Классификация файловых систем

 

По предназначению файловые системы можно классифицировать на нижеследующие категории:

· Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск) - FAT32, HPFS (разработанная специалистами Microsoft и IBM), ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в несколько раз медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск. Для этого применяется либо журналирование, например в ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, либо механизм soft updates и др. Журналирование широко распространено в Linux, применяется в NTFS. Soft updates — в BSD системах.

· Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.

· Для оптических носителей CD и DVD - ISO9660, HFS, UDF и др.

· Виртуальные файловые системы - AEFS и др.

· Сетевые файловые системы - NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.

· Для флэш-памяти - YAFFS, ExtremeFFS, exFAT.

· Немного выпадают из общей классификации специализированные файловые системы - ZFS (собственно файловой системой является только часть ZFS), VMware VMFS (т. н. кластерная файловая система, которая предназначена для хранения других файловых систем) и др.

·

Примеры файловых систем

Наиболее известные файловые системы разных семейств ОС их преимущества и недостатки.

Для Linux

Ext 2/3/4

Используется традиционно для Linux.

Особенности EXT2:

· Размер блока 1кб.

· Размер каждого узла 128 байт

· I-узел содержит 12 прямых и 3 косвенных адреса, длинна адреса в I-узле стала 4 байта, что обеспечивает поддержку размера файла чуть более 16гб.

· Создание новых каталогов распределяется равномерно по группам блоков, что бы в каждой группе было одинаковое кол-во каталогов.

· Новый файл создаются в группе, где находиться каталог.

· При увеличении файлов система старается новые блоки записывать ближе к старым благодаря этому в файловую систему не нужно дефрагментировать.

В отличие от EXT2, EXT3 является журналируемой файловой системой.

ReiserFS

Файловая система этого типа похожа скорее на базу данных: внутри неё используется своя собственная система индексации и быстрого поиска данных, а представление в виде файлов и каталогов — только одна из возможностей использования такой файловой системы. Традиционно считается, что ReiserFS отлично подходит для хранения огромного числа маленьких файлов. Поддерживает журналирование.

XFS

Файловая система, наиболее подходящая для хранения очень больших файлов, в которых постоянно что-нибудь дописывается или изменяется. Поддерживает журналирование. При её использовании выше риск потерять данные при сбоях питания (в том числе и по причине принудительного обнуления повреждённых блоков в целях безопасности; при этом метаданные файла обычно сохраняются и он выглядит как корректный). Рекомендуется использовать эту файловую систему с проверенным аппаратным обеспечением, подключенным к управляемому источнику бесперебойного питания (UPS). Особенности:

· Подходит для хранения очень больших файлов.

· Имеет возможность выноса журнала на другой диск для повышения производительности.

· Сохраняет данные кэша только при переполнении памяти, а не периодически.

· Используется логическое журналирование.

SWAPFS

Этот тип файловой системы находится на особом положении — он используется для организации на диске области подкачки (swap). Область подкачки используется в Linux для организации виртуальной памяти: когда программам недостаточно имеющейся в наличии оперативной памяти, часть рабочей информации временно размещается на жёстком диске.

Для IBM

JFS

Разработана IBM для файловых серверов с высокой нагрузкой: при разработке особый упор делался на производительность и надёжность, что и было достигнуто. Поддерживает журналирование. Особенности:

· Соответствует классической модели транзакции. Применяется в БД.

· Размер журнала не более 32 мб.

Для Windows

FAT12/FAT16/FAT32

Эти файловые системы используются в MS-DOS и разных версиях Windows, а также на многих съёмных носителях (в частности, на дискетах и USB-flash). Linux поддерживает чтение и запись на эти файловые системы. Максимальный размер файла 4 гб.

NTFS

Файловая система NTFS изначально появилась в системах Windows NT, используется и другими версиями Windows. В Linux NTFS поддерживается на чтение и на запись. Нет максимального размера файлов.