Un système de fichiers contrôle où, comment et quand les données sont stockées et récupérées à partir d’un périphérique de stockage. Un système de fichiers efficace est nécessaire pour les processus système quotidiens. Le noyau Linux prend en charge une variété de systèmes de fichiers. Les plus couramment utilisés sont Ext4, Btrfs, XFS et ZFS, qui est le système de fichiers le plus récent publié en 2018. Chacun de ces systèmes de fichiers a sa propre façon d’organiser les données, les mérites et les inconvénients.
Dans ce tutoriel, nous allons vérifier Btrfs contre Poste4 système de fichiers et chercher à comprendre leurs fonctionnalités, leurs forces et leurs faiblesses.
Système de fichiers Ext4
Poste4 est le système de fichiers par défaut pour de nombreuses distributions Linux. Il est sorti en octobre 2008 avec le noyau Linux 2.6.28. Ext4 est la quatrième version du système de fichiers étendu et un successeur d’Ext3.
Ext4 est un système de fichiers robuste qui est utilisé depuis longtemps maintenant. Il s’agit d’un système de fichiers journalisé, ce qui signifie qu’il tient un « journal » de l’emplacement des fichiers sur le disque et garde une trace de toute autre modification apportée au disque.
Système de fichiers Btrfs
Btrfs ou la B-Arbre Le système de fichiers est un système de fichiers open source plus récent et moderne. Il s’agit d’un système de fichiers de copie sur écriture (CoW) conçu pour les systèmes Linux et son nom est dérivé de l’utilisation de B-trees pour stocker les structures de fichiers internes. Dans la configuration du système de fichiers CoW, lorsque les données sont modifiées, le système de fichiers copie les modifications et réécrit les données dans un emplacement disponible sur le système de fichiers.
Étant donné que les données sont copiées et modifiées à un emplacement différent sur le système de fichiers, cela élimine le risque de corruption des données en cas de panne de courant, juste pour donner un example. Il est important de souligner que lors de la modification, les données d’origine sont conservées et restent inchangées.
Le plus grand inconvénient du système de fichiers Btrfs est la tendance des gros fichiers à se fragmenter facilement et, par conséquent, une défragmentation périodique est requise.
Le développement du Btrfs a commencé en 2007 chez Oracle, mais d’autres grandes entreprises, dont SUSE, Facebook, Redhat contribuent à son développement. Btrfs existe parce que les développeurs voulaient étendre les fonctionnalités d’un système de fichiers pour inclure des fonctionnalités telles que des instantanés, des sommes de contrôle, etc.
Fonctionnalités BTRFS
Certaines des fonctionnalités intéressantes offertes par btrfs incluent :
1) Prise en charge des fichiers volumineux
Le système de fichiers Btrfs peut prendre en charge jusqu’à 264 octets, ce qui équivaut à 16EiB ou exbioctets! C’est une taille de stockage énorme !
2) Stockage de fichiers efficace
Btrfs fournit un stockage de fichiers basé sur l’étendue. Ceci est décrit comme une zone contiguë réservée au stockage de fichiers. La surcharge des métadonnées de fichier est considérablement réduite, et les petites métadonnées contribuent directement à une plus grande efficacité et performances de stockage.
Toujours avec un stockage de fichiers efficace, Btrfs fournit un stockage efficace pour les fichiers plus petits en les empaquetant sous forme de métadonnées.
3) Prise en charge RAD intégrée
Le système de fichiers Btrfs inclut la prise en charge de RAID 0 (data stripping), 1 (Data mirroring) et RAID 10 (data stripping & mirroring)
4) Défragmentation et redimensionnement en ligne
Avec Btrfs, il est possible d’effectuer une défragmentation et un redimensionnement même lorsque le système de fichiers est en ligne.
5) Allocation dynamique des inodes
Btrfs fournit une allocation dynamique des inodes. Il alloue des inodes aux fichiers au fur et à mesure des besoins, ce qui permet d’éviter l’épuisement des inodes dans le cas où vous auriez de très nombreux petits fichiers sur le système de fichiers.
6) Instantanés inscriptibles et en lecture seule
Une autre fonctionnalité merveilleuse fournie par Btrfs est la prise en charge des instantanés. Vous pouvez facilement créer un instantané de votre système de fichiers et l’utiliser pour restaurer des données ailleurs en cas de suppression accidentelle ou de corruption de données.
7) Prise en charge des sommes de contrôle
Une autre caractéristique importante est la prise en charge des sommes de contrôle. Les sommes de contrôle sont de petits blocs de données qui évitent le risque de corruption de fichiers ou de données silencieuses, ce que les autres systèmes de fichiers ne fournissent pas. Les sommes de contrôle sont stockées dans les systèmes de fichiers et surveillent en permanence les signes d’erreurs du système de fichiers et la corruption des données.
8) Prise en charge optimisée des disques SSD
Les disques SSD (Solid State Drives) offrent certainement un degré décent de vitesse, de fiabilité et de stabilité dans un PC. Le système de fichiers Btrfs améliore encore leurs performances en optimisant leurs performances de lecture et d’écriture et améliorant ainsi la durée de vie du SSD.
Comparaison entre les systèmes de fichiers Ext4 et Btrfs
Faites-nous savoir établir une comparaison entre les deux systèmes de fichiers sur diverses fonctionnalités clés.
