Ext4文件系统的特点

Ext3文件系统使用32位空间记录块数量和i-节点数量,而Ext4文件系统将它们扩充到64位 。
【Ext4文件系统的特点】多块分配
当数据写入到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,如果写一个100MB的文件就要调用25600次数据块分配器,而Ext4的多块分配器“ ()”支持一次调用分配多个数据块 。
持久性预分配
如果一个应用程序需要在实际使用磁盘空间之前对它进行分配,大部分文件系统都是通过向未使用的磁盘空间写入0来实现分配,比如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 。而Ext4在文件系统层面实现了持久预分配并提供相应的API,比应用软件自己实现更有效率 。
延迟分配
Ext3的数据块分配策略是尽快分配,而Ext4的策略是尽可能地延迟分配,直到文件在缓冲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,显著提升性能 。
盘区结构
Ext3文件系统采用间接映射地址 , 当操作大文件时,效率极其低下 。例如,一个100MB大小的文件,在Ext3中要建立25600个数据块(以每个数据块大小为4KB为例)的映射表;而Ext4引入了盘区概念,每个盘区为一组连续的数据块,上述文件可以通过盘区的方式表示为“该文件数据保存在接下来的25600个数据块中” , 提高了访问效率 。
新的i-节点结构
Ext4支持更大的i-节点 。之前的Ext3默认的i-节点大小128字节,Ext4为了在i-节点中容纳更多的扩展属性,默认i-节点大小为256字节 。另外,Ext4还支持快速扩展属性和i-节点保留 。
日志校验功能
日志是文件系统最常用的结构,日志也很容易损坏,而从损坏的日志中恢复数据会导致更多的数据损坏 。Ext4给日志数据添加了校验功能,日志校验功能可以很方便地判断日志数据是否损坏 。而且Ext4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 [1]。
支持“无日志”模式
日志总归会占用一些开销 。Ext4允许关闭日志,以便某些有特殊需求的用户可以借此提升性能 。
默认启用
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记录 。若记录写入在先 , 而日志有可能损坏,那么就会影响数据完整性 。Ext4文件系统默认启用,只有当之前的数据全部写入磁盘,才能写之后的数据 。
在线碎片整理

Ext4文件系统的特点

文章插图
尽管延迟分配、多块分配和盘区功能可以有效减少文件的碎片 , 但碎片还是不可避免会产生 。Ext4支持在线碎片整理 , 并将提供工具进行个别文件或整个文件系统的碎片整理 。
支持快速fsck
以前的文件系统版本执行fsck时很慢 , 因为它要检查所有的i-节点,而Ext4给每个块组的i-节点表中都添加了一份未使用i-节点的列表,所以Ext4文件系统做一致性检查时就可以跳过它们而只去检查哪些在使用的i-节点,从而提高了速度 。
支持纳秒级时间戳
Ext4之前的扩展文件系统的时间戳都是以秒为单位的 , 这已经能够应付大多数设置,但随着处理器的速度和集成程度(多核处理器)不断提升,以及Linux开始向其他应用领域发展,它将时间戳的单位提升到纳秒 。
Ext4给时间范围增加了两个位,从而让时间寿命在延长500年 , Ext4的时间戳支持的日期到2514年4月25日 , 而Ext3只达到2038年1月18日 。
实例:Ext4磁盘配额管理
添加硬盘
创建分区
创建逻辑卷
格式化
挂载
关闭安全功能,创建配额文件
0——关闭安全功能
-cvu /dev/vg1/lv1——创建
-u、-g:检测用户、组配额
-c:创建配额数据文件
-v:显示执行过程信息
cd /data
ls——查看
.group .user——查看是否存在
创建用户 并设置配额
开启配额,验证
查看挂载情况