Linux 文件系统：什么时候不使用 Ext4？

总结来说，Ext4 是 Linux 系统的默认文件系统，简单易用且兼容性强，对于大多数用户来说都是一个稳妥的选择。Btrfs 支持快照和自修复功能，而 XFS 在存储大文件方面表现出色，因为它支持并行读写操作。exFAT 最适合用于与其他计算机共享的可移动驱动器。 就像许多事物一样，典型的 Linux 安装提供多种文件系统选择，但对于大多数发行版来说，Ext4 文件系统通常是默认选项。那么其他文件系统的优势是什么，以及何时应该选择它们呢？ ## 为什么 EXT4 文件系统在 Linux 中如此常见？ ext4 是文件系统的最新版本，但并非第一个，正如名称中的数字所示。 最早的 Linux 版本使用来自另一个类 Unix 操作系统 Minix 的文件系统，并在开始开发更强大替代方案之前。 最初的 Ext 文件系统于 1992 年发布，改进版 Ext2紧随其后于 1993 年。与原始的 Ext 文件系统相比，Ext2性能得到提升，并且至少在 1999 年 Ext3 推出之前是大多数 Linux 安装的默认选项。 EXT3 是一个重要的进步，因为它添加了日志支持，这有助于防止突然崩溃期间数据丢失。 这会带来轻微的性能开销，但权衡的结果是几乎所有现代文件系统都使用日志记录。 Ext4 于 2008 年发布，虽然是相对较新的文件系统，但已经存在了一段时间。此版本与前两个版本（自 Linux 内核版本 6.9 起，原始 extfs 驱动程序已删除）向后兼容，但也添加了性能和功能。例如，Ext4 文件系统没有对子目录数量的限制，而 Ext3 则限制在 32,000 个。 由于其兼容性、简单性和相对轻量级特性，Ext4 已在大多数 Linux 发行版中作为默认文件系统使用了一段时间。它远非唯一的选择，但如果你不确定哪个文件系统最适合你，那么 Ext4 可能是你的最佳选择。 ## Btrfs：一个拥有额外功能的文件系统 虽然Ext4添加了许多功能，但它目前不支持任何快照或校验和功能。这使得文件系统无法自动修复自身，捕捉并恢复必要数据以从崩溃中恢复或防止数据损坏。 Btrfs 并非唯一具有此类功能的文件系统，但在 Linux 中，它目前是第二受欢迎的选择，至少在预安装方面是这样。根据发行版不同，Btrfs 可能会有相对紧密的集成，例如在 OpenSuSE Linux 发行版中，它们使用 Btrfs 进行快照。 这确实增加了性能开销，就像 Btrfs 中的写时复制 (CoW) 支持一样。使用这种方法，文件更改将被写入新位置而不是直接覆盖旧文件，有助于防止数据丢失。结合其校验和快照功能，与传统文件系统相比，Btrfs具有自修复能力，但同样也带来了开销。 在纯粹性能方面，Ext4 在大多数情况下将比 Btrfs 更快。不过，如果你谈论的是普通家用电脑的典型工作量，那么两者之间的差异通常会微不足道。 ## XFS：大型文件存储的首选 Ext4 和 Btrfs 都可以在个人电脑上或服务器上运行，尽管我们已经看到两者之间存在性能差异。虽然这两个文件系统都适用于某些类型的服务器工作负载，但如果你处理大型文件，你可能需要考虑使用 XFS 文件系统。 XFS 在处理大文件方面具有多项优势，包括能够存储高达 500TB 的文件，而 Ext4 则限于 16TB。尽管 Btrfs 有个 EB 级别的限制（它并非孤例），但 XFS 也支持并行读写操作。 就像 XFS 一样，服务器是 ZFS 的主要目标。像 Btrfs 一样，ZFS 支持的最大文件大小为 16EB（即万亿字节），目前这在 Linux 上甚至是不可能的。它还使用 LZ4，这是一种比 Btrfs 使用的 zlib 更快的压缩算法。 ZFS 的主要缺点是，它通常不会作为许多发行版的预安装选项出现。虽然安装并不困难，正如我们关于在 Ubuntu 上安装 ZFS 的指南所示，但对于已经运行系统的用户来说，这可能是一个额外的步骤，并非每个人都愿意完成。 虽然我们不会介绍所有可用的Linux文件系统，但 exFAT 值得简要提及。这是一种专为闪存驱动器设计的 Windows FAT 文件系统版本，如果您想在其他操作系统上使用它们，它是便携式驱动器的最佳选择。