EXT3 файлова система

За разлика от EXT2, EXT3е дневникфайлова система, т.е. няма да изпаднат в непоследователно състояние след неуспехи. Но е напълно съвместим с EXT2.

Разработено от Red Hat

В момента той е основният за LINUX.

Драйверът Ext3 съхранява пълни точни копия на променящите се блокове (1KB, 2KB или 4KB) в паметта, докато операцията завърши. Това може да изглежда разточително. Пълните блокове съдържат не само променени данни, но и немодифицирани.

Този подход се нарича " физическо дневникиране", което отразява използването на" физически блокове "като основна единица за регистриране. Подходът, при който се съхраняват само променливи байтове, а не цели блокове, се нарича" логическо регистриране"(Използва се XFS). Тъй като ext3 използва "физическо дневникиране", дневникът на ext3 е по-голям от XFS. Тъй като ext3 използва пълни блокове, както драйверът, така и подсистемата за журналиране избягват сложността на "логическото дневникиране" ...

Типовете регистриране, поддържани от Ext3, които могат да бъдат активирани от файла / etc / fstab:

о данни = дневник(режим на пълен журнал на данни) - всички нови данни първо се записват в дневника и едва след това се прехвърлят на постоянното му място. В случай на срив дневникът може да бъде препрочитан, привеждайки данните и метаданните в последователно състояние.
Най-бавният, но най-надежден.

о данни = поръчани- записват се само промени в метаданните на файловата система, но логически метаданните и блоковете от данни се групират в един модул, наречен транзакция. Преди да бъдат записани нови метаданни на диска, свързаните блокове данни се записват първо. Този режим на журналиране на ext3 е зададен по подразбиране.
Когато добавяте данни в края на файла, режимът data = подредени гарантира последователност (както в режим на пълно записване на данни). Ако обаче данните се записват във файла над съществуващите, тогава има възможност за смесване на "оригиналните" блокове с модифицираните. Това е резултат от факта, че data = ordered не проследява записи, когато нов блок е насложен върху съществуващия и не предизвиква модификация на метаданните.

о данни = обратно запис(само метаданни) - записват се само промени в метаданните на файловата система. Най-бързият метод за регистриране. Вие се занимавате с този вид журналиране на файлови системи XFS, JFS и ReiserFS.

3.3.3 XFS файлова система

XFSе файлова система за журналиране, разработена от Silicon Graphics, но вече с отворен код.

Официална информация на http://oss.sgi.com/projects/xfs/

XFS е създаден в началото на 90-те (1992-1993) от Silicon Grapgics (сега SGI) за Irix-базирани мултимедийни компютри. Файловата система беше ориентирана към много големи файлове и файлови системи. Характеристика на тази файлова система е устройството за дневник - част от метаданните на файловата система се записват в дневника по такъв начин, че целият процес на възстановяване се свежда до копиране на тези данни от дневника във файловата система. Размерът на дневника се задава при създаването на системата; той трябва да бъде най-малко 32 мегабайта; и не е необходимо повече - такъв брой незакрити транзакции е трудно да се получи.

Някои функции:

o Работи по-ефективно с големи файлове.

o Има възможност да премести дневника на друг диск, за да подобри производителността.

o Записва кеш данни само когато паметта е пълна, а не периодично, както останалите.

o В дневника се записват само метаданни.

o Използва се от B + дървета.

o Използва се логическо регистриране

3.3.4 RFS файлова система

RFS (RaiserFS)е файлова система за журналиране, разработена от Namesys.

Официална информация за RaiserFS

Някои функции:

o Работи по-ефективно с голям брой малки файлове по отношение на производителността и ефективността на дисковото пространство.

o Използва специално оптимизирано b * балансирано дърво (подобрена версия на B + дърво)

o Динамично разпределя i-възли вместо статичния набор от i-възли, генерирани чрез създаване на "традиционна" файлова система.

o Динамични размери на блоковете.

3.3.4 Файлова система JFS

JFS (Журналирана файлова система) -файлова система за журналиране, разработена от IBM за операционната система AIX, но вече пусната като отворен код.

Официална информация за Journaled File System Technology за Linux

Някои функции:

o JFS регистрационните файлове следват класическия модел на транзакции на база данни

o В дневника се записват само метаданни

o Размерът на дневника е не повече от 32 мегабайта.

o Асинхронно регистриране - извършва се, когато I/O трафикът намалява

o Използва се логическо регистриране.

3.4 Таблица за сравнение на някои съвременни файлови системи

Когато работите с Linux, можете да изберете типа файлова система, както много други опции. Най-вероятно ще работите с дялове на Linux, които използват една от разширените файлови системи, поддържани от всички Linux дистрибуции и са надеждни готови решения.

Историята на разширената файлова система (ext) датира от най-ранните дни на Linux. По едно време тази файлова система елиминира ограничението за размера на файла от 2 GB, но беше изключително податлива на фрагментация. Ето защо, скоро след пускането на първата разширена файлова система, беше разработена втората й версия (ext2), премахвайки редица допълнителни ограничения (например максималният размер на файла беше увеличен до 4 TB). Файловата система ext2 бързо се превърна в приет стандарт за Linux, но продължи да се развива с развитието на операционната система. Така днес имаме още две версии на разширената файлова система - третата (ext3) и четвъртата (ext4).

Имайте предвид, че всички команди в списъците в тази статия започват с $ или #, които имат специфични значения в обвивката на Linux. Знакът $ в командния ред означава, че потребителят използва нормални привилегии, докато знакът # означава, че потребителят има root привилегии (тоест е администратор). Когато видите команда, която започва с # в списъците, трябва да имате достъп до командата sudo или до акаунта на root потребител, за да изпълните командата директно.

В по-голямата си част тази статия обсъжда работата със семейството на разширените файлови системи (ext) на Linux. Въпреки това, Linux поддържа много дискови файлови системи наред с други файлови системи, като XFS, ReiserFS, Btrfs (Файлова система с B-дърво) и JFS (IBM Journaled File System). В зависимост от задачите, които изпълнявате на вашия компютър и в работната си среда, някои от тези файлови системи може да са по-подходящи от разширена файлова система. Въпреки това, запознаването с разширената файлова система е добра отправна точка, тъй като повечето дистрибуции на Linux използват файловата система ext3 или ext4 по подразбиране.

Файловата система ext3 е по-нататъшно развитие на по-ранната файлова система ext2 и се използва широко днес. Една от важните фундаментални разлики между ext3 и ext2 е наличието на журналиране. Файловата система ext3 е обратно съвместима с ext2, така че няма нужда да преразпределяте диска, за да мигрирате от ext2 към ext3. Обикновено това се постига чрез изпълнение на командата tune2fs –j с права на root. Например, ако файловата система ext2 се използва на втория дял на първия твърд диск, тогава командата tune2fs -j / dev / sda2 е достатъчна, за да я преобразува в ext3.

В допълнение към журналирането, ext3 има редица други подобрения в сравнение с ext2, като повишена скорост и надеждност. Без възможности за журналиране, файловата система ext2 страда от мръсно рестартиране на операционната система (например в случай на неочаквано прекъсване на захранването или срив на системата). При стартиране всяка файлова система ext2 трябваше да бъде проверена, преди да се монтира. Предвид настоящия размер на файловите системи, времето за проверка на целостта в повечето случаи се оказва неприемливо, тъй като този дълъг процес значително намалява наличността на системата. В журналните файлови системи (като NTFS) данните се записват на диск и се маркират като последователни или не. Следователно, по време на мръсно рестартиране, само онези файлове, които са маркирани като непълни, се сканират, елиминирайки необходимостта от сканиране на цялата файлова система. Ext3 предоставя три режима на журналиране:

• дневник.Пълно регистриране на данни. Записват се не само метаданни, но и самите данни. Това е най-бавният режим.
• Поръчани.Технически се записват само метаданни, но тази техника може да поправи повредата при мързеливо записване, тъй като блоковете данни се записват първи.
• Пиша в отговор на писмо.Регистрират се само метаданни, а не самите данни. Това е най-бързият режим.

