剖析Linux扩展文件系统 ext4
第 4 个扩展文件系统,即 ext4,是下一代的日志文件系统,它与上一代文件系统 ext3 是向后兼容的.尽管 ext4 目前还不是标准文件系统,但它将成为大部分下一代 Linux? 发行版的默认文件系统.了解 ext4,以及它为什么将成为您最喜欢的新文件系统. Linux 内核的每次发行都伴随一些惊喜,今年 12 月份发行的 2.6.28 也不例外.这个发行版是首个稳定的 ext4 文件系统（它还包含其他出色的特性,比如正在开发的 Btrfs）.这个下一代扩展文件系统提供更好的伸缩性、可靠性和许多新功能.ext4 的伸缩性如此之大,以致最大的文件系统所用的磁盘空间将达到 100 万 TB. 扩展文件系统的简史 第一个受 Linux 支持的文件系统是 Minix 文件系统.这个文件系统有严重的性能问题,因此出现了另一个针对 Linux 的文件系统,即扩展文件系统.第 1 个扩展文件系统（ext1）由 Remy Card 设计,并于 1992 年 4 月引入到 Linux 中.ext1 文件系统是第一个使用虚拟文件系统（VFS）交换的文件系统.虚拟文件系统交换是在 0.96c 内核中实现的,支持的最大文件系统为 2 GB. 第 2 个扩展文件系统（ext2）也是由 Remy Card 实现的,并于 1993 年 1 月引入到 Linux 中.它借鉴了当时文件系统（比如 Berkeley Fast File System [FFS]）的先进想法.ext2 支持的最大文件系统为 2TB,但是 2.6 内核将该文件系统支持的最大容量提升到 32TB. 第 3 个扩展文件系统（ext3）是 Linux 文件系统的重大改进,尽管它在性能方面逊色于某些竞争对手.ext3 文件系统引入了日志 概念,以在系统突然停止时提高文件系统的可靠性.虽然某些文件系统的性能更好（比如 Silicon Graphics 的 XFS 和 IBM? Journaled File System [JFS]）,但 ext3 支持从使用 ext2 的系统进行就地（in-place）升级.ext3 由 Stephen Tweedie 实现,并于 2001 年 11 月引入. 今天,我们已经拥有第 4 个扩展文件系统（ext4）.ext4 在性能、伸缩性和可靠性方面进行了大量改进.最值得一提的是,ext4 支持 1 EB 的文件系统.ext4 是由 Theodore Tso（ext3 的维护者）领导的开发团队实现的,并引入到 2.6.19 内核中.目前,它在 2.6.28 内核中已经很稳定（到 2008 年 12 月为止）. ext4 从竞争对手那里借鉴了许多有用的概念.例如,在 JFS 中已经实现了使用区段（extent）来管理块.另一个与块管理相关的特性（延迟分配）已经在 XFS 和 Sun Microsystems 的 ZFS 中实现. 在 ext4 文件系统中,您可以发现各种改进和创新.这些改进包括新特性（新功能）、伸缩性（打破当前文件系统的限制）和可靠性（应对故障）,当然也包括性能的改善. 功能 ext4 引入了大量新功能,但最重要的是与 ext3 的向后和向前兼容性,以及在时间戳上的改进.这些改进立足于提高未来的 Linux 系统的性能. 向后和向前兼容性
除了兼容性特性之外,您还可以逐步地将 ext3 文件系统迁移到 ext4.这意味着没有移动的旧文件可以保留 ext3 格式,但新的文件（或已被复制的旧文件）将采用新的 ext4 数据结构.您可以通过这种方式在线将 ext3 文件系统迁移到 ext4 文件系统. 提高时间戳分辨率和扩展范围 令人惊讶的是,ext4 之前的扩展文件系统的时间戳都是 |
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ext3 是 Linux 上最受欢迎的文件系统之一,因此应该能够轻松迁移到 ext4.为此,ext4 被设计为在 extent 方面具有向后和向前兼容性（参见图 1）.ext4 与 ext3 是向前兼容的,这样就可以将 ext3 文件系统挂载为 ext4 文件系统.为了充分利用 ext4 的优势,
实现文件系统的迁移,以转换和利用新的 ext4 格式.您还可以将 ext4 挂载为 ext3（向后兼容）,但前提是 ext4 文件系统不能使用区段（将在性能小节对其进行讨论）.
