深入认识Linux中的ext2与ext3文件系统

Red Hat Linux 7.2中,Red Hat首次支持日志文件系统ext3ext3文件系统是对稳定的ext2文件系统的改进,有几项优点。本文概述这些优点,解释Red Hat公司对ext3进行了何种测试,略述性能调试(为高级用户)。

有数种基于Linux的日志文件系统正在开发之中。本文不言及这些日志文件系统,也不准备与这些日志文件系统进行比较。

ext3的优点

为什么你需要从ext2迁移到ext3呢?以下有四个主要原因:可用性、数据完整性、速度、易于迁移。

可用性

在非正常当机后(停电、系统崩溃),只有在通过e2fsck进行一致性校验后,ext2文件系统才能被装载使用。运行e2fsck的时间主要取决于 ext2文件系统的大小。校验稍大一些的文件系统(几十GB)需要很长时间。如果文件系统上的文件数量多,校验的时间则更长。校验几百个GB的文件系统可能需要一个小时或更长。这极大地限制了可用性。

相比之下,除非发生硬件故障,即使非正常关机,ext3也不需要文件系统校验。这是因为数据是以文件系统始终保持一致方式写入磁盘的。在非正常关机后,恢复ext3文件系统的时间不依赖于文件系统的大小或文件数量,而依赖于维护一致性所需“日志”的大小。使用缺省日志设置,恢复时间仅需一秒(依赖于硬件速度)。

数据完整性

使用ext3文件系统,在非正常关机时,数据完整性能得到可靠的保障。你可以选择数据保护的类型和级别。你可以选择保证文件系统一致,但是允许文件系统上的数据在非正常关机时受损;这是可以在某些状况下提高一些速度(但非所有状况)。你也可以选择保持数据的可靠性与文件系统一致;这意味着在当机后,你不会在新近写入的文件中看到任何数据垃圾。这个保持数据的可靠性与文件系统一致的安全的选择是缺省设置。

速度

尽管ext3写入数据的次数多于ext2,但是ext3常常快于ext2(高数据流)。这是因为ext3的日志功能优化硬盘磁头的转动。你可以从3种日志模式中选择1种来优化速度,有选择地牺牲一些数据完整性。

第一种模式,data=writeback,有限地保证数据完整,允许旧数据在当机后存在于文件当中。这种模式可以在某些情况下提高速度。(在多数日志文件系统中,这种模式是缺省设置。这种模式为ext2文件系统提供有限的数据完整性,更多的是为了避免系统启动时的长时间的文件系统校验)

第二种模式,data=orderd(缺省模式),保持数据的可靠性与文件系统一致;这意味着在当机后,你不会在新近写入的文件中看到任何垃圾数据。

第三种模式,data=journal,需要大一些的日志以保证在多数情况下获得适中的速度。在当机后需要恢复的时间也长一些。但是在某些数据库操作时速度会快一些。

在通常情况下,建议使用缺省模式。如果需要改变模式,请在/etc/fstab文件中,为相应的文件系统加上data=模式的选项。详情可参看mount命令的man page在线手册(执行man mount)。

易于迁移

你可以不重新格式化硬盘,并且很方便的从ext2迁移至ext3而享受可靠的日志文件系统的好处。对,不需要做长时间的、枯燥的、有可能失误的“备份-重新格式化-恢复”操作,就可以体验ext3的优点。有两种迁移的方法:

· 如果你升级你的系统,Red Hat Linux安装程序会协助迁移。需要你做的工作 就是为每一个文件系统按一下选择按钮。

· 使用tune2fs程序可以为现存的ext2文件系统增加日志功能。如果文件系统在转换的过程已经被装载了(mount),那么在root目录下会出现文件”.journal”;如果文件系统没有被装载,那么文件系统中不会出现该文件。转换文件系统,只需要运行tune2fs –j /dev/hda1(或者你要转换的文件系统所在的任何设备名称),同时把文件/etc/fstab中的ext2修改为ext3。如果你要转换自己的根文件系统,你必须使用initrd引导启动。参照mkinitrd的手册描述运行程序,同时确认自己的LILO或GRUB配置中装载了initrd(如果没有成功,系统仍然能启动,但是根文件系统会以ext2形式装载,而不是ext3,你可以使用命令cat /proc/mounts 来确认这一点。)详情可参看tune2fs命令的man page在线手册(执行man tune2fs)。

为什么使用ext3?

为什么Red Hat选择ext3作为我们第一个正式支持的日志文件系统?这是因为ext3具有以下优点。注意这些优点每一个都不是ext3所独有的(其它的日志文件系统同样具有以下的某些优点),但是只有ext3同时具有所有的这些优点。

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