Neste artigo abordarei os principais sistemas de arquivos usados em distribui��es GNU/Linux atuais, tais como ext3, ext4, XFS, JFS e ReiserFS.
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Por: Perfil removido em 22/06/2012
Introdu��o
Antes de come�ar a falar sobre os sistemas de arquivos, temos que ter em mente o que � um sistema de arquivos.
Sistema de arquivos � uma estrutura l�gica aplicada � um meio f�sico de armazenamento, que permite armazenar informa��es em massa e de forma bem organizada, permitindo que um Sistema Operacional ou aplica��es possam ser usadas pelo computador, assim como gravar novas informa��es, e essas informa��es possam ser acessadas posteriormente.
Um sistema de arquivos depende de estruturas de dados sobre os arquivos. Uma dessas estruturas s�o os metadados de dados que mant�m informa��es dos objetos (arquivos/diret�rios) armazenados no dispositivo de bloco. Cada arquivo est� associado com um inode, o qual � identificado por um n�mero inteiro.
Inodes armazenam informa��es sobre arquivos e diret�rios (pastas), tais como a propriedade do arquivo, permiss�es (ler, escrever, executar), data de acesso, data de modifica��o, localiza��o, tipo de arquivo e etc. Em muitos tipos de implementa��es de sistemas de arquivos, o n�mero m�ximo de inodes � fixado no momento da cria��o do sistema de arquivos, limitando o n�mero m�ximo de arquivos que o sistema de arquivos pode conter.
- Posso usar Sistema Operacional, ou alguma aplica��o, sem ter que aplicar um sistema de arquivos?
N�o, o disco r�gido que ir� armazena as informa��es � formatado fisicamente pelo fabricante, e esse tipo de formata��o n�o � o suficiente para que o disco possa armazenar informa��es, por�m, n�o se consegue utilizar o mesmo, pois ainda precisa de uma estrutura l�gica para utilizar todo o espa�o que o disco disponibiliza.
Objetivo do artigo
N�o faz parte do objetivo do artigo fazer um estudo aprofundado sobre cada sistema de arquivos abordado, mas sim, abordar as caracter�sticas dos mesmos, permitindo conhecer mais de cada um.
Esclarecimentos
Todo e qualquer sistema de arquivos n�o � ANTI-FALHAS.
O mesmo n�o impede que sua estrutura de dados fique corrompida ou danificada ap�s um desligamento inesperado causado por falta de energia, ou por travamento no sistema ou aplica��o, fazendo com que voc� seja obrigado a usar o bot�o de desligamento ou de reinicializa��o.
E ap�s desligar ou reinicializar desta forma, pode ter certeza que seu HD logo ficar� com badblocks, principalmente se este tipo de situa��o acontecer constantemente. N�o se impressione se o seu sistema, ap�s um acontecimento destes, n�o conseguir mais ser acessado, ou precisar de reparos manuais para poder ser usado novamente.
O �nico sistema que ouvi falar bem quanto � toler�ncia de falhas, mas n�o cheguei a usar e nem a testar, foi o ZFS, desenvolvido pela Sun Microsystems.
A� voc� pode se perguntar:
- Mas o que � um 'badblock' e por qu� o sistema pode ficar corrompido, caso aconte�a o que voc� citou acima?
1° - Um 'badblock' � uma �rea danificada de um disco que n�o pode ser mais utilizada, pois o dano � permanente.
Este tipo de dano pode ser causado por desligamentos for�ados, como por exemplo, apertar o bot�o de desligamento da m�quina, assim como reinicializa��o for�ada, formata��es erradas, esbarr�es no HD, falta de energia etc.
Quando h� muitos 'badblocks', seu HD est� pr�ximo do fim de sua vida �til, pois o mesmo est� com muitos problemas.
2° - O sistema de arquivos pode ficar corrompido e o SO ficar inacess�vel, porque algum, ou alguns dados que estejam sendo utilizados pelo sistema no momento em que acontece o que foi citado anteriormente ainda n�o foram salvos, fazendo com que o mesmo fique incompleto, sendo assim corrompido. E se um arquivo deste for importante para o sistema, pode fazer com que o sistema fique inacess�vel.
