Oikean tiedostojärjestelmän valitseminen käytettäväksi a NAS-palvelin on erittäin tärkeä päätös, riippuen siitä, mihin käyttötarkoitukseen aiomme sen käyttää, voimme valita yhden tai toisen tiedostojärjestelmän, koska se voisi tarjota meille paremman suorituskyvyn, paremman tietojen eheyden ja muita ominaisuuksia. Yleensä NAS -palvelinkäyttöjärjestelmät, kuten QNAP, Asustor tai Synology, tukevat suosittua EXT4 -tiedostojärjestelmää, mutta myös Btrfs ja jopa ZFS. Mikä tiedostojärjestelmä minun pitäisi valita koti- tai yritys NAS -palvelimelle?
Mikä on tiedostojärjestelmä ja mihin se on tarkoitettu?
Kaikki käyttöjärjestelmät sisältävät tiedostojärjestelmän tai useita eri tiedostojärjestelmiä hallittavaksi miten tiedot tallennetaan ja haetaan eri medioista , kuten kiintolevyt, SSD asemat ja myös irrotettavat tallennusasemat, kuten kynä -asemat tai muistikortit. muisti. Jos meillä ei olisi tiedostojärjestelmää, käyttöjärjestelmä ei tietäisi, mihin tietyt tallennetut tiedot päättyvät ja missä seuraava alkaa, joten se on yksi tärkeimmistä näkökohdista, jotka meidän on otettava huomioon.
Minkä tahansa tiedostojärjestelmän päätoiminnot on varata tilaa eri tiedostoille, hallita vapaata tilaa, jäsentää tallennetut tiedot niin, että ne ovat helposti ja nopeasti saatavilla. Toinen erittäin tärkeä näkökohta, joka meidän on otettava huomioon, ovat alat, erityisesti niiden koko näillä aloilla, missä tiedot tallennetaan. Muita tiedostojärjestelmien ominaisuuksia ovat, että ne tarjoavat menetelmiä luoda, kopioida, siirtää, nimetä uudelleen ja jopa poistaa mediassa olevia tiedostoja ja hakemistoja. Tiedostojärjestelmissä on myös joitain erittäin tärkeitä ominaisuuksia, kuten käyttöoikeusluettelot (ACL), joilla hallitaan käyttöoikeuksia, mekanismit, joilla vältetään tai vähennetään pirstoutumista, mahdollisuus päiväkirjaan (parantaa tiedostojärjestelmän eheyttä) ja mahdollisuus määrittää levykiintiöitä muun muassa toiminnot.
Meillä on tällä hetkellä yhteensä kolme eri tiedostojärjestelmää, joita käytetään laajalti eri valmistajien NAS -palvelimissa ja tietysti Linux ja FreeBSD-pohjaiset käyttöjärjestelmät palvelimien tietojen tallentamiseen, nämä tiedostojärjestelmät ovat EXT4, Btrfs ja ZFS, kolmella tiedostojärjestelmällä on erilaiset ominaisuudet ja jotkut toimivat paremmin eri tilanteissa.
ULK4
EXT4 on minkä tahansa Linux-pohjaisen käyttöjärjestelmän tärkein tiedostojärjestelmä, tämä tiedostojärjestelmä on transaktionaalinen (päiväkirjaus) ja sisältää erittäin tärkeitä parannuksia edeltäjiinsä verrattuna, kuten tuki suuremmille määrille, pienempi prosessori käyttö ja parannukset luku- ja kirjoitusnopeudessa. EXT4: n erittäin tärkeitä ominaisuuksia on se, että se mahdollistaa levytilan varaamisen ilman, että kaikki on täytettävä nollilla, mikä tehtiin yleensä muissa tiedostojärjestelmissä, ja lisäksi tämä varattu tila on yleensä vierekkäinen, jotta vältetään tai lievennetään tiedostojärjestelmän pirstoutumista, tämä toiminto liittyy "kohdista huuhteluun" tai tunnetaan viivästyneenä muistivarauksena, tämä koostuu muistilohkon varaamisesta juuri silloin, kun se kirjoitetaan levylle, mikä parantaa suorituskykyä ja vähentää sirpaloitumista.
EXT4: llä on tekniikoita pirstoutumisen välttämiseksi, kuten olemme selittäneet, mutta sillä on myös työkalu yksittäisten tiedostojen tai koko aseman eheyttämiseen ilman tarvetta irrottaa levyä, vaikka loogisesti, kun meillä on eheytysprosessi enemmän tiedostojärjestelmä hidas.
Tällä tiedostojärjestelmällä on seuraavat ominaisuudet ja rajoitukset:
- Suurin tiedostokoko: 16Ti 4K -lohkoja käytettäessä.
- Tiedostojen enimmäismäärä: 4 miljardia
- Tiedostonimen enimmäiskoko: 255 tavua
- Suurin äänenvoimakkuus: 1EiB
- Läpinäkyvä tietojen salaus: kyllä
- Kopioi kirjoittamalla: ei
- Läpinäkyvä puristus: ei
- Läpinäkyvä poistaminen: ei
Kun olemme tunteneet EXT4: n pääominaisuudet, puhumme Btrfs: stä, joka tunnetaan EXT4 -tiedostojärjestelmän luonnollisena seuraajana.
Btrfs
Btrfs -tiedostojärjestelmä syntyi EXT4: n luonnollisena seuraajana, ja sen tavoitteena on korvata se poistamalla mahdollisimman monet sen rajoitukset, erityisesti tiedostojen enimmäiskoko. Tämän tiedostojärjestelmän pääominaisuudet ovat se, että se on suunnattu pääasiassa palvelimille, sillä on dynaaminen inodien allokointi, enimmäismäärää ei tarvitse asettaa tiedostojärjestelmää luodessa, kuten tapahtuu EXT4: n kanssa, sillä voidaan määrittää taltioita erittäin edistynyt, jolla voidaan määrittää tilannekuvia tai kirjoitettavia tilannekuvia ja mahdollistaa myös tilannekuvien ottaminen. Muita ominaisuuksia ovat, että se mahdollistaa peilauksen ja raitojen poistamisen kohdetasolla, jos meillä on useita kiintolevyjä, se pystyy suorittamaan tietojen ja metatietojen todentamisen reaaliajassa tietojen eheyden maksimoimiseksi.
Tämä tiedostojärjestelmä käyttää rekisterin kopiointia ja kirjoittamista kaikista tiedoista ja metatiedoista, ja se mahdollistaa myös sisäisen pakkaamisen levytilan säästämiseksi. Btrfs pystyy tarkistamaan tiedostojärjestelmän irrottamatta sitä, ja jos irrotamme sen, tarkistus on todella nopea, tietenkin, sillä on optimoitu tila SSD -asemille ja se voi eheyttää sen irrottamatta sitä.
Tällä tiedostojärjestelmällä on seuraavat ominaisuudet ja rajoitukset:
- Tiedoston enimmäiskoko: 16EiB.
- Tiedostojen enimmäismäärä: 18 biljoonaa.
- Tiedostonimen enimmäiskoko: 255 tavua
- Suurin äänenvoimakkuus: 16EiB.
- Läpinäkyvä tietojen salaus: ei
- Kopioi kirjoittamalla: kyllä
- Läpinäkyvä pakkaus: kyllä
- Päällekkäisyys: kyllä
Nyt kun tiedät Btrfsin pääominaisuudet, puhutaanpa ZFS: stä, joka on yksi edistyneimmistä Linux- ja Unix -käyttöjärjestelmille saatavilla olevista tiedostojärjestelmistä.
