ext3 - ext3

Katso geeni, katso EXT3 (geeni) .
ext3
Kehittäjä (t) Stephen Tweedie
Koko nimi Kolmas laajennettu tiedostojärjestelmä
Otettu käyttöön Marraskuu 2001 Linuxilla 2.4.15
Osion tunniste 0x83 ( MBR )
EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7 ( GPT )
Rakenteet
Hakemiston sisältö Taulukko, tiivistetty B-puu ja dir_index käytössä
Tiedostojen varaus bittikartta (vapaa tila), taulukko (metatiedot)
Huonot lohkot Pöytä
Rajoitukset
Max. äänenvoimakkuuden koko 4 TiB - 32 TiB
Max. Tiedoston koko 16 GiB - 2 TiB
Max. tiedostojen lukumäärä Muuttuja, varattu luomishetkellä
Max. tiedostonimen pituus 255 tavua
Sallitut merkit tiedostonimissä Kaikki tavut paitsi NUL ('\ 0') ja '/'
ominaisuudet
Päivämäärät tallennettiin muutos (mtime), määritteen muokkaus (ctime), pääsy (atime)
Ajanjakso 14. joulukuuta 1901 - 18. tammikuuta 2038
Päivämäärän tarkkuus 1 s
Ominaisuudet salli palautus, vain liite, h-puu (hakemisto), muuttumaton, päiväkirja, ei-atime, ei-dump, turvallinen poisto, synkroninen kirjoitus, ylhäältä (hakemisto)
Tiedostojärjestelmän käyttöoikeudet Unix -käyttöoikeudet, ACL -luettelot ja mielivaltaiset suojausattribuutit (Linux 2.6 ja uudemmat)
Läpinäkyvä puristus Ei
Läpinäkyvä salaus Ei (tarjotaan lohkon laitetasolla)
Tietojen poistaminen Ei
Muut
Tuetut käyttöjärjestelmät Linux , BSD , ReactOS , Windows ( IFS: n kautta )

ext3 tai kolmas laajennettu tiedostojärjestelmä on päiväkirjana toimiva tiedostojärjestelmä , jota Linux -ydin yleensä käyttää . Sitä käytetään olla oletuksena tiedostojärjestelmän monien suosittujen Linux . Stephen Tweedie paljasti ensin, että hän työskenteli ext2 : n laajentamisen puolesta Journaling the Linux ext2fs Filesystem -lehden julkaisussa vuonna 1998 ja myöhemmin helmikuussa 1999 julkaistussa ytimen postituslistassa. Tiedostojärjestelmä yhdistettiin päälinjan Linux -ytimeen marraskuussa 2001 2.4.15 alkaen. Sen tärkein etu verrattuna ext2: een on päiväkirjaus , mikä parantaa luotettavuutta ja poistaa tarvetta tarkistaa tiedostojärjestelmä epäpuhtaan sammutuksen jälkeen. Sen seuraaja on ext4 .

Edut

Ext3: n suorituskyky (nopeus) on vähemmän houkutteleva kuin kilpailevat Linux-tiedostojärjestelmät, kuten ext4, JFS , ReiserFS ja XFS , mutta ext3: lla on merkittävä etu, koska se mahdollistaa päivitykset ext2: sta ilman varmuuskopiointia ja palauttamista . Vertailuarvot viittaavat siihen, että ext3 käyttää myös vähemmän CPU -tehoa kuin ReiserFS ja XFS. Sitä pidetään myös turvallisempana kuin muita Linux -tiedostojärjestelmiä suhteellisen yksinkertaisuuden ja laajemman testauskannan vuoksi.

ext3 lisää ext2: een seuraavat ominaisuudet:

  • journal
  • Online -tiedostojärjestelmän kasvu
  • HTree indeksointi suuremmille hakemistoille