Por�m, muitos dos sistemas de arquivos tem toler�ncia de falhas, alguns mais consistentes e robustos que os outros.
Para os sistemas de arquivos usados no GNU/Linux, toda essa consist�ncia tem ajuda do recurso muito utilizado que � o Journaling.
Pr�xima p�gina
P�ginas do artigo
1. Introdu��o
2. Journaling
3.
Sistema de arquivos ext3
4. Sistema de arquivos ext4
5. Sistema de arquivos XFS
6.
Sistema de arquivos ReiserFS
7. Sistema de arquivos JFS
8. Benchmark b�sico dos sistemas de arquivos
9.
Considera��es finais
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Coment�rios
Olha rapaz, achei o seu artigo excelente e fico satisfeito em ser o primeiro a coment�-lo e mais ainda por ter sa�do do assunto em voga "Pinguim x M$" que t� dando no saco!
Quanto aos filesystems, venho usando o reiserfs para o sistema raiz e o xfs para /home e n�o tenho do que me queixar, exceto o fato do Debian n�o incluir o reiserfs como op��o no Debian Installer, em rela��o a isso fiz uma dica a respeito:
//gnu2all.blogspot.se/2012/06/instalacao-do-debian-em-particao.html
Como sugest�o, voc� poderia solicitar a adi��o do esquema de particionamento para cada um dos sistemas de arquivos junto a modera��o do VOL, o que facilitaria a vida daqueles que vierem a criar novas parti��es.
Um abra�o.
Obrigado pelo coment�rio edps e pela sugest�o tamb�m.
Realmente... as vezes a galera da VOL leva a s�rio o papo Linux VS M$.
abra�o.
�timo artigo!
� sempre bom ter um dom�nio das ferramentas e m�todos que utilizamos para realizar nossos trabalhos.
Me ajudou bastante, obrigado!
Parab�ns, ficou muito bom o artigo!
Parabens, muito bom. So gostaria de saber a respeito de uma particao que eu encontrei aqui com o nome extend, que estava querendo saber que sistema de arquivos ela utilizar
Um dos comandos para saber qual sistema de arquivos uma determinada parti��o tem � o "blkid".
# blkid /dev/sda5
Obrigado pelos coment�rios pessoal, grato mesmo!
Super artigo!
Est� nos meus favoritos e nota 10 com certeza.
�timo artigo,
Fica a dica de no futuro abordar o Btrfs que nos trar� grandes beneficios.
Abra�os.
Uso o reiserfs h� anos, estou pensando em mudar para xfs no meu hd de 1.5TB mas ouvi falar que na falta de luz ele j� era. Quando pensei no ext4 me disseram que ele "gasta" mais espa�o no HD. Tenho um misto de muitos arquivos pdf pequenos e muitos arquivos com mais de 250MB. Qual a sua sugest�o...obrigado!
Ola amigo lcnrj,
Voc� leu o artigo inteiro ? pois dei claras explica��es durante o artigo e no final deixei algumas sugest�es de uso.
Para poder d� uma sugest�o de uso ideal, preciso saber qual o esquema de particionamento est� sendo usado ou que pretende usar ?
Mas antes mesmo de informar, digo que a melhor solu��o para seu caso seria usar o ext4 no /home, pois os arquivos que citou ficam localizados no /home n� isso ? o ext4 � bem r�pido tem um �timo suporte junto ao kernel, al�m disso trabalha muito bem com arquivos grandes e pequenos(tanto na leitura quanto na grava��o).
*** Esclarecimento****
Qualquer sistema de arquivos, pelo menos at� este momento pode ser corrompido, com uma queda de energia, o que existe em si � sistemas de arquivos mas consistentes que outros como foi explicado no artigo.
espero seu retorno.
Muito obrigado pelo artigo, acabei al�m de conhecer mais sobre os FS's do mercado Linux, com o que voc� falou sobre o JFS:
"Repara��o muito eficaz de um disco com badblocks, ele consegue marcar os setores defeituosos com muita precis�o, algo que outros sistemas de arquivos para Linux n�o fazem."
Vou tentar reavivar uns 20 HDs de la da empresa que est�o em uma caixa para descarte por problemas de BadBlock. =)
Valeu mesmo. ^^
Por nada amigo Tacioandrade,
Mas lembre-se que badblocks influ�ncia diretamente no desempenho e n�o � garantido que o mesmo n�o ficar� com outros badblocks, j� que como tem v�rios setores defeituosos no disco.
abra�o.
�timo.
Sempre lia esses nomes, mas n�o sabia o que significavam. S� sabia que funcionava em um sistema, mas nao no outro, e desse via os arquivos daquele etc. Muito bom saber o porqu�.
Uma d�vida. Por onde voc� aprendeu isso?
Queria refer�ncia de quem entende,
pra estudar mais a fundo. Com uma pitada de C, se me entende.
Simples Jarlisson !
Estudando por livros digitais e impressos, estudando pela documenta��o que os desenvolvedores deixam dispon�vel, pesquisando e estudando pela internet e principalmente, mas principalmente mesmo colocando em pr�tica toda informa��o estudada e assimilada fazendo uma bateria de testes para poder comprovar o comportamento de todos os sistemas de arquivos abordados no artigo.
Abra�o.
Sensacional o artigo, gostei muito...
Ol�, excelente artigo!
Eu tenho uma duvida em rela��o ao JFS!
O Journaling que o Sistema de Arquivos JFS utiliza � o Journaling L�gico, correto?
Ent�o, o Journaling L�gico guarda em seu log os metadados de arquivos que sofreram uma altera��o recentemente, por�m minha d�vida � o seguinte:
-Quando houver um evento de falha (uma queda de luz), ao religar o equipamento ele ir� restaurar os dados utilizando o log realizado pelo journaling, como ele recupera os arquivos somente possuindo os seus metadados e n�o os dados como o Journal F�sico?
Obrigado pela aten��o!
Obrigado pelos coment�rios pessoal!
Respondendo as perguntas feitas pelo amigo rafamarini.
[18] Coment�rio enviado por rafamarini em 19/11/2012 - 01:32h:
O Journaling que o Sistema de Arquivos JFS utiliza � o Journaling L�gico, correto?
Obrigado pela aten��o!
R. Correto
[18] Coment�rio enviado por rafamarini em 19/11/2012 - 01:32h:
-Quando houver um evento de falha (uma queda de luz), ao religar o equipamento ele ir� restaurar os dados utilizando o log realizado pelo journaling, como ele recupera os arquivos somente possuindo os seus metadados e n�o os dados como o Journal F�sico?
Obrigado pela aten��o!
R. Os metadados tamb�m armazena informa��o sobre a localiza��o dos arquivos no sistema de arquivos, sendo assim, caso computador desligue de forma inesperada no momento da leitura ou escrita de um arquivo, o journal tem no log a informa��o(metadados) onde esta localizado os blocos do arquivo para tentar restaurar o mesmo, se necess�rio repetitivamente.
Em um evento citado por voc� dificilmente perder� o arquivo por completo. por que quando um arquivo � aberto para leitura e ou escrita, o linux cria uma c�pia do mesmo, chamado de arquivo swap. assim todas as altera��es feitas no arquivo, na verdade s�o feitas na c�pia.
Quando o arquivo � salvo as altera��es feitas na c�pia s�o sincronizadas para o arquivo original pelo kernel de forma tardia ou n�o. Poder� ainda perder se o conte�do do arquivo estiver em algum bloco defeituoso (bad block) ou se o journal n�o recebeu a tempo os metadados.
super artigo.... Show de bola.
Poxa, muito bom o seu artigo, estou estudando para LPI e aprendi muito aqui sobre File System, sei que o conteudo abordado no artigo � basico e devo procurar outras fontes, mas j� foi uma grande ajuda para a compreen��o do assunto.
Esta de parab�ns.
Abra�o.
Ol�. Gostei do artigo, mas gostaria de deixar meus dois
centavos...
Primeiro que o XFS j� est� muito mais seguro do que antigamente. Em kerneis antigos, realmente, em quedas de energia voc� poderia corromper dados, mas nas novas vers�es do XFS e dos kerneis n�o. Estes benchmarks sint�ticos onde voc� formata um HD e faz os testes logo em seguida n�o condizem com a realidade de uma sistema em pleno uso, e principalmente com muito tempo de uso! J� li coment�rios inclusive do principal desenvolvedor do ext4 que estes tipos de testes n�o mostram a
vida real de uma sistema de arquivos, por isso ele n�o leva muito em considera��o esses tipos de testes.
Tamb�m assisti a uma palestra postada no Youtube do desenvolvedor do XFS da RedHat falando coisa parecida. S�o quase 50 minutos dele respondendo a perguntas da galera, quem tiver curiosidade de assisitir � s� procurar por: XFS_ Recent and Future Adventures in Filesystem Scalability
Por exemplo, o pessoal olha esses n�meros nus e crus e vai achar que o JFS � uma lesma! Mesmo estando defasado, n�o � assim. O JFS foi criado numa �poca em que cada pulso de clock importava, pois eram poucos e muito caros. Portanto seu objetivo era n�o sobrecarregar o processador e ser seguro. Instale ele numa m�quina antiga com apenas um n�cleo e comece a fazer mais de uma coisa ao mesmo tempo que voc� vai ver a que o JFS veio! Olha aqui esse meu video: //www.youtube.com/watch?v=OCevVWiZCks
O � ext4 pode ser mais r�pido enquanto tem poucas requisi��es sobre ele, mas � s� come�ar a aumentar o n�mero de requisi��es que a coisa fica feia, na pr�tica voc� nota como se o sistema ficasse "preso" ao que ele est� fazendo e passa a responder muito lentamente! Quando n�o d� umas congeladas. O XFS tem reserva de requisi��es por padr�o, para n�o "esgotar" o sistema de arquivos rapidamente quando muitas requisi��es s�o feitas ao mesmo tempo. Eu tenho uma servidor multimedia em casa e o XFS d� banho no ext4 nisso. Fora o servidor s�o mais 4 m�quinas, comece a abrir v�rios v�deos de um mesmo HD pra voc� ver a diferen�a. Melhor que ele pra streaming de video em rede s� o ZFS com RAID, parece que nem faz for�a. Desculpem pela reda��o, acabou ficando quase 50 reais.... hehehehe Mas era s�!
Obrigado pelos coment�rios thiagomadeira, vinteumdoonze e galactus.
galactus bom voc� ter comentado e passado mais informa��es a respeito do assunto abordado no artigo.
Fantástico artigo...
Andei pesquisando hoje sobre armazenamento e não consegui chegar em conclusão alguma rsrs.
Pelas possíveis mudanças de tamanho nas partições, a opção XFS foi descartada.
Parece que vou manter ext4 com lvm...
Sem dúvidas o Universo Linux é sensacional e principalmente por ter uma comunidade tão viva, unida e
dinâmica.
Usei o Windows por muito tempo e estou totalmente motivado a algum dia, contribuir com minhas experiências no Linux com todos aqui, no Viva o Linux.
Pode parecer simples, mas agradeço pelo esforço de todos por manter esse fórum rico como está, pois verdadeiramente é um grande refúgio para novos tripulantes.
[25] Comentário enviado por bl4ckout em 11/03/2019 - 09:56h
Sem dúvidas o Universo Linux é sensacional e
principalmente por ter uma comunidade tão viva, unida e dinâmica.
Usei o Windows por muito tempo e estou totalmente motivado a algum dia, contribuir com minhas experiências no Linux com todos aqui, no Viva o Linux.
Pode parecer simples, mas agradeço pelo esforço de todos por manter esse fórum rico como está, pois verdadeiramente é um grande refúgio para novos tripulantes.
//gph.is/18Sfht9