Най-новата версия на разширената файлова система днес е ext4, която е обратно съвместима с ext2 и ext3. В сравнение с ext3, ext4 има редица подобрения, главно свързани със скоростта и надеждността. Файловата система ext4 е налична в Linux с версия на ядрото 2.6.28 или по-нова.

Таблица 1 показва някои от основните характеристики на най-често срещаните Linux файлови системи, за да ви помогне да планирате схеми на дялове или да конвертирате съществуващи дялове.

Развитието на разширената файлова система

Как се съхраняват данните в разширената файлова система на Linux

Има два типа данни, съхранявани във файловата система на Linux. Първият тип са потребителски данни (обикновени файлове и директории, с които работят потребителите). Файловете могат да бъдат и от четири типа: обикновени файлове, връзки, именувани тръби (FIFO) и гнезда.

Може би сте чували израза „В Linux всичко е файлове или процеси“. Този израз предполага факта, че в Linux липсва концепцията за регистър. Вместо това всички обекти се съхраняват като един от четирите файлови типа. Друг тип данни, съхранявани във файловата система, са метаданните, които са индексен възел и обикновено се наричат inode... Inodes са Linux начинът за индексиране на файлови атрибути. Всеки файл има собствен inode, който обикновено съдържа следната информация:

• Размер на файла.
• Собственици на файлове (потребител и група).
• Разрешения за файлове.
• Броят на твърдите и меките връзки.
• Времето за последен достъп и промяна на файла.
• Информация за списъка за контрол на достъпа (ACL).
• Всички допълнителни атрибути, дефинирани за файла (например флаг за неизменност).

Списък 1 показва пример за използване на командата stat за извличане на информацията, съхранена в inode.
Листинг 1. Използване на командата stat

В листинг 1 командата беше изпълнена срещу файла / etc / services. В резултат на неговото изпълнение получихме във визуална форма цялата информация за inode и файлови атрибути.

Директории

Когато работите в командния ред на Linux, ще видите папки с файлове, които често се наричат директории... Директориите служат за същата цел като папките на Windows или папките на Linux GUI. Но в действителност директориите са просто празни файлове за организиране на други файлове или дори директории.

Всички директории са организирани в йерархична структура, започваща с основната директория (/). Това наистина е просто логическа подредба, тъй като не всички директории се намират в един и същ дял на файловата система. Всъщност, ако монтирате мрежова файлова система (като NFS), точката на монтиране ще бъде разположена някъде в тази йерархична структура под главната директория. Това е съществена разлика от Windows, където сте свикнали с факта, че C устройството обикновено съдържа дискова файлова система, а последващите файлови системи (съпоставени мрежови споделяния, CD-ROM устройства и USB устройства) са монтирани като отделни устройства - D, E, F и така нататък.

Суперблок

На най-високо ниво цялата информация за самата файлова система се съхранява в т.нар. суперблок. Въпреки че работата със суперблок може да не е много интересна, разбирането на концепцията за използване на командата dump2fs може да ви помогне да получите пълно разбиране на концепциите за съхранение на данни във файлова система.

Списък 2 показва пример, в който получаваме информация за дяла, намиращ се на устройството / dev / sda1 (в нашия случай това е дялът / boot). В конструкцията на superblock grep -i ние използваме независимата от главните букви команда grep за отпечатване на информация, съдържаща низа на суперблока.
Листинг 2. Използване на dumpe2fs за получаване на информация за суперблок

Преглед на състоянието на файловата система

Естествено, вие ще искате да настроите основните параметри на файловата система, като разпределяне на диск, контролни точки за сигурност и дадено ниво на производителност. Арсеналът на GNU съдържа много инструменти за работа с файловата система. Най-често срещаните команди са df, du, fsck и fdisk, както и iostat и sar (тези команди не са толкова популярни, но са също толкова полезни).

Команди Du и df

Командите df и du се използват за получаване на информация за използването на диска и свободното дисково пространство. Командата du -csh / var показва размера на файловете в директорията / var. Ако трябва да получите информация за вложените поддиректории на директорията / var, трябва да изпълните командата du -h.

Fsck команда

Командата fsck се използва за проверка на файловата система и възстановяване, ако е необходимо. Например, ако трябва да проверите дяла, разположен на устройството / dev / sda2 за грешки, след това въведете командата fsck / dev / sda:

Забележка.Тази команда трябва да се изпълнява на немонтирана файлова система.

В горните примери всички задачи бяха изпълнени в режим на един потребител. Първо беше демонтиран дялът /var на /dev/sda3. Командата fsck не намери никакви грешки или би се опитала да ги поправи.

Iostat команда

Командата iostat показва статистически данни за операциите по I/O диск.

Този пример демонстрира как можете да използвате командата iostat, за да получите информация за операциите за четене/запис, както и обща статистика. Имайте предвид, че по подразбиране тази команда показва информация за четене/запис за всички устройства и показва обща статистика за използване в горния ред.

Команда Сар

Командата sar показва стойностите на системните броячи, подобно на програмата Windows Performance Monitor. Командата sar може да се използва за показване на минали стойности или за показване на броячи в реално време:

В този пример командата sar показва пет стойности на брояча, които се актуализират на всеки 4 секунди.

Оптимизация и фина настройка на файловата система

Една от отговорните задачи на системния администратор е да осигури достъп до потребителски данни за определено време. Точно както в операционната система Windows, наблюдението на производителността на системата е една от основните задачи в Linux. Подобно на производителността на мрежата, производителността на диска за четене/запис може да бъде пречка в системата, така че изисква оптимизация и настройка.

Следните методи могат да се използват за персонализиране на файловата система:

• Приложете инструмента tune2fs.
• Променете точките за монтиране във файла / etc / fstab.
• Промяна на параметрите на ядрото.

Настройка с tune2fs

Помощната програма на командния ред tune2fs се използва за настройка на параметрите на твърдия диск. Например, ако имате големи директории на дял с файлова система ext3, тогава можете да ускорите достъпа до тях с помощта на хеширани b-дървета, за които се използва превключвателя tune2fs dir_index:

Командата tune2fs трябва да се изпълнява с root привилегии. Превключвателят -O дефинира опция за посочения раздел.

Монтирайте с помощта на специални опции

Извиква се процесът, след който файловата система става достъпна за използване монтажфайлова система. На практика за това се използва командата mount. Когато включите вашия Linux компютър, системата трябва да знае как да монтира наличните файлови системи. За тази цел се използва файлът / etc / fstab. Както всички други конфигурационни файлове на Linux, този файл може да се редактира с помощта на всеки текстов редактор, като vi или vim. Във файла / etc / fstab са точките за монтиране за различни файлови системи. Четвъртата колона се използва при конфигуриране на опциите за монтиране. Например, можете да добавите опцията noatime, за да деактивирате одита на последните времена за достъп до файлове за конкретна файлова система (което потенциално може да подобри производителността). Ако имате файлова система, в която потребителите не трябва да записват данни (например, ако съдържа архиви), тогава можете да я монтирате с опцията ro (само за четене).

За да промените опциите за монтиране във файла / etc / fstab, използвайте следния команден ред:

Ако дялът може да бъде демонтиран в текущата производствена среда, командата mount -o remount ще избегне рестартиране на системата след модифициране на файла / etc / fstab.

Конфигуриране на параметри на ядрото

Командата sysctl се използва за преглед и промяна на параметрите на ядрото. За списък с параметри, свързани с файловата система и техните текущи стойности, изпълнете sysclt -a | grep fs, както е показано в листинг 3.
Листинг 3. Преглед на параметри на ядрото, свързани с файловата система

Списък 3 показва фрагмент от списък със специфични за файловата система опции на ядрото, филтрирани с помощта на командата grep. Можете да промените тези параметри с помощта на командата sysclt -w. Например, ако вашият сървър обработва голям брой малки файлове и непрекъснато получава грешки със съобщението „изчерпване на файловите манипулатори“, можете да увеличите максималния брой манипулатори на отворени файлове с помощта на командата sysclt -w file-max = xxxxxx , където хххххх- необходимия максимален брой процесори.

Всички промени, направени със sysctl, работят до първото рестартиране. За да влязат в сила тези промени след рестартиране, трябва да отворите файла / etc / sysconf във всеки текстов редактор и да го редактирате. Този файл не съдържа всички параметри на ядрото, така че ако не сте намерили необходимия параметър в него, просто го добавете заедно с желаната стойност.

Фрагментация

Обикновено дефрагментирането на диска се извършва, когато е фрагментиран повече от 20%. При създаване на разширена файлова система около 5% от дисковото пространство е запазено за системни задачи, за да се избегне необходимостта от дефрагментиране. Накратко, при нормални обстоятелства не е нужно да се притеснявате за дефрагментиране. Това обаче не означава, че настоящото поколение разширени файлови системи е напълно фрагментирано. Ако подозирате, че даден файл е фрагментиран, можете да проверите това с командата filefrag. Опцията -v предоставя по-подробна информация.

Ако имате инсталирани две операционни системи, Windows и Linux, тогава със сигурност бихте искали да се съдържате в дялове на безплатна операционна система директно от Windows, без да рестартирате компютъра си.

За съжаление няма поддръжка за Linux дялове в Windows. Но напразно. Струва ми се, че това може да е хубав жест от Microsoft.

Същността на проблема е, че Windows използва файловата система NTFS, докато Linux има свой собствен начин за организиране на файлове, разширената файлова система, чиято най-нова версия има сериен номер 4.

Linux е по-удобен за използване от своята търговска сестра: Linux поддържа файловата система на Windows NTFS по подразбиране. Разбира се, няма да можете да инсталирате Linux на NTFS дял, но можете да четете и записвате данни от такъв.

Ext2 IFS

Ext2 IFS поддържа Windows NT4.0 / 2000 / XP / 2003 / Vista / 2008 версии x86 и x64 и ви позволява да преглеждате съдържанието на Linux ext2 дялове, както и да пишете в тях. Помощната програма инсталира системния драйвер ext2fs.sys, който разширява възможностите на Windows и включва пълна поддръжка за ext2 в него: на ext2 дяловете се присвояват букви на устройството, а файловете и папките върху тях се показват в диалоговите прозорци на всички приложения, например в Explorer.

Ext2 FSD

Ext2 FSD е безплатен драйвер за Windows системи (2K / XP / VISTA / 7 версии x86 и x64). Подобно на предишната помощна програма, която по своята същност също е драйвер, тя включва пълна поддръжка на файловата система ext2 в Windows.

LTOOLS е набор от помощни програми на командния ред, който ви позволява да четете и записвате данни към/от Linux ext2, ext3 и ReiserFS дялове (стандартни Linux файлови системи) от DOS или Windows машина.

Има версия на програмата с графична обвивка (написана на Java) - LTOOLSgui, както и версия с написана графична обвивка.

Ext2Read

За десерт, както винаги, най-вкусното.

Ext2Read е помощна програма за файлов мениджър, която позволява както преглед, така и запис в дялове ext2 / ext3 / ext4. Поддържа LVM2 и, за разлика от други програми в този преглед, файловата система ext4. Вградена поддръжка за рекурсивно копиране на директория.

И ето го втория десерт. В началото беше казано, че би било добър жест от Microsoft да активира поддръжката за Linux дялове в Windows по подразбиране.

Жестът е направен за 20-годишнината на Linux. Вижте сами.

Това е всичко. Благодаря за вниманието. Ще се преборя с майските бръмбари. Тази пролет има много от тях. 🙂

Как да направите възможен достъп до дисков дял или преносим носител с файлови системи в среда на Windows Ext2 / 3/4 ? Ако например има и втора система на компютъра Linux... И трябва да работите с неговите данни от околната среда Windows... Или друг пример – когато виртуални дискове със системи, инсталирани на виртуални машини, се монтират вътре в Windows Linuxили Android... С Ext2 / 3 / 4 Windows не знае как да работи нативно, за това се нуждае от инструменти на трети страни. Какви са тези средства?Помислете за тези по-долу.

