Zaawansowane funkcje systemów plików. Ewa Przybyłowicz

Transkrypt

1 Zaawansowane funkcje systemów plików. Ewa Przybyłowicz

2 Agenda: 1. Idea journalingu. 2. NTFS. 3. ext4. 4. exfat. 5. Porównanie systemów.

3 Idea journalingu. Dziennik systemu plików zapewnia możliwość odzyskiwania danych poprzez rejestrowanie działań, które zmieniają ważne struktury danych w systemie plików. Odbywa się to, zanim te operacje zostaną przeniesione na dysk. Proces ten zapewnia, że jeśli system ulegnie awarii, częściowo zrealizowane transakcje mogą być wykonane ponownie lub cofnięte, gdy system powróci do trybu online.

4 Rekordy dziennika. Rekordy przechowują dwa rodzaje informacji: redo i undo. Każdy rekord reprezentuje jedną operację. Wpis redo mówi systemowi, jak ponownie wykonać operację, natomiast wpis undo mówi, jak cofnąć operację.

5 Zalety NTFS: Zabezpieczenia dostępu. System szyfrowania EFS. Journaling i odzyskiwanie systemu plików. Kompresja. Brak ograniczenia dla wpisów w katalogu głównym. Tworzenie kopii sektora rozruchowego. Quoty. Minimalizowanie liczby dostępów do dysku, wymaganych w celu zlokalizowania pliku. Efektywne zarządzanie przestrzenią dysku. Punkty specjalne. Śledzenie łączy. Twarde dowiązania.

6 Wady NTFS: Wydajność. Kompatybilność. Rozmiar klastra.

7 Journaling w NTFS. Struktura pliku dziennika dla rekordów typu Update:

8 Struktura pliku dziennika dla rekordów z punktami kontrolnymi:

9 Log File Service. Usługi, które zapewnia LFS: otwarcie pliku dziennika, tworzenie i zapisywanie rekordów dziennika, czytanie wpisów dziennika zarówno w przód, jak i w tył.

10 Działanie LFS.

11 Zalety ext4: Poprawiona wydajność. Zwiększone bezpieczeństwo plików. Znaczniki czasu używają nanosekund zamiast sekund. Zwiększona prędkość działania e2fsck. Nielimitowana liczba podkatalogów. Przechowywanie dziennika na quotach.

12 Wady ext4: Podobno wolniejszy od swojego poprzednika.

13 Poziomy journalingu w ext3: Journal Ordered Writeback

14 W każdym z tych trzech trybów zapewniona jest ciągłość wewnętrznej struktury systemu plików, nawet po awarii. Jedynie zawartość plików lub katalogów, które były modyfikowane w trakcie wystąpienia awarii systemu zostaną naruszone. Reszta danych będzie w stanie nienaruszonym po odzyskaniu.

15 Rozszerzenie journalingu w ext4. Journal checksumming. Tryb No journaling.

16 Zalety exfat: Wielkość plików. Liczba plików. Wielkość klastra. Czas dostępu. Zarządzanie dostępem. Bezpieczny transfer danych.

17 Wady exfat: Kompatybilność.

18 Journaling w exfat? Standardowa implementacja exfat nie obsługuje journalingu. Zamiast tego systemy plików FAT używają pojedynczej tablicy alokacji plików oraz mapy wolnego miejsca, co pozwala im na odtworzenie systemu plików w przypadku usunięcia nośnika w trakcie zapisu danych.

19 Porównanie systemów. Kryterium exfat NTFS ext4 System Operacyjny Windows CE 6.0 Windows Vista SP1 Windows 7 WinXP+KB Windows NT Windows 2000 Windows XP Windows 2003 Server Windows 2008 Windows Vista Windows 7 Linux

20 Ograniczenia Kryterium exfat NTFS ext4 Maksymalny rozmiar woluminu 128 PB klastrów (2 TB) 1 EB Maksymalna ilość plików w woluminie Maksymalny rozmiar pliku Prawie nieograniczona Prawie nieograniczona (należy określić max. ilość i-węzłów w trakcie tworzenia partycji) 16 EB 16 TB 64 KB 16 TB Maksymalna długość nazwy pliku 255 znaków 255 znaków 255 znaków

21 Cechy systemu plików Kryterium exfat NTFS ext4 Znaki w nazwach plików Unicode Unicode Unicode Lokalizacja Bootsectora Sektory 0-11, kopia w sektorach Pierwszy i ostatni sektor Pierwszy sektor Strumienie alternatywne Nie Tak Tak Kompresja Nie Tak Nie Szyfrowanie Nie Tak Nie Uprawnienia obiektu Tak Tak Tak Przydziały dysku Nie Tak Tak

22 Całkowita wydajność Kryterium exfat NTFS ext4 Wbudowane zabezpieczenia Tak Access Control List Tak Możliwość odzysku danych Tak, przy włączonym TFAT Tak Tak Wydajność Wysoka Niska na małych woluminach, wysoka na dużych Wysoka Ekonomiczne zarządzanie przestrzenią dysku Tak Tak Tak Oporność na błędy Tak, przy włączonym TFAT Tak Tak

23 Źródła: