Qual sistema de arquivos Linux você deve usar?

Ao formatar partições em um PC Linux, você verá uma grande variedade de opções de sistema de arquivos. Essas opções não precisam ser esmagadoras. Se você não tiver certeza de qual sistema de arquivos Linux usar, há uma resposta simples.

A resposta rápida: Use Ext4 se você não tiver certeza

Vamos entrar no mato e analisar a diferença entre os vários sistemas de arquivos em um momento, mas se você não tiver certeza: Use Ext4.

Ext4 é o sistema de arquivos padrão na maioria das distribuições Linux por um motivo. É uma versão melhorada do antigo sistema de arquivos Ext3. Não é o sistema de arquivos mais avançado, mas isso é bom: significa que o Ext4 é sólido e estável.

No futuro, as distribuições Linux mudarão gradualmente para o BtrFS. O BtrFS ainda é de ponta e está em muito desenvolvimento, então você deve evitá-lo em sistemas de produção. O risco de corrupção de dados ou outros problemas não vale a potencial melhoria na velocidade.

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Observe, no entanto, que este conselho “use Ext4” se aplica apenas a partições do sistema Linux e outras partições em disco que somente o Linux acessará. Se você estiver formatando uma unidade externa que deseja compartilhar com outros sistemas operacionais, não deve usar Ext4 porque Windows, macOS e outros dispositivos não podem ler sistemas de arquivos Ext4. Você vai querer usar exFAT ou FAT32 ao formatar uma unidade externa no Linux.

Se você estiver configurando partições em sua unidade de inicialização principal do Linux, você também desejará criar uma partição swap de pelo menos alguns GBs de tamanho ao configurar essas partições. Esta partição é usada para “espaço de troca”. É semelhante ao arquivo de paginação no Windows. O Linux troca a memória para o espaço de troca quando sua RAM está cheia. Esta partição deve ser formatada como “swap” em vez de com um sistema de arquivos específico.

O que é Jornalismo?

Uma coisa que você notará ao escolher entre os sistemas de arquivos é que alguns deles são marcados como um sistema de arquivos de “diário” e outros não. Isso é importante.

O registro no diário foi projetado para evitar a corrupção de dados devido a falhas e perda repentina de energia. Digamos que seu sistema esteja no meio da gravação de um arquivo no disco e, de repente, perca energia. Sem um diário, seu computador não teria ideia se o arquivo foi totalmente gravado no disco. O arquivo permaneceria lá no disco, corrompido.

Com um diário, seu computador notaria que iria gravar um determinado arquivo em disco no diário, gravar esse arquivo em disco e, em seguida, remover esse trabalho do diário. Se a energia acabasse no meio da gravação do arquivo, o Linux verificaria o diário do sistema de arquivos ao inicializar e retomaria quaisquer trabalhos parcialmente concluídos. Isso evita perda de dados e corrupção de arquivos.

O registro no diário diminui um pouco o desempenho de gravação do disco, mas vale a pena em um desktop ou laptop. Não é tanta sobrecarga quanto você imagina. O arquivo completo não é gravado no diário. Em vez disso, apenas os metadados do arquivo, o inode ou a localização do disco são registrados no diário antes de serem gravados no disco.

Todo sistema de arquivos moderno oferece suporte ao journaling, e você desejará usar um sistema de arquivos que suporte o journaling ao configurar um desktop ou laptop.

Os sistemas de arquivos que não oferecem journaling estão disponíveis para uso em servidores de alto desempenho e outros sistemas desse tipo em que o administrador deseja obter desempenho extra. Eles também são ideais para unidades flash removíveis, onde você não deseja a sobrecarga mais alta e gravações adicionais de registro no diário.

Qual é a diferença entre todos esses sistemas de arquivos Linux?

Enquanto a Microsoft desenvolve o Windows e a Apple controla o macOS, o Linux é um projeto de código aberto desenvolvido pela comunidade. Qualquer pessoa (ou qualquer empresa) com habilidade e tempo pode criar um novo sistema de arquivos Linux. Essa é uma das razões pelas quais existem tantas opções. Aqui estão as diferenças:

• Ext significa “Extended file system” e foi o primeiro criado especificamente para Linux. Ele teve quatro grandes revisões. “Ext” é a primeira versão do sistema de arquivos, introduzida em 1992. Foi uma grande atualização do sistema de arquivos Minix usado na época, mas carece de recursos importantes. Muitas distribuições Linux não suportam mais Ext.
• Ext2 não é um sistema de arquivos de diário. Quando introduzido, foi o primeiro sistema de arquivos a oferecer suporte a atributos de arquivo estendidos e unidades de 2 terabytes. A falta de um diário do Ext2 significa que ele grava menos no disco, o que o torna útil para memória flash como unidades USB. No entanto, sistemas de arquivos como exFAT e FAT32 também não usam journaling e são mais compatíveis com diferentes sistemas operacionais; portanto, recomendamos que você evite o Ext2, a menos que saiba que precisa dele por algum motivo.
• Ext3 é basicamente apenas Ext2 com journaling. Ext3 foi projetado para ser compatível com Ext2, permitindo que partições sejam convertidas entre Ext2 e Ext3 sem qualquer formatação necessária. Ele existe há mais tempo que o Ext4, mas o Ext4 existe desde 2008 e é amplamente testado. Neste ponto, é melhor usar o Ext4.
• O Ext4 também foi projetado para ser compatível com versões anteriores. Você pode montar um sistema de arquivos Ext4 como Ext3 ou montar um sistema de arquivos Ext2 ou Ext3 como Ext4. Ele inclui recursos mais recentes que reduzem a fragmentação de arquivos, permite volumes e arquivos maiores e usa alocação atrasada para melhorar a vida útil da memória flash. Esta é a versão mais moderna do sistema de arquivos Ext e é o padrão na maioria das distribuições Linux.

