Войти
| Разработчик (и) | Стивен Твиди |
|---|---|
| Полное имя | Третья расширенная файловая система |
| Представлен | ноябрь 2001 г. с Linux 2.4.15 |
| Идентификатор раздела | 0x83 (MBR ). EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7 (GPT ) |
| Структуры | |
| Содержимое каталога | Таблица, хешированное B-дерево с включенным dir_index |
| Размещение файлов | bitmap ( свободное пространство), таблица (метаданные) |
| Плохие блоки | Таблица |
| Пределы | |
| Макс. размер тома | 4 ТиБ - 32 ТиБ |
| Макс. файл размер | 16 ГиБ - 2 ТиБ |
| Макс. количество файлов | Переменная, выделенная во время создания |
| Макс. длина имени файла | 255 байтов |
| Допустимые символы в именах файлов | Все байты, кроме NUL ('\ 0') и '/' |
| Функции | |
| Записанные даты | изменение (mtime), изменение атрибута (ctime), доступ (atime) |
| Диапазон дат | 14 декабря 1901 г. - 18 января 2038 г. |
| Разрешение даты | 1 с |
| Атрибуты | allow-undelete, append-only, h-tree (directory), immutable, journal, no-atime, no-dump, secure-delete, synchronous- запись, верхняя часть (каталог) |
| разрешения файловой системы | разрешения Unix, ACL и произвольные атрибуты безопасности (Linux 2.6 и новее) |
| Прозрачное сжатие | No |
| Прозрачное шифрование | Нет ( предоставляется на уровне блочного устройства) |
| Дедупликация данных | No |
| Другое | |
| Поддерживаемые операционные системы | Linux, BSD, ReactOS, Windows (через IFS ) |
ext3 или третью расширенную файловую систему, является журналируемой файловой системой, которая обычно используется Ядро Linux. Раньше это была файловая система по умолчанию для многих популярных дистрибутивов Linux. Стивен Твиди впервые сообщил, что он работает над расширением ext2 в журнале ведения файловой системы Linux ext2fs в статье 1998 года, а затем в публикации списка рассылки ядра в феврале 1999 года. Файловая система была объединена с основным ядром Linux в ноябре 2001 г., начиная с версии 2.4.15. Его главным преимуществом перед ext2 является ведение журнала, которое повышает надежность и устраняет необходимость проверки файловой системы после некорректного завершения работы. Его преемником является ext4.
Производительность (скорость) ext3 менее привлекательна, чем у конкурирующих файловых систем Linux, таких как ext4, JFS, ReiserFS, и XFS, но ext3 имеет значительное преимущество в том, что она позволяет выполнять обновление на месте с ext2 без необходимости резервного копирования и восстановления данных. Тесты показывают, что ext3 также использует меньше мощности процессора, чем ReiserFS и XFS. Он также считается более безопасным, чем другие файловые системы Linux, благодаря своей относительной простоте и более широкой тестовой базе.
ext3 добавляет к ext2 следующие функции:
Без этих функций любая файловая система ext3 также является допустимой файловой системой ext2. Эта ситуация позволила хорошо протестированным и зрелым утилитам обслуживания файловой системы для обслуживания и восстановления файловых систем ext2 также использоваться с ext3 без серьезных изменений. Файловые системы ext2 и ext3 используют один и тот же стандартный набор утилит, e2fsprogs, который включает инструмент fsck. Тесная связь также делает преобразование между двумя файловыми системами (как прямую, так и обратную на ext2) простым.
ext3 не хватает «современных» функций файловой системы, таких как динамическое выделение inode и экстентов. Иногда такая ситуация может быть недостатком, но с точки зрения возможности восстановления это существенное преимущество. Все метаданные файловой системы находятся в фиксированных, хорошо известных местах, а структуры данных имеют некоторую избыточность. При значительном повреждении данных ext2 или ext3 могут быть восстановлены, а файловая система на основе дерева - нет.