1. Prise en charge du journal et de la copie sur écriture
C’est la première différence majeure qui ressort entre les deux systèmes de fichiers. Le système de fichiers Ext4 est un système de fichiers de journalisation tandis que Btrfs est un système de fichiers Copy-on-Write (CoW).
2. Prise en charge de plusieurs appareils
Répartir un système de fichiers unique sur plusieurs appareils offre certains avantages, tels qu’une capacité accrue et une plus grande fiabilité. Btrfs a une prise en charge RAID intégrée qui facilite la gestion de plusieurs périphériques au niveau du système de fichiers.
Le système de fichiers Ext4 n’a pas de support intégré pour plusieurs périphériques. Vous devrez utiliser des gestionnaires de volumes logiques tiers tels que LVM 2 pour étendre votre système de fichiers sur plusieurs périphériques et disques.
3. Déduplication au niveau du système de fichiers :
La déduplication est une fonctionnalité qui supprime automatiquement les copies de données en double d’un système de fichiers pour économiser de l’espace disque. Le système de fichiers Btrfs prend en charge la déduplication en remplaçant les blocs identiques dans le système de fichiers par des liens logiques vers une seule copie du bloc. Cette fonctionnalité permet d’économiser une énorme quantité d’espace disque.
Le système de fichiers Ext4 ne prend pas en charge la déduplication.
4. Compression au niveau du système de fichiers
Le Btrfs utilise des algorithmes de compression pour prendre en charge la compression des données au niveau du système de fichiers. Cela signifie que les données seront compressées automatiquement au fur et à mesure qu’elles sont écrites dans le système de fichiers.
Le système de fichiers Ext4 n’a pas de support de compression intégré.
5. Partition maximale et taille de fichier
La plus grande partition que vous êtes autorisé à créer avec ext4 est de 1 exbioctet — l’équivalent d’environ 1 152 921,5 téraoctets. La taille de fichier maximale est de 16 Tio, ce qui est beaucoup plus gros que n’importe quel disque dur qu’un consommateur ordinaire peut actuellement acheter.
Btrfs prend en charge une partition et une taille de fichier maximales allant jusqu’à 16Eib.
Ext4 vous permet de créer un maximum de 232 (= 4 294 967 296 ~= 4 milliards) fichiers. Btrfs vous permet de créer un maximum de 264 (= 18 446 744 073 709 551 616 ~= 18 quintillions) fichiers.
6. Prise en charge de la somme de contrôle/ECC
Le système de fichiers Btrfs utilise la somme de contrôle CRC32C pour garantir l’intégrité des données et éviter la corruption des données. Le système de fichiers Ext4 ne garantit pas l’intégrité de vos données.
7. Prise en charge des instantanés
Le système de fichiers Btrfs prend en charge la lecture seule et l’écriture instantanés du fichier. Un instantané est un sous-volume qui partage ses données et métadonnées avec un autre sous-volume, en utilisant les capacités COW.
Le système de fichiers Ext4 ne prend pas en charge la création d’instantanés du système de fichiers.
8. Sous-allocation de blocs et emballage de queue
La sous-allocation de blocs est une fonctionnalité où les fichiers volumineux sont stockés dans des blocs tout en utilisant efficacement l’espace de queue à la fin du dernier bloc. La sous-allocation de bloc est une méthode pour stocker des parties d’un autre bloc de fichiers dans le bloc de queue et économiser de l’espace disque.
Btrfs a été conçu pour tirer parti de cet espace disponible et peut regrouper les queues de plusieurs blocs avec d’autres fichiers. Cela améliore les performances du système de fichiers et augmente l’efficacité du stockage.
Ext4 ne prend pas en charge l’emballage arrière.
Conclusion
Le système de fichiers Ext4 est la dernière version du système de fichiers étendu. Ext4 existe depuis longtemps et il s’est avéré fiable et stable. Il est recommandé pour un usage quotidien. En cas de panne de courant, il y a de fortes chances que ext4 ait protégé vos données sauvegardées.
Ext4 se concentre sur les hautes performances et l’évolutivité. C’est une option solide car elle existe depuis longtemps, apportant avec elle toutes les années de tests du système et de corrections de bogues. Indépendamment de toutes ses fonctionnalités, il ne prend pas en charge la déduplication, la compression ou le cryptage des données.
Btrfs, quant à lui, est un système de fichiers moderne qui peut gérer jusqu’à seize fois les données d’Ext4. Cette amélioration est d’autant plus importante que Linux est désormais utilisé au sein des entités d’entreprise. Btrfs possède de nombreuses fonctionnalités intéressantes mentionnées ci-dessus, telles que la copie sur écriture, les instantanés, les sommes de contrôle et la duplication. Btrfs croît à un rythme rapide, mais il n’est toujours pas considéré comme stable.
Jusqu’à présent, l’ext4 semble être un bien meilleur choix sur le système de bureau car c’est le système de fichiers par défaut, et il est plus rapide que le btrfs lors du transfert de fichiers. Le système de fichiers btrfs vaut la peine d’être étudié, mais remplacer complètement l’ext4 sur Linux de bureau pourrait prendre plusieurs années plus tard.