• BtrFS , pronunciado “Butter” ou “Better” FS, foi originalmente projetado pela Oracle. Ele significa “B-Tree File System” e permite o pool de unidades, instantâneos instantâneos, compactação transparente e desfragmentação online. Ele compartilha várias das mesmas ideias encontradas no ReiserFS, um sistema de arquivos que algumas distribuições Linux costumavam usar por padrão. O BtrFS foi projetado para ser uma ruptura limpa da série Ext de sistemas de arquivos. Ted Ts'o, o mantenedor do sistema de arquivos Ext4, considera o Ext4 uma solução de curto prazo e acredita que o BtrFS é o caminho a seguir. Espere ver o BtrFS se tornar o padrão nas distribuições Linux de servidor corporativo e de desktop de consumidor nos próximos anos, à medida que for testado.
• O ReiserFS foi um grande salto para os sistemas de arquivos Linux quando foi introduzido em 2001 e incluiu muitos recursos novos que o Ext nunca seria capaz de implementar. O ReiserFS foi substituído pelo Reiser4, que melhorou muitos dos recursos que estavam incompletos ou ausentes na versão inicial, em 2004. Mas o desenvolvimento do Reiser4 parou depois que o desenvolvedor principal, Hans Reiser, foi preso em 2008. O Reiser4 ainda não é no kernel principal do Linux e é improvável que chegue lá. BtrFS é a melhor escolha a longo prazo.

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• O ZFS foi projetado pela Sun Microsystems para Solaris e agora pertence à Oracle. O ZFS oferece suporte a muitos recursos avançados, incluindo pool de unidades, instantâneos e distribuição dinâmica de disco - o BtrFS trará muitos desses recursos para o Linux por padrão. Cada arquivo tem uma soma de verificação, então o ZFS pode dizer se um arquivo está corrompido ou não. ZFS de código aberto da Sun sob a licença Sun CDDL, o que significa que não pode ser incluído no kernel do Linux. No entanto, você pode instalar o suporte ZFS em qualquer distribuição Linux. O Ubuntu agora oferece suporte oficial ao ZFS a partir do Ubuntu 16.04 também. O Ubuntu usa o ZFS por padrão para contêineres.
• O XFS foi desenvolvido pela Silicon Graphics em 1994 para o sistema operacional SGI IRX e foi portado para o Linux em 2001. É semelhante ao Ext4 em alguns aspectos, pois também usa alocação atrasada para ajudar na fragmentação de arquivos e não permite instantâneos montados. Ele pode ser ampliado, mas não reduzido, em tempo real. O XFS tem um bom desempenho ao lidar com arquivos grandes, mas tem um desempenho pior do que outros sistemas de arquivos ao lidar com muitos arquivos pequenos. Pode ser útil para certos tipos de servidores que precisam lidar principalmente com arquivos grandes.
• JFS , ou “Journaled File System”, foi desenvolvido pela IBM para o sistema operacional IBM AIX em 1990 e posteriormente portado para Linux. Possui baixo uso da CPU e bom desempenho para arquivos grandes e pequenos. As partições JFS podem ser redimensionadas dinamicamente, mas não reduzidas. Foi extremamente bem planejado e tem suporte na maioria das principais distribuições, porém seus testes de produção em servidores Linux não são tão extensos quanto o Ext, pois foi projetado para AIX. Ext4 é mais comumente usado e é mais amplamente testado.
• Swap é uma opção ao formatar uma unidade, mas não é um sistema de arquivos real. É usado como memória virtual e não possui uma estrutura de sistema de arquivos. Você não pode montá-lo para visualizar seu conteúdo. Swap é usado como “espaço de rascunho” pelo kernel do Linux para armazenar temporariamente dados que não cabem na RAM. Também é usado para hibernar. Enquanto o Windows armazena seu arquivo de paginação como um arquivo em sua partição principal do sistema, o Linux apenas reserva uma partição vazia separada para o espaço de troca.

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• FAT16 , FAT32 e exFAT : os sistemas de arquivos FAT da Microsoft costumam ser uma opção ao formatar uma unidade no Linux. Esses sistemas de arquivos não incluