Ext4文件系统的特性

标签：linux ext4

1. 与Ext3文件系统兼容：原有的Ext3数据结构仍然照样保留，Ext4作用于新数据，整个系统因此也就获得了Ext4所支持的更大的容量

2. 更大额文件系统和更大的文件：Ext3目前所支持的最大16TB文件系统和最大2TB文件，Ext4分别支持1EB的文件系统，16TB的文件（1EB=1024PB，1PB=1024TB）。

3. 无限数量的子目录。Ext3支持32000个子目录，Ext4不限制

4. Extents：Ext3采用间接块映射，当操作大文件时，效率极其低下。比如一个100M的文件。在Ext3中要建立25600个数据块（每个块大小为4KB）的映射表。而Ext4则引入了现代文件系统中比较流行的extents概念，每个extent为一组连续的数据块，上述文件则表示为“该文件数据保存在接下来的25600个数据块中”，提高了不少效率

5. 多块分配：当写入数据到 Ext3 文件系统中时，Ext3 的数据块分配器每次只能分配一个 4KB 的块，写一个 100MB 文件就要调用 25,600 次数据块分配器，而 Ext4 的多块分配器“multiblock allocator”（mballoc）支持一次调用分配多个数据块。

6. 延迟分配：Ext3 的数据块分配策略是尽快分配，而 Ext4 和其它现代文件操作系统的策略是尽可能地延迟分配，直到文件在 cache 中写完才开始分配数据块并写入磁盘，这样就能优化整个文件的数据块分配，与前两种特性搭配起来可以显著提升性能。

7. 快速fsck： 以前执行 fsck 第一步就会很慢，因为它要检查所有的 inode，现在 Ext4 给每个组的 inode 表中都添加了一份未使用 inode 的列表，今后 fsck Ext4 文件系统就可以跳过它们而只去检查那些在用的 inode 了。

8. 日志校验：日志是最常用的部分，也极易导致磁盘硬件故障，而从损坏的日志中恢复数据会导致更多的数据损坏。Ext4 的日志校验功能可以很方便地判断日志数据是否损坏，而且它将 Ext3 的两阶段日志机制合并成一个阶段，在增加安全性的同时提高了性能。

9. Ext4文件系统可以关闭日志，节省开销

10. Ext4支持在线碎片整理，提供e4defrag工具进行个别文件或整个文件系统的碎片整理

11. Ext4的inode节点大小默认时256字节，而Ext3只有128字节

12. 持久预分配：P2P 软件为了保证下载文件有足够的空间存放，常常会预先创建一个与所下载文件大小相同的空文件，以免未来的数小时或数天之内磁盘空间不足导致下载失败。 Ext4 在文件系统层面实现了持久预分配并提供相应的 API（libc 中的 posix_fallocate()），比应用软件自己实现更有效率。

13. 默认启用 barrier。磁 盘上配有内部缓存，以便重新调整批量数据的写操作顺序，优化写入性能，因此文件系统必须在日志数据写入磁盘之后才能写 commit 记录，若 commit 记录写入在先，而日志有可能损坏，那么就会影响数据完整性。Ext4 默认启用 barrier，只有当 barrier 之前的数据全部写入磁盘，才能写 barrier 之后的数据。（可通过 "mount -o barrier=0" 命令禁用该特性。）

参考网址：http://zxboom.iteye.com/blog/383986

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