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1、Linux日志文件系统研究张文江吴庆波(国防科技大学计算机学院,长沙410073)摘要与传统的文件系统相比,日志文件系统可以在系统崩溃后快速地恢复,提高系统的高可用性。论文主要研究了日志技术及linux下的日志文件系统:EXT3、ReiserFS、XFS和JFS,并用测试工具PostMark和Bonnie++对它们进行了性能分析。关键词日志技术EXT3ReiserFSXFSJFS文章编号1002-8331-(2006)09-0050-03文献标识码A中图分类号TP316ResearchinLinuxJournalingFilesystemZhangWe
2、njiangWuQingbo(SchoolofComputeScience,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073)Abstract:Comparingwithtraditionalfilesystem,journalingfilesystemcanmakefilesystemrecoveryrapidlyandimproveitshighability.Thispaperstudiesjournalingtechnologyandlinuxjournalingfilesystemssu
3、chasEXT3,ReiserFS,XFSandJFSandcomparesthesefilesystemsperformanceusingbenchmarks,PostMarkandBonnie++.Keywords:Journaling,EXT3,ReiserFS,XFS,JFS1引言修改都分两步进行。首先,把待写块的一个副本存放在日志中;传统的文件系统EXT2一直作为linux的标准文件系统来其次,当发往日志的I/O数据传送完成时,块就写入文件系统。使用,不管是其效率,还是其稳定性和可靠性,都是得到公认当发往文件系统的I/O数据传送终止时,日志中
4、的块副本就被的。但是它有一个缺陷,就是当系统崩溃后,文件系统必需检测丢弃。整个磁盘分区才能恢复一致性,且检测时间随着分区的增大而EXT3既可以只对元数据做日志,也可以同时对文件数据延长(分区很大时会花掉几个小时),这就大大地降低了系统的块做日志。具体来说,EXT3提供以下三种日志模式:高可用性。为了提高系统的高可用性,在文件系统中引入了日(1)日志(Journal):文件系统所有数据和元数据的改变都志技术,以使文件系统在崩溃后快速恢复一致性。记入日志。这种模式减少了丢失每个文件所作修改的机会,但日志文件系统采用一种记日志的方法来解决这个传统文是它需要很
5、多额外的磁盘访问。例如,当一个新文件被创建时,件系统缺陷。其基本思想就是将所有的文件的改变记录在文件它的所有数据块都必须复制一份作为日志记录。这是最安全和系统中的一个特殊的文件———日志文件中。每次对文件系统的最慢的EXT3日志模式。修改都记录在这个文件的尾部,它们不经过磁盘缓冲区直接写(2)预定(Ordered):只对文件系统元数据的改变才被记入回磁盘。这样,在系统崩溃后,只要检查日志文件的尾部,就能日志。然而,EXT3文件系统把元数据和相关的数据块进行分够找到文件系统崩溃前的状态,迅速地恢复系统。组,以便把元数据写入磁盘之前写入数据块。这样,就可以
6、减少文件内数据损坏的机会;例如,确保增大文件的任何写访问都2日志文件系统完全受日志的保护。这是缺省的EXT3日志模式。现今linux下的日志文件系统主要有:在EXT2基础上开(3)写回(Writeback):只对文件系统元数据的改变才被记发的EXT3,根据面向对象思想设计的ReiserFS,由SGI从入日志;这是在其他日志文件系统发现的方法,也是最快的IRIX系统移植的XFS,由IBM从AIX系统移植的JFS。其中模式。EXT3完全兼容EXT2,其磁盘结构和EXT2完全一样,只是加2.2ReiserFS入了日志技术;而后三种文件系统广泛使用了B树以提高
7、文ReiserFS是一个非常优秀的文件系统,其开发者非常有魄件系统的效率,以下对它们一一介绍。力,整个文件系统完全是从头设计的。目前,ReiserFS可轻松管2.1EXT3理上百G的文件系统,这在企业级应用中非常重要。EXT3文件系统是直接从EXT2文件系统发展而来,目前ReiserFS是根据面向对象的思想设计的,由语义层EXT3文件系统已经非常稳定可靠。它完全兼容EXT2文件系(semanticlayer)和存储层(storagelayer)组成。语义层主要是统。用户可以平滑地过渡到一个日志功能健全的文件系统中对对象命名空间的管理及对象接口的定义,以
8、确定对象的功来。这实际上也是EXT3日志文件系统初始设计的初衷。能。存储层主要是对磁盘空间的管