ZFS
ZFS -tiedostojärjestelmä on yksi nykyään kehittyneimmistä. Se erottuu suuresta kapasiteetistaan, suuresta tietojen eheytensä turvallisuudestaan ja erinomaisesta suorituskyvystään lukemisessa ja kirjoittamisessa. ZFS käyttää "tallennusaltaita" tai tunnetaan myös nimellä vdevs, toisin kuin perinteiset tiedostojärjestelmät, jotka on sijoitettu laitteiston, kuten kiintolevyn, päälle ja vaativat siksi erillisen äänenvoimakkuudenhallinnan. Näiden vdevs-laitteiden ansiosta voimme konfiguroida erilaisia yksinkertaisen tyyppisiä "peilejä" tai peilikuvia tai käyttää suosittua RAID-Z: ää tarjoamaan sekä tiedon redundanssia että parempaa suorituskykyä. Lisäksi ZFS -tiedostojärjestelmään voidaan asentaa SSD -asemat, jotka toimivat välimuistina, tai jotka tunnetaan myös nimellä "ZFS Intent Log" tai "ZIL" suorituskyvyn parantamiseksi edelleen.
Tämä tiedostojärjestelmä käyttää copy-on-write-tapahtumamallia, mikä tarkoittaa, että aktiivisia tietoja ei koskaan korvata, vaan ne kopioidaan toiseen paikkaan ja muutetut tiedot kirjoitetaan siihen, jotta tiedoston eheys paranee huomattavasti. sähkökatkon sattuessa. Meidän on myös otettava huomioon, että yleiskustannusten vähentämiseksi ZIL: ää käytetään, kun tarvitaan synkronisia kirjoituksia. CoW: n negatiivinen puoli on, että meillä on suuri pirstoutuminen, eikä ZFS: llä ole tällä hetkellä mitään menetelmää tiedostojärjestelmän eheyttämiseksi, vaikka seuraavissa versioissa pyrimme parantamaan tätä näkökohtaa.
Muita ZFS: n ominaisuuksia on se, että tiedostojärjestelmää kutsutaan tietojoukkoksi, joka on "tallennusaltaiden" sisällä, tämä tietojoukko voi olla tiedostojärjestelmän tyyppiä, joka on kuin normaali ja nykyinen volyymi, tai myös kuin zvol, joka olisi laite lohkoista. Tarpeistamme riippuen meidän on luotava yhden tai toisen tyyppinen tietojoukko. Toinen erittäin tärkeä ominaisuus tietojoukoissa ovat tilannekuvat tai tunnetaan myös tilannekuvina, ZFS -tiedostojärjestelmä pystyy ottamaan yhteensä 281 miljardia tilannekuvaa, ja lisäksi ne tehdään reaaliajassa, koska tämä tiedostojärjestelmä luodaan sisäisesti.
Tämän tiedostojärjestelmän avulla voimme määrittää pakkauksen verkossa käyttämällä erilaisia pakkausalgoritmeja luku- ja kirjoitusnopeuden parantamiseksi tai pakkaamisen parantamiseksi ja tilan säästämiseksi. Voimme myös määrittää deduplikointitoiminnon, ominaisuuden, jonka avulla voimme säästää paljon levytilaa, negatiivinen puoli on, että se kuluttaa paljon RAM, joten et ehkä ole kiinnostunut aktivoimaan tätä toimintoa.
Tällä tiedostojärjestelmällä on seuraavat ominaisuudet ja rajoitukset:
- Tiedoston enimmäiskoko: 16EiB.
- Tiedostojen enimmäismäärä: 281 miljardia.
- Tiedostonimen enimmäiskoko: 255 tavua
- Suurin äänenvoimakkuus: 16EiB.
- Tietojen salaus: kyllä
- Kopioi kirjoittamalla: kyllä
- Läpinäkyvä läpinäkyvä pakkaus: kyllä
- Läpinäkyvä poistaminen: kyllä
Tässä artikkelissa olemme selittäneet yksityiskohtaisesti tämän ZFS -tiedostojärjestelmän, sekä sen ominaisuudet että kokoonpanon eri käyttöjärjestelmissä, jotka on suunnattu NAS -palvelimille. Nyt kun tiedämme, mitkä ovat kolme eniten käytettyä NAS -palvelinten tiedostojärjestelmää, katsotaanpa niiden vahvuuksia ja heikkouksia.
Mikä tiedostojärjestelmä minun NAS -laitteelleni valitaan?
Kun olemme nähneet eri tiedostojärjestelmien pääominaisuudet, joita voimme käyttää koti- ja / tai ammattimaisessa NAS -palvelimessa, näemme kunkin edut ja haitat.
EXT4 -tiedostojärjestelmä on vanhin kaikista, ja se on enemmän kuin todistettu, joten tämä tiedostojärjestelmä on erittäin vakaa, itse asiassa se on edelleen oletustiedostojärjestelmä suurimmalle osalle Linux -jakeluja, kuten Debian, Ubuntu tai QNAP-, Synology- ja Asustor -käyttöjärjestelmät. Jos sinun on tallennettava suuri määrä dataa, luotava RAID ja kaikki siihen liittyvä ja saat parhaan luku- ja kirjoituskyvyn mahdollisimman pienellä resurssien kulutuksella, EXT4 vastaa varmasti kaikkiin tarpeisiisi. Tämä tiedostojärjestelmä sisältää päiväkirjauksen, joten sinun ei pitäisi menettää tietoja sähkökatkon sattuessa, mutta Btrfs ja ZFS ovat tässä suhteessa selvästi parempia.
Btrfs parantaa monia EXT4: n kielteisiä puolia, kuten tiedoston kokorajoituksia ja paljon muuta, tämä tiedostojärjestelmä käyttää kopiointia ja kirjoittamista ja on suunniteltu erittäin suurille palvelimille, joille aiomme tallentaa paljon tietoa, joten meillä on monia lisäominaisuuksia että EXT4 ei sisällä, kuten läpinäkyvää tietojen salausta, pakkaamista ja poistamista. Meidän on myös otettava huomioon, että se sisältää integroituja tilannekuvia, mitä EXT4: llä ei ole, se tukee RAID -tiedostoa ja inodien joustavaa jakamista. On kuitenkin varmistettu, että tämä Btrfs -tiedostojärjestelmä kuluttaa enemmän järjestelmäresursseja kuin EXT4, lisäksi saamme vähemmän luku- ja kirjoitusnopeutta samoissa olosuhteissa (sama laitteisto ja samantyyppiset siirrettävät tiedostot).
ZFS -tiedostojärjestelmä on yksi tällä hetkellä kehittyneimmistä, tämä tiedostojärjestelmä on samanlainen kuin Btrfs, mutta sisältää todella mielenkiintoisia toimintoja, kuten mahdollisuuden lisätä uusia laitteita nykyiseen tallennustilaan ja lisätä uutta tilaa heti, jolloin "RAID" meillä oli muissa tiedostojärjestelmissä. ZFS tarkoittaa skaalautuvuutta, suurta tallennuskapasiteettia, suojaa tietojen vioittumiselta (eheys) ja tehokasta tietojen pakkaamista, poistamista ja nopeita tilannekuvia. Muita ominaisuuksia ovat, että sen avulla voit tarkistaa eheyden jatkuvasti ja tehdä automaattisen korjauksen täysin läpinäkyvästi. ZFS: n negatiivinen puoli on se, että se kuluttaa paljon resursseja, erityisesti RAM -muistia, ja lisäksi, jos aktivoit deduplikoinnin, RAM -kulutus on huomattava.
Jos sinulla on matalan ja keskitason NAS-palvelin, on selvää, että käytettävä tiedostojärjestelmä on EXT4. Jos sinulla on keskitason tai huippuluokan NAS, voit valita Btrfs tai ZFS sen mukaan, onko järjestelmän käyttö tukee sitä. Jos aiot käyttää ZFS: ää, sinun on pidettävä mielessä, että deduplikointi kuluttaa paljon RAM -muistia, ja se on haitta, joka meidän on maksettava suuren tallennustilan säästämiseksi.