Максимальное количество блоков для ext3 равно 2. Размер блока может варьироваться, что влияет на максимальное количество файлов и максимальный размер файловая система:
| Размер блока | Максимальный. размер файла | Максимальный. размер файловой системы |
|---|---|---|
| 1 КиБ | 16 ГиБ | 4 ТиБ |
| 2 КиБ | 256 ГиБ | 8 ТиБ |
| 4 КиБ | 2 ТиБ | 16 ТиБ |
| 8 КиБ | 2 ТиБ | 32 ТиБ |
В реализации ext3 Linux доступны три уровня журналирования :
Во всех трех режимах внутренняя структура файловой системы остается непротиворечивой даже после сбоя. В любом случае это затронет только содержимое данных файлов или каталогов, которые изменялись при сбое системы; остальное останется нетронутым после восстановления.
Поскольку ext3 стремится быть обратно совместимой с более ранней версией ext2, многие структуры на диске аналогичны тем, что из ext2. Следовательно, в ext3 отсутствуют новые функции, такие как экстенты, динамическое выделение inodes и. В каталоге может быть не более 31998 подкаталогов, поскольку индексный дескриптор может иметь не более 32 000 ссылок (каждый прямой подкаталог увеличивает счетчик ссылок на индексный дескриптор родительской папки в ссылке "..").
ext3, как и большинство современных Linux файловые системы, не следует редактировать fsck, пока файловая система смонтирована для записи. Попытка проверить файловую систему, которая уже смонтирована в режиме чтения / записи, (очень вероятно) обнаружит несоответствия в метаданных файловой системы. Если метаданные файловой системы изменяются, и fsck применяет изменения в попытке привести «несогласованные» метаданные в «согласованное» состояние, попытка «исправить» несоответствия приведет к повреждению файловой системы.
Не существует онлайн-инструмента ext3 дефрагментации, который работал бы на уровне файловой системы. Есть автономный дефрагментатор ext2, e2defrag. Однако e2defragможет уничтожить данные, в зависимости от битов функции, включенных в файловой системе; он не знает, как обрабатывать многие новые функции ext3.
Существуют инструменты дефрагментации пользовательского пространства, такие как Shake и defrag. Встряхивание работает, выделяя пространство для всего файла как одну операцию, что обычно заставляет распределитель находить непрерывное дисковое пространство. Если есть файлы, которые используются одновременно, Shake попытается записать их рядом друг с другом. Дефрагментация копирует каждый файл поверх себя. Однако эта стратегия работает только в том случае, если в файловой системе достаточно свободного места. Настоящего инструмента дефрагментации для ext3 не существует.
Однако, как указано в Руководстве системного администратора Linux: «Современные файловые системы Linux сводят фрагментацию к минимуму, сохраняя все блоки в файле близко друг к другу, даже если они не могут храниться в последовательных секторах. Некоторые файловые системы, такие как ext3, эффективно выделяют свободный блок, ближайший к другим блокам в файле. Поэтому нет необходимости беспокоиться о фрагментации в системе Linux. "
Хотя ext3 устойчива к фрагментации файлов, ext3 может фрагментироваться с течением времени или для определенных шаблонов использования, таких как медленная запись больших файлов. Следовательно, ext4 (преемник ext3) имеет онлайн-утилиту дефрагментации файловой системы e4defrag и в настоящее время поддерживает экстенты (смежные области файлов).
ext3 не поддерживает восстановление удаленных файлов. Драйвер ext3 активно удаляет файлы, стирая inode файлов из соображений безопасности при сбоях.
Есть еще несколько методов и несколько бесплатных и проприетарных программ для восстановления удаленных или утерянных файлов с помощью анализа журнала файловой системы; однако они не гарантируют восстановление какого-либо конкретного файла.
e3compr - это неофициальный патч для ext3, который выполняет прозрачное сжатие. Это прямой порт для e2compr и все еще нуждается в доработке. Он компилируется и хорошо загружается с вышестоящими ядрами, но ведение журнала еще не реализовано.
В отличие от ряда современных файловых систем, ext3 не имеет встроенной поддержки моментальных снимков, которые позволяют быстро фиксировать состояние файловой системы на произвольные времена. Вместо этого он полагается на менее эффективные по занимаемому пространству моментальные снимки уровня тома, предоставляемые Linux LVM. Файловая система Next3 - это модифицированная версия ext3, которая предлагает поддержку моментальных снимков, но сохраняет совместимость с дисковым форматом ext3.
ext3 не поддерживает не выполнять контрольную сумму при записи в журнал. На запоминающем устройстве с дополнительным кешем, если в качестве параметра монтирования не включен барьер = 1 (в / etc / fstab ), и если оборудование выполняет кэширование записи вне очереди, запускается риск серьезного повреждения файловой системы во время сбоя. Это связано с тем, что устройства хранения с кешами записи сообщают системе, что данные были полностью записаны, даже если они были записаны в (энергозависимый) кеш.
Если записи на жесткий диск выполняются не по порядку (из-за современных жестких дисков, кэширующих записи для амортизации скорости записи), вполне вероятно, что будет записан блок фиксации транзакция до того, как будут записаны другие соответствующие блоки. Если сбой питания или неустранимый сбой произойдет до того, как будут записаны другие блоки, систему придется перезагрузить. После перезагрузки файловая система воспроизведет журнал в обычном режиме и воспроизведет «победителей» (транзакции с блоком фиксации, включая указанную выше недопустимую транзакцию, которая помечена действительным блоком фиксации). Таким образом, незаконченная запись на диск, описанная выше, будет продолжена, но с использованием поврежденных данных журнала. Таким образом, файловая система по ошибке перезапишет обычные данные поврежденными при воспроизведении журнала. Если бы использовались контрольные суммы, где блоки транзакции «ложного победителя» были помечены взаимной контрольной суммой, файловая система могла бы знать лучше и не воспроизводить поврежденные данные на диске. Контрольная сумма журнала была добавлена в ext4.
Файловые системы, проходящие через интерфейс устройства сопоставления (включая программное обеспечение RAID и реализации LVM), могут не поддерживать барьеры и будут выдавать предупреждение, если этот параметр монтирования установлен используемый. Есть также некоторые диски, которые не реализуют должным образом расширение очистки кэша записи, необходимое для работы барьеров, что вызывает аналогичное предупреждение. В этих ситуациях, когда барьеры не поддерживаются или не практичны, надежное упорядочение записи возможно путем отключения кеша записи диска и использования параметра монтирования data = journal. Отключение кеша записи на диске может потребоваться даже при наличии барьеров.
Приложения, такие как базы данных, ожидают вызова fsync () для сброса отложенных записей на диск, а реализация барьера не всегда очищает кеш записи диска в ответ на этот вызов. Также существует потенциальная проблема с реализацией барьера, связанная с обработкой ошибок во время событий, таких как сбой диска. Также известно, что иногда некоторые технологии виртуализации неправильно перенаправляют команды fsync или сброса на базовые устройства (файлы, тома, диск) из гостевой операционной системы. Точно так же некоторые жесткие диски или контроллеры осуществляют очистку кеша неправильно или не реализуют очистку кеша вообще, но по-прежнему объявляют, что она поддерживается, и не возвращают никаких ошибок при использовании. Существует так много способов обработки fsync и неправильной обработки кеша записи, что безопаснее предположить, что очистка кеша не работает, если она не проверена явным образом, независимо от того, насколько надежны отдельные компоненты.
Ext3 хранит даты как время Unix, используя четыре байта в заголовке файла. 32 бита не дают достаточно возможностей для продолжения обработки файлов после 18 января 2038 г. - проблема года 2038. Ожидается, что это «Тысячелетие компьютерщиков» вызовет массовые нарушения, если не будет своевременно устранено.
fsck зависимость от времени от количества inode (ext3 vs. ext4) 28 июня 2006 г. Теодор Ц'о, главный разработчик ext3, анонсировал расширенную версию под названием ext4. 11 октября 2008 г. исправления, помечающие ext4 как стабильный код, были объединены в репозитории исходного кода Linux 2.6.28, что ознаменовало завершение фазы разработки и рекомендовало его принятие. В 2008 году Ts'o заявил, что, хотя ext4 имеет улучшенные функции, такие как гораздо более быстрая, чем ext3, это не является большим достижением, она использует старую технологию и является временной мерой; Ц'о считает, что Btrfs - лучшее направление, потому что «оно предлагает улучшения в масштабируемости, надежности и простоте управления». Btrfs также имеет "ряд тех же идей дизайна, что и reiser3 /4 had".
