s Reiserem není domluva ohledně začlenění do Linuxu. Navíc Reiser(4) není jediný systém s B* stromy, slučováním malých souborů a on-line kompresí.

[Andrej]

Hans Reiser se k vraždě přiznal a byl za ni odsouzený. (Ne že by to snad bylo pro hodnocení Reiser 4 nějak podstatné, dodávám to jen pro úplnost.)

Začlenění do Linuxu provázela spousta zbytečných hádek a myslím, že chyby se staly na obou stranách. Hlavním argumentem zastánců Reiser 4 byl fakt, že například ext4 byl začleněn už v podobě, která naprosto vylučovala jakékoliv nasazení a nehodila se ani k experimentování. Naopak u Reiser 4 byly stále nějaké námitky, přestože už byl cca dva roky stabilní a běžně používaný.

Můj osobní dojem je takový, že o souborových systémech rozhodovali nejvíc lidé kolem ext{3,4}, pro které byl Reiser 4 jednoduše nechtěná konkurence, která by mohla celý jejich kód — často draze zaplacený jejich zaměstnavateli — poslat v podstatě do kytek. Už Reiser 3.6 byl obrovský úspěch a velká spousta distribucí ho začínala nabízet jako implicitní souborový systém. Pokud by tento trend pokračoval, a v případě začlenění by tomu tak bezesporu bylo, ze souborových systémů rodiny ext{3,4} by se velmi rychle stal ohrožený druh. Zejména s ohledem na vynikající charakteristiky Reiser 4.

[pushkin]

+1

ReiserFS používala jako výchozí filesystem SUSE a osobně ho dodnes používám raději než ext3.

[Heron]

S tímto nelze souhlasit. Do jádra se dostal kdejaký FS v raném stádiu vývoje. Ext4 (několik změn on-disk-formátu), BTRFS (totéž), kdyby byla vhodná licence, tak i ZFS (také změny). Je tam JFS, XFS. Obé se stále vylepšuje. Což je dost velká konkurence a i tak se stále píší systémy souborů nové. Všechny se do jádra někdy dostanou. Jen Reiser4 měl jaksi problém. A nepřijde mi zcela košér z něj dělat FS, který všem natrhne pr... a říkat, že proto ho tam nikdo nechce. I on měl své problémy a kdyby to byl opravdu tak super duper FS, tak ho někdo přepíše dle požadavků jaderného kódu. Nikdo, ani Namesys, se k tomu jaksi nemá.

[Andrej]

U ZFS je hlavní problém v tom, že duplikuje většinu toho, co v Linuxu dělá VFS subsystém, sofwarový RAID a LVM, navíc „obtížně začlenitelným“ způsobem. VFS vrstva je v Linuxu propracovanější a složitější než u většiny ostatních OS. (Například FreeBSD už ZFS má.) Nemyslím si, že by ZFS výrazně omezovala licence. Ale možná jsem vedle, protože všechny hádky kolem toho jsem nečetl.

Pokud vím, Andrew Morton se někde vyjádřil v tom směru, že všechny splnitelné požadavky na Reiser 4 už byly dávno splněny.

Samozřejmě, že dřív nebo později přijdou novější a lepší FS než Reiser 4. Bylo by divné, kdyby se to nestalo. Jen si myslím, že mezi současnými FS, které Linux podporuje, Reiser 4 na běžném pevném disku konkurenci nemá. (A na DVD-RAM taky ne, troufám si tvrdit.)

Reiser 4 se skutečně spoustě lidí nehodí do krámu. Například pro JFS a XFS je existence v rámci linuxového kernelu dnes už jedinou šancí na přežití. Jenže Reiser 4 není horší než XFS a narozdíl od něj dobře pracuje také s malými soubory. A narozdíl od JFS má víc silných stránek než pouze malé soubory.

Nevím, jaké jsou přesně požadavky na začlenění, ale mám ten pocit, že žádná formální směrnice na to neexistuje. Jinak fakt nechápu, jak se mohlo stát, že stabilní a odladěný Reiser 4, navíc uvedený do mírně osekané podoby 100% kompatibilní s VFS, se do kernelu nedostal, zatímco ext4 a Btrfs tam byly už v době, kdy by jim data nesvěřil nikdo.

[trekker.dk]

Nemyslím si, že by ZFS výrazně omezovala licence. Ale možná jsem vedle, protože všechny hádky kolem toho jsem nečetl.

AFAIK jsi vedle.

Samozřejmě, že dřív nebo později přijdou novější a lepší FS než Reiser 4. Bylo by divné, kdyby se to nestalo.

Ale přesto jsi u příspěvku o Btrfs málem proskočil stropem...

Reiser 4 se skutečně spoustě lidí nehodí do krámu. Například pro JFS a XFS je existence v rámci linuxového kernelu dnes už jedinou šancí na přežití.

V tom je právě ten vtip. Jsou v jádře, takže člověk nemusí řešit hledání patchů a patchování jádra (s tím jestli to vůbec klapne a jestli to klapně i u novějších jader). Prostě fungují a díky tomu máš v podstatě záruky, že dokud je bude používat dost lidí, tak že budou fungovat dál. Na rozdíl od out-of-tree Reiser4 - kdo se o něj stará teď? A bude to dělat za půl roku?

Nevím, jaké jsou přesně požadavky na začlenění, ale mám ten pocit, že žádná formální směrnice na to neexistuje.

Požadavky na začlenění jsou nevymýšlet kraviny, nezpůsobovat regrese, splnit jakési standardy na kvalitu kódu. (Reiser4 porušoval minimálně dvě z těchto tří podmínek, a Hans přesto kód tlačil do jádra s tím, že je všechno v pořádku a takhle že to má vypadat.)

Jo a taky se hodí nemít pověst člověka,

a) kterej vynadá lidem, co s ním nesouhlasí, do blbců

b) kterej slíbil, že bude udržovat reiserfs po začlenění do jádra, načež se na to vybodl okamžitě poté, co začal vývoj Reiser4

Jinak fakt nechápu, jak se mohlo stát, že stabilní a odladěný Reiser 4, navíc uvedený do mírně osekané podoby 100% kompatibilní s VFS, se do kernelu nedostal

Jednoduše - zjevně už za tím fs nestojí nikdo, kdo by se o začlenění pokoušel. A nikdo z lidí, kteří mají na starosti začleňování kódu do jádra, si neřekne "jé, tenhle filesystém je úžasný, ten musíme mít" - mají totiž dost práce s tím začlenit ty věci, o které se někdo stará a které jim přijdou až pod nos.

Což je důvod, proč se do jádra dostaly ext4 a btrfs - tam se někdo staral, nepřišel s "já mám pravdu a vy jste blbci" a i po začlenění na kódu pracuje.

[Andrej]

Ale přesto jsi u příspěvku o Btrfs málem proskočil stropem...

Řekl jsem snad, že nástupcem Reiser 4 bude konkrétně Btrfs??? Prosím citaci. U příspěvku o Btrfs stále skáču stropem, protože je to alpha-verze, kterou nikdo nikde v běžném nasazení nemá, nejsou na ni žádné pořádné benchmarky a tak dále. Já jsem napsal, že se dřív nebo později objeví nějaký filesystém, který bude lepší než Reiser 4. Zatím se to nestalo. Jasně, třeba ZFS předčí Reiser 4 v obrovské spoustě věcí, ale (1) to je víc než filesystém v původním slova smyslu a (2) není (zatím) na Linuxu.

V tom je právě ten vtip. Jsou v jádře, takže člověk nemusí řešit hledání patchů a patchování jádra (s tím jestli to vůbec klapne a jestli to klapně i u novějších jader).

Samozřejmě, že to klapne. Reiser 4 je udržovaný současně s kernelem a pro každou verzi se vydávají patche.

Na rozdíl od out-of-tree Reiser4 - kdo se o něj stará teď? A bude to dělat za půl roku?

Edward Shishkin. (To je odpověď na první otázku.) Zda to bude dělat za půl roku? Myslím, že ano, pokud to vůbec bude nutné. Doufám, že v té době by už Reiser 4 mohl být začleněný.

a) kterej vynadá lidem, co s ním nesouhlasí, do blbců

Ano, komunikace Hanse Reisera je jediný (zdůrazňuji jediný) větší problém. Nicméně když si člověk přečte ten mailing list, zjistí, že ve spoustě věcí měl pravdu, jen ji nedokázal říct v eufemismech a v politicky korektních frázích. To je celé. Jeho kód často kritizovali a „kontrolovali“ lidé, kteří na něco takového (rozuměj vývoj souborového systému) prostě neměli dost znalostí a zkušeností. Uvádí koneckonců příklady dalších zkušených vývojářů, kteří kvůli tomuto přístupu na kernel zanevřeli.

b) kterej slíbil, že bude udržovat reiserfs po začlenění do jádra, načež se na to vybodl okamžitě poté, co začal vývoj Reiser4

Myslím, že existuje víc mimořádně kvalitních částí kernelu, jejichž autoři se po začlenění na údržbu vybodli. Tak to prostě chodí. Fakt, že Reiser 3.6 dodnes v kernelu existuje i přes nulovou podporu ze strany původního autora, víc než jasně svědčí o jeho kvalitách.