***
Първите три средства ще направят възможно четенето само от информационни устройства Ext2 / 3/4... Последното решение ще позволи както четене, така и запис на данни. Всички инструменти, разгледани по-долу, са безплатни.

1. DiskInternals Linux Reader

Една проста програма е примитивен файлов мениджър, направен като обикновен Windows Explorer, с поддръжка за файлови системи Вътрешен 2/3/4 , Reiser4 , HFS , UFS2... В прозореца на програмата ще видим дялове и устройства с Linuxили Android.

За да копирате, изберете папка или файл, натиснете бутона "Запазване".

След това посочете пътя за копиране.

2. Плъгин за Total Commander DiskInternals Reader

Любителите на популярното могат да извличат данни Linuxили Androidвътре в Windows, използвайки този файлов мениджър. Но след като преди това сте инсталирали специален плъгин в него. Един от тези плъгини е, че може да свързва и чете информационни устройства, форматирани в Ext2 / 3/4 , Мазнини / exFAT , HFS / HFS + , ReiserFS... Изтеглете плъгина, разопаковайте архива му вътре , потвърждаваме инсталацията.

Стартирайте (важно) като администратор. Отиваме в секцията. Щракнете върху.

Тук, заедно с други дялове на диска и носителя, този с Ext2 / 3/4 .

Данните се копират с помощта на традиционните начин - с клавиша F5 на втория панел.

3. Плъгин за Total Commander ext4tc

Опростена алтернатива на предишното решение - ext4tc, друг плъгин за ... Може да се свързва за четене на информационни устройства, форматирани само в Ext2 / 3/4... Изтеглете приставката, разопаковайте архива му във файловия мениджър, стартирайте инсталацията.

Стартирайте (важно) като администратор. Щракваме. Отиваме на.

Ако трябва да копирате данни, използвайте обичайния метод с клавиша F5.

4. Ext2Fsd драйвер за поддръжка

Програма Ext2FsdШофьорът ли е Ext2 / 3/4, той реализира поддръжка за тези файлови системи на ниво операционна система. Можете да работите с дискови дялове и устройства, форматирани в тези файлови системи, както с обикновени поддържани от Windows информационни устройства в прозореца Explorer или програми на трети страни. Драйверът позволява както четене, така и запис на данни.

Изтеглете най-новата актуална версия Ext2Fsd.

При инсталиране активираме (ако за дългосрочна работа) три предложени квадратчета за отметка:

1 - Автоматично стартиране на драйвера заедно с Windows;
2 - Поддръжка на запис за Ext2;
3 - Поддръжка за форматиране за Ext3.

На етапа на предварително завършване активираме опцията за стартиране на прозореца на мениджъра на драйвери - - с придружаващото присвояване на информация на устройства от Ext2 / 3/4дискови букви.

В прозореца, който се отвори ще видим носителя с вече присвоена буква. Например в нашия случай носителят с Ext4е посочена първата свободна буква Ф.

Сега можем да работим с диска Фв прозореца на изследователя.

Задайте писмо на нови свързани устройства с Ext2 / 3/4можете да използвате контекстното меню, извикано на всяко от показаните в прозореца устройства. Но само като зададете буква на устройството, такова устройство няма да се показва след рестартиране на Windows, това е решение само за една сесия с компютъра. За да направите ново устройство с Ext2 / 3/4постоянно видима в средата на Windows, трябва да щракнете двукратно върху нея, за да отворите прозореца за настройка и да зададете параметрите за постоянна връзка. Във втората колона ви трябва:

За сменяеми носители активирайте квадратчето за отметка, обозначено с числото 1 на екранната снимка, и посочете буквата на устройството;
За вътрешни дискове и дялове активирайте квадратчето за отметка, посочено на екрана по-долу с номер 2, и също така посочете буквата на устройството.