Слайд 1Презентация на тему:
Файловые системы OC Linux
Слайд 2Содержание
Введение
Файловые системы, поддерживаемые ОС Linux
ext2
ext3
ext4
ReiserFS
XFS
Заключение
Словарь терминов и понятий
Список
литературы
Слайд 3Введение
Файловая система - это способ организации информации на носителе. Файловая
система обеспечивает целостность данных, контролируя идентичность данных при их записи
и последующем чтении. Также, помимо хранения данных, находящихся в файлах, файловая система хранит и управляет важной информацией о файлах и о самой файловой системе (то есть это информация о дате и времени, владельце, правах доступа, и размере файла, а также носителе информации и местонахождении файлов на диске, и т.д.).
Основными критериями при выборе файловой системы являются обычно надежность и быстродействие. В некоторых случаях приходится учитывать также фактор совместимости - в данном случае под ним понимается способность других ОС обращаться к той или иной файловой системе.
Слайд 4Файловые системы, поддерживаемые ОС Linux
OC Linux поддерживает множество файловых систем,
от журналируемых и до систем с шифрованием. Это замечательная платформа
для использования стандартных и экзотических файловых систем, а также для разработки файловых систем.
Хотя выбор файловой системы, как и выбор дистрибутива, очень индивидуален, мы постараемся составить некие обобщенные образы таких наиболее популярных файловых систем , как
ext2
ext3
ext4
ReiserFS
XFS.
Слайд 5ext2
Нежурналируемая файловая система, используемая Linux как для фиксированных, так и
для съемных дисков.
По скорости, ошибкоустойчивости и производительности работы она может
служить эталоном в тестах производительности файловых систем. Она разработана с учетом совместимости с последующими версиями, поэтому для установки новой версии кода системы не требуется устанавливать ее заново.
Единственный, но очень существенный ее минус – она не является журналируемой файловой системой (журналируемая ФС- это система, в которой ведется запись журнала и которая хранит список изменений, что в свою очередь, помогает сохранить целостность файловой системы при сбоях). Этот недостаток был устранён в следующей файловой системе ext3.
Слайд 6ext3
Усовершенствованная версия файловой системы ext2 с поддержкой ведения журнала, что повышает ее
надежность. В остальном ext3fs и ext2fs аналогичны по своей структуре
(есть функция взаимопревращения).
Система разработана Stephen Tweedie, одним из ведущих разработчиков ядра, в 2001 году.
На данном этапе она является системой по умолчанию в большинстве современных дистрибутивов Linux.
В Ext3 предусмотрено три режима работы - полное журналирование,
журналирование с обратной записью, а также задействуемое по умолчанию
последовательное.
Режим полного журналирования, распространяется и на метаданные, и
на данные файлов. Все их изменения сначала пишутся в файл журнала и
только после этого фиксируются на диске. В случае аварийного отказа
журнал можно повторно перечитать, приведя данные и метаданные в
непротиворечивое состояние. Этот механизм гарантирует защиту от потерь данных, однако является наиболее медленным.
В режиме отложенной записи, напротив, в файл журнала записываются
только изменения метаданных файлов, подобно всем рассмотренным ниже
файловым системам. То есть никакой гарантии сохранности данных он не
предоставляет, однако обеспечивает наибольшее (в рамках Ext3) быстродействие.
Файловая система ext3 может поддерживать файлы размером до 1 ТБ. Данная файловая система подходит для работы и на серверах, и на персональных компьютерах.
Слайд 7ext4
Стабильная файловая система, основанная на ext3, с введением ряда новшеств,
опирающихся на xfs/lustre. Новшества по сравнению с ext3:
Поддерживает гигантские объемы
дисков (до 1 эксбибайта ) и размеры файлов (до 16 тебибайт), работает с ними гораздо быстрее
Низкий уровень фрагментации файловой системы, и, как следствие, прирост производительности.
Улучшена производительность некоторых баз данных и мультимедийных приложений
Умеет откладывать выделение места на диске на последний момент, что положительно сказывается на производительности.
Ext3 поддерживает 32 тысячи поддиректорий. В Ext4 ограничения сняты.
Запись контрольных сумм в журнал и, как следствие, высокая надежность.
Онлайн дефрагментация.
Восстановление удаленных файлов.
Недостатки:
Неэкономичность использования дискового пространства.
Слайд 8ReiserFS
Одна из первых журналируемых файловых систем под Linux, особо
оптимизированная под каталоги, содержащие большое количество файлов, а также под
небольшие файлы. Разработана компанией Namesys. Обычно под словом ReiserFS понимают третью версию и четвертую.
В ReiserFS используется концепция бинарных деревьев (binary-tree), позаимствованная из программного обеспечения баз данных. Она позволяет осуществлять быстрый поиск данных на диске, благодаря чему повышается общая производительность системы.
Считается самой экономичной, поскольку позволяет хранить несколько файлов в одном блоке, что позволяет использовать пространство винчестера максимально рационально. Вторая особенность ReiserFS - то, что т.н. хвосты файлов, то есть их конечные части, меньшие по размеру, чем один блок, могут быть подвергнуты упаковке. Этот режим (tailing) также включается по умолчанию при создании ReiserFS, обеспечивая около 5% экономии дискового пространства. Что, правда, несколько снижает быстродействие, и потому режим тайлинга можно отменить при монтировании файловой системы.
Помимо этого, ReiserFS поддерживает самый большой размер файла — 210 петабайт.
Последняя версия - ReiserFS v.4.
Слайд 9XFS
Высокопроизводительная, единственная 64-разрядная из
рассмотренных файловая система от Silicom Graphics ,
ориентированная на многопоточность и работу с большими файлами. Отличается от
других файловых систем тем, что она изначально была рассчитана для использования на дисках большого объема, более 2 Тбайт.
Распределение дискового пространства - экстентами, хранение каталогов в B-деревьях.
Дефрагментируется «на лету»
Максимальный размер диска составляет 8 эксбибайт.
Слайд 10Особенностями XFS являются:
механизм allocation group,
то есть деление единого дискового раздела на несколько равных областей,
имеющих собственные списки inodes и свободных блоков, для распараллеливания дисковых операций;
логическое журналирование только изменений метаданных, но с частым сбросом их на диск для минимизации возможных потерь при сбоях;
механизм delayed allocation - ассигнование дискового пространства при записи файлов не во время журналирования, а при фактическом сбросе их на диск, что, вместе с повышением производительности, предотвращает фрагментацию дискового раздела;
списки контроля доступа (ACL, Access Control List) и расширенные атрибуты файлов (extended attributes), рассмотрение которых далеко выходит за рамки нынешней темы.
Слайд 12Заключение
В данной презентации мы познакомились с наиболее популярными файловыми системами
ОС Linux: ext2, ext3, ext4, ReiserFS, XFS.
Очень сложно выделить какую
– либо одну и назвать ее самой лучшей. Каждая из них имеет свои показатели, сильные и слабые стороны.
Поэтому при выборе файловой системы нужно исходить, прежде всего, из нужд пользователя и его предпочтений, показателей технической базы и всей системы.
Слайд 13Словарь терминов и понятий
ОС – операционная система
ext – Extended File
System (расширенная файловая система)
Экстент — указатель на начало и число последовательных
блоков.
Метаданные – структурированные данные, представляющие собой характеристики описываемых сущностей для целей их идентификации, поиска, оценки, управления ими.
Поддиректория – подкаталог, каталог, являющийся вложенным по отношению к другому каталогу.
Эксбибайт – единица измерения количества информации, равная 1018 или 260 байтам.
Тебибайт – единица измерения количества информации, равная 1012 или 240 байтам.
Петабайт - единица количества информации, равная 1015 или 250 байтам.
Слайд 14Список использованной литературы
Электронные ресурсы:
linux70.ru
rus-linux.net
linux9.narod.ru
younglinux.info
Книги:
Стахнов А. «Linux», 4-е изд, 2011, стр.
69-70.
Колисниченко Д.Н., Аллен Питер В. «Linux: полное руководство», 2006, стр.
115-122.