Ilman näitä ominaisuuksia mikä tahansa ext3 -tiedostojärjestelmä on myös kelvollinen ext2 -tiedostojärjestelmä. Tämä tilanne on mahdollistanut hyvin testattujen ja kypsien tiedostojärjestelmien ylläpito-ohjelmien käytön ext2-tiedostojärjestelmien ylläpitoon ja korjaamiseen myös ext3: n kanssa ilman suuria muutoksia. Ext2- ja ext3 -tiedostojärjestelmillä on sama apuohjelmien vakiojoukko , e2fsprogs , joka sisältää fsck -työkalun. Läheinen suhde tekee myös muuntamisen kahden tiedostojärjestelmän välillä (sekä eteenpäin ext3: een että taaksepäin ext2: ksi) suoraviivaiseksi.

ext3: sta puuttuvat "modernit" tiedostojärjestelmäominaisuudet, kuten dynaaminen inodien varaus ja laajuus . Tämä tilanne saattaa joskus olla haitta, mutta palautettavuuden kannalta se on merkittävä etu. Tiedostojärjestelmän metatiedot ovat kiinteissä, tunnetuissa paikoissa, ja tietorakenteissa on jonkin verran redundanssia. Merkittävässä datavirheessä ext2 tai ext3 voidaan palauttaa, kun taas puupohjainen tiedostojärjestelmä ei.

Kokorajoitukset

Enimmäismäärä lohkojen varten ext3 on 2 32 . Lohkon koko voi vaihdella, mikä vaikuttaa tiedostojen enimmäismäärään ja tiedostojärjestelmän enimmäiskokoon:

Lohkon koko
Tiedoston enimmäiskoko		 Suurin
tiedostojärjestelmän koko
1 KiB 16 GiB 2 TiB
2 KiB 256 GiB 8 TiB
4 KiB 2 TiB 16 TiB
8 KiB 2 TiB 32 TiB
  1. ^ Linuxissa 8 KiB -lohkokoko on käytettävissä vain arkkitehtuureissa, jotka sallivat 8 KiB: n sivut , kuten alfa .

Päiväkirjatasot

Ext3: n Linux -toteutuksessa on käytettävissä kolme tasoa päiväkirjaa :

Lehti (pienin riski)
Sekä metatiedot että tiedoston sisältö kirjoitetaan päiväkirjaan ennen kuin ne siirretään päätiedostojärjestelmään. Koska päiväkirja on suhteellisen jatkuva levyllä, tämä voi parantaa suorituskykyä, jos päiväkirjassa on tarpeeksi tilaa. Muissa tapauksissa suorituskyky huononee, koska tiedot on kirjoitettava kahdesti - kerran päiväkirjaan ja kerran tiedostojärjestelmän pääosaan.
Tilattu (keskisuuri riski)
Vain metatiedot kirjataan päiväkirjaan; tiedoston sisältö ei ole, mutta on taattu, että tiedoston sisältö kirjoitetaan levylle ennen kuin siihen liittyvät metatiedot merkitään päiväkirjaan sitoutuneiksi. Tämä on oletusarvo monissa Linux -jakeluissa. Jos tiedoston kirjoittamisen tai liittämisen aikana ilmenee sähkökatkos tai ytimen paniikki , päiväkirja ilmoittaa, että uutta tiedostoa tai siihen liitettyjä tietoja ei ole "sitoutunut", joten se puhdistetaan puhdistusprosessin aikana. (Siis liittää ja uudet tiedostot on samantasoinen eheydensuojan nimellä "kirjaava" taso.) Kuitenkin tiedostot ovat päälle kirjoitetaan voi vioittua koska alkuperäinen versio tiedostosta ei tallennu. Näin ollen on mahdollista päätyä tiedostoon uuden ja vanhan välissä olevaan tilaan ilman tarpeeksi tietoja yhden tai toisen palauttamiseksi (uudet tiedot eivät koskaan päässeet levylle kokonaan, eikä vanhoja tietoja tallenneta mihinkään). Vielä pahempaa on, että välitila saattaa sekoittaa vanhoja ja uusia tietoja, koska kirjoitusjärjestys jätetään levyn laitteiston tehtäväksi.
Takaisinkirjoitus (suurin riski)
Vain metatiedot kirjataan päiväkirjaan; tiedoston sisältö ei ole. Sisältö voidaan kirjoittaa ennen tai jälkeen päiväkirjaa. Tämän seurauksena tiedostot, joita on muutettu juuri ennen kaatumista, voivat vioittua. Esimerkiksi liitettävä tiedosto voidaan merkitä päiväkirjaan todellista suuremmaksi, mikä aiheuttaa roskaa lopussa. Tiedostojen vanhemmat versiot voivat myös ilmestyä odottamatta päiväkirjan palautuksen jälkeen. Tietojen ja päiväkirjan synkronoinnin puute on monissa tapauksissa nopeampaa. JFS käyttää tämän tason päiväkirjausta, mutta varmistaa, että kirjoittamattomista tiedoista johtuva "roska" nollataan uudelleenkäynnistyksen yhteydessä. XFS käyttää myös tätä päiväkirjausmuotoa.