Jednoduše - zjevně už za tím fs nestojí nikdo, kdo by se o začlenění pokoušel.

Zjevně? To není pravda. Stačí použít strýčka Google. Aktivita kolem vývoje rozhodně nevymřela a sem už jsem koneckonců odkazoval.

Což je důvod, proč se do jádra dostaly ext4 a btrfs - tam se někdo staral, nepřišel s "já mám pravdu a vy jste blbci" a i po začlenění na kódu pracuje.

Že někdo i po začlenění na kódu Btrfs pracuje, to je sice hezké, ale je to taky jediná možnost. Protože se prostě jedná o kód, který má do produkční kvality setsakra daleko. Naopak Reiser 4 byl už v době prvních diskusí o začlenění hotový a připravený k běžnému nasazení — aspoň u mě fungoval bez problémů.

[trekker.dk]

Ano, komunikace Hanse Reisera je jediný (zdůrazňuji jediný) větší problém.

To je tvůj (zdůrazňuji pouze tvůj) názor.

Tak to prostě chodí. Fakt, že Reiser 3.6 dodnes v kernelu existuje i přes nulovou podporu ze strany původního autora, víc než jasně svědčí o jeho kvalitách.

Ne, to svědčí o tom, že se někdo chopil údržby.

Naopak Reiser 4 byl už v době prvních diskusí o začlenění hotový a připravený k běžnému nasazení

Vývojáři jádra si to nemysleli. A ne, nebylo to o politicky korektních nebo nekorektních frázích, ale o tom, že Reiser se prostě rozhodl, že on má jedinou a svatou pravdu. A OK, teď se jedná o začlenění, ale od té doby se kód značně změnil.

[trekker.dk]

Jo a ještě něco

Edward Shishkin. (To je odpověď na první otázku.) Zda to bude dělat za půl roku? Myslím, že ano, pokud to vůbec bude nutné. Doufám, že v té době by už Reiser 4 mohl být začleněný.

"Myslíš že ano" není dost dobré. Pro produkční nasazení je potřeba "určitě ano." A k tomu "pokud to vůbec bude nutné" - jako že by se Reiser4 začlenil a pak se na něj někdo zase vybodl?

[trekker.dk]

Podle mého osobního názoru natrhne Reiser 4 s velkým přehledem prdel jakémukoliv jinému souborovému systému.

Načež dostane nakopáno od Btrfs a to nejenom proto, že hlavní vývojář není magor a je s ním rozumná domluva. Takže zatímco Reiser4 se do jádra nedostal a už asi ani nedostane, Btrfs tam (zatím jako experimental) je už teď

[Andrej]

Citation needed.

Srovnávat stabilní, prověřený a fungující Reiser 4 s ultra-hyper-experimental Btrfs??? Tohle snad ani nelze myslet vážně!

BTW, rád bych viděl ten benchmark, ve kterém Btrfs nakope něčemu prdel... A byl bych rád, kdyby součástí toho benchmarku byla taky otázka, zda po testování zapsaná data ještě existují. Má už Btrfs aspoň stabilní diskový formát, aby si ho běžný uživatel vůbec troufl vyzkoušet?

Že se Reiser 4 zatím do jádra nedostal, to je zásadní chyba. Ale tvrdit, že nějaká aplha-verze nakope prdel stabilnímu a vyzkoušenému software je fakt hodně odvážné.

[Bilbo]

To ze nechci pouzivat system nekoho kdo sedi za vrazdu manzelky neni otazka predsudku, ale toho, ze ve vezeni asi moc vyvoje neudela (pochybuju ze by mel v cele pocitac s pripojenim do netu) a jelikoz je reiserFS tak trochu one-man-show a ne produkt vetsiho tymu vyvojaru, tak provozovat FS kde nevim jestli nekdo vubec bude opravovat pripadne bugy je celkem riziko.

[Andrej]

Edward Shishkin