Kaikissa kolmessa tilassa tiedostojärjestelmän sisäisen rakenteen varmistetaan olevan johdonmukainen myös kaatumisen jälkeen. Joka tapauksessa vain niiden tiedostojen tai hakemistojen tietosisältö, joita muutettiin järjestelmän kaatumisen yhteydessä, vaikuttaa joka tapauksessa; loput ovat ehjät toipumisen jälkeen.

Haitat

Toimivuus

Koska ext3 pyrkii olemaan taaksepäin yhteensopiva aiemman ext2: n kanssa, monet levyn rakenteista ovat samanlaisia ​​kuin ext2. Näin ollen ext3: sta puuttuu viimeaikaisia ​​ominaisuuksia, kuten laajuudet , inodien dynaaminen allokointi ja lohkojen alijako . Hakemistossa voi olla enintään 31998 alihakemistoa , koska inodessa voi olla korkeintaan 32 000 linkkiä (jokainen suora alihakemisto lisää emokansion inode -linkkilaskuria ".." -viitteessä).

ext3, kuten useimmat nykyiset Linux -tiedostojärjestelmät, ei saa olla fsck -ed, kun tiedostojärjestelmä on asennettu kirjoittamista varten. Jos yritetään tarkistaa tiedostojärjestelmä, joka on jo asennettu luku-/kirjoitustilaan, se havaitsee (erittäin todennäköisesti) epäjohdonmukaisuudet tiedostojärjestelmän metatiedoissa. Jos tiedostojärjestelmän metatiedot muuttuvat ja fsck tekee muutoksia yrittäessään saattaa "epäjohdonmukaiset" metatiedot "johdonmukaiseen" tilaan, yritys "korjata" epäjohdonmukaisuudet vioittaa tiedostojärjestelmää.

Eheytys

Ei ole online -ext3 -eheytystyökalua , joka toimisi tiedostojärjestelmän tasolla. On offline ext2 eheytys, e2defrag. Kuitenkin, e2defragvoi tuhota dataa, riippuen ominaisuus bittiä kytketään päälle tiedostojärjestelmä; se ei osaa käsitellä monia uusimpia ext3 -ominaisuuksia.

On olemassa käyttäjätilojen eheytystyökaluja, kuten Shake ja defrag. Shake toimii jakamalla tilaa koko tiedostolle yhdeksi operaatioksi, mikä yleensä saa allokaattorin löytämään viereisen levytilan. Jos tiedostoja käytetään samanaikaisesti, Shake yrittää kirjoittaa ne vierekkäin. Defrag toimii kopioimalla jokainen tiedosto itsensä päälle. Tämä strategia toimii kuitenkin vain, jos tiedostojärjestelmässä on tarpeeksi vapaata tilaa. Todellista eheytystyökalua ei ole olemassa ext3: lle.

Kuitenkin, kuten Linux -järjestelmänvalvojan oppaassa todetaan, "Nykyaikaiset Linux -tiedostojärjestelmät pitävät pirstoutumisen minimissä pitämällä kaikki tiedoston lohkot lähellä toisiaan, vaikka niitä ei voisi tallentaa peräkkäisille sektoreille. Jotkut tiedostojärjestelmät, kuten ext3, varaa tehokkaasti ilmainen lohko, joka on lähimpänä muita tiedoston lohkoja. Siksi ei tarvitse huolehtia Linux -järjestelmän pirstoutumisesta. "

Vaikka ext3 kestää tiedostojen pirstoutumista, ext3 voi sirpaloitua ajan mittaan tai tiettyihin käyttötapoihin, kuten hitaiden suurten tiedostojen kirjoittamiseen. Näin ollen Ext4 (seuraaja ext3) on online-tiedostojärjestelmä eheytysapuohjelman e4defrag ja tukee tällä hetkellä laajuudet (vierekkäisellä tiedosto alueet).

Kumoa poistaminen

ext3 ei tue poistettujen tiedostojen palauttamista. Ext3 -ohjain poistaa tiedostot aktiivisesti pyyhkimällä tiedostojen inodit törmäysturvallisuussyistä.

On edelleen useita tekniikoita ja joitain ilmaisia ​​ja omistettuja ohjelmistoja poistettujen tai kadonneiden tiedostojen palauttamiseen tiedostojärjestelmäpäiväkirja -analyysin avulla; ne eivät kuitenkaan takaa mitään erityistä tiedostojen palauttamista.

Puristus

e3compr on epävirallinen korjaustiedosto ext3: lle, joka pakkaa läpinäkyvästi . Se on e2compr: n suora portti ja sitä on edelleen kehitettävä. Se kääntää ja käynnistyy hyvin ylempien ytimien kanssa, mutta päiväkirjausta ei ole vielä toteutettu.

Tilannekuvien tuen puute

Toisin kuin useat nykyaikaiset tiedostojärjestelmät, ext3 ei tue tilannekuvia natiivisti , kykyä kaapata nopeasti tiedostojärjestelmän tila mielivaltaisina aikoina. Sen sijaan se luottaa vähemmän tilaa säästäviin, äänenvoimakkuuden tilannekuviin, jotka tarjoaa Linux LVM . Next3 tiedostojärjestelmä on modifioitu versio ext3 joka tarjoaa tilannekuvia tukea, mutta säilyttää yhteensopivuuden EXT3-levyn muodossa.

Ei tarkistussummaa päiväkirjassa

ext3 ei tee tarkistussummaa päiväkirjaan kirjoitettaessa. Jos tallennuslaitteessa on ylimääräinen välimuisti, jos este = 1 ei ole käytössä liitäntävaihtoehtona ( /etc /fstab ) ja jos laitteisto tekee kirjoitusvälimuistin epäkunnossa, on olemassa riski vakavasta tiedostojärjestelmän vioittumisesta kolari. Tämä johtuu siitä, että tallennuslaitteet, joissa on kirjoitusvälimuistit, ilmoittavat järjestelmälle, että tiedot on kirjoitettu kokonaan, vaikka ne olisi kirjoitettu (haihtuvaan) välimuistiin.

Jos kiintolevy kirjoituksia tehdään out-of-order (johtuen modernin kiintolevyjä välimuistia kirjoituksia jotta kuolettaa kirjoitusnopeuksia), on todennäköistä, että kukaan kirjoittaa sitoutua lohko liiketoimen ennen muita asiaankuuluvia lohkot kirjoitetaan. Jos sähkökatko tai korjaamaton kaatuminen tapahtuu ennen muiden lohkojen kirjoittamista, järjestelmä on käynnistettävä uudelleen. Uudelleenkäynnistyksen jälkeen tiedostojärjestelmä toistaa lokin normaalisti ja toistaa "voittajat" (tapahtumat, joissa on vahvistuslohko, mukaan lukien yllä oleva virheellinen tapahtuma, joka sattui olemaan merkitty kelvollisella suorituslohkolla). Yllä oleva keskeneräinen levyn kirjoittaminen jatkuu, mutta käyttäen vioittunutta päiväkirjadataa. Tiedostojärjestelmä korvaa siis virheellisesti normaalit tiedot vioittuneilla tiedoilla päiväkirjaa toistettaessa. Jos olisi käytetty tarkistussummia, joissa "väärennetyn voittajan" tapahtuman lohkot olisi merkitty keskinäisellä tarkistussummalla, tiedostojärjestelmä olisi voinut tietää paremmin eikä toistaa korruptoituneita tietoja levylle. Lehden tarkistussumma on lisätty ext4: ään.

Tiedostojärjestelmät, jotka kulkevat laitteen kartoitusliittymän läpi (mukaan lukien ohjelmisto -RAID- ja LVM -toteutukset), eivät ehkä tue esteitä ja antavat varoituksen, jos kyseistä kiinnitysvaihtoehtoa käytetään. On myös joitakin levyjä, jotka eivät toteuta oikein kirjoitusvälimuistin huuhtelulaajennusta, joka on välttämätön toiminnan esteille, mikä aiheuttaa samanlaisen varoituksen. Näissä tilanteissa, joissa esteitä ei tueta tai ne ovat käytännöllisiä, luotettava kirjoitusjärjestys on mahdollista sammuttamalla levyn kirjoitusvälimuisti ja käyttämällä data=journalasennusvaihtoehtoa. Levyn kirjoitusvälimuistin sammuttaminen voi olla tarpeen, vaikka esteet olisivat käytettävissä.

Sovellukset, kuten tietokannat, odottavat, että fsync () -puhelu huuhtelee odottavat kirjoitukset levylle, ja esteen toteutus ei aina tyhjennä aseman kirjoitusvälimuistia vastauksena kyseiseen puheluun. Esteen toteutuksessa on myös mahdollinen ongelma, joka liittyy virheiden käsittelyyn tapahtumien aikana, kuten taajuusmuuttajan vika. Tiedetään myös, että joskus jotkin virtualisointitekniikat eivät välitä oikein fsync- tai flush -komentoja viereisestä käyttöjärjestelmästä taustalla oleville laitteille (tiedostot, taltiot, levy). Jotkin kiintolevyt tai ohjaimet käyttävät välimuistin huuhtelua väärin tai eivät ollenkaan, mutta mainostavat silti, että sitä tuetaan, eivätkä palauta virheitä, kun sitä käytetään. On niin monia tapoja käsitellä fsynciä ja kirjoittaa välimuistin käsittely väärin, joten on turvallisempaa olettaa, että välimuistin huuhtelu ei toimi, ellei sitä ole nimenomaisesti testattu riippumatta siitä, kuinka luotettaviksi yksittäiset komponentit uskotaan.

Lähiajan sukupuutto päivämääräleiman rajoitusten vuoksi

Ext3 tallentaa päivämäärät Unix -aikaan käyttämällä neljä tavua tiedoston otsikossa. 32 bittiä ei anna tarpeeksi tilaa jatkaa tiedostojen käsittelyä 18. tammikuuta 2038 jälkeen - vuosi 2038 . Tämän "Geekin vuosituhannen" odotetaan aiheuttavan laajaa häiriötä, jos sitä ei käsitellä ajoissa.

ext4

Image
fsck -ajan riippuvuus inode -määrästä (ext3 vs. ext4)
Pääartikkeli: ext4

28. kesäkuuta 2006 Theodore Ts'o , ext3: n pääkehittäjä, julkisti parannetun version, nimeltään ext4. Korjaukset, jotka merkitsevät ext4: n vakaana koodina, yhdistettiin 11. lokakuuta 2008 Linux 2.6.28 -lähdekoodivarastoihin, mikä merkitsi kehitysvaiheen loppua ja suositteli sen käyttöönottoa. Vuonna 2008 Ts'o totesi, että vaikka ext4: llä on parannettuja ominaisuuksia, kuten se, että se on paljon nopeampi kuin ext3, se ei ole suuri edistysaskel, vaan se käyttää vanhaa tekniikkaa ja on stop-gap; Ts'o uskoo, että Btrfs on parempi suunta, koska "se parantaa skaalautuvuutta, luotettavuutta ja hallinnan helppoutta". Btrfsillä on myös "useita samoja suunnitteluideoita kuin reiser3 / 4: llä".

Katso myös

Viitteet

Ulkoiset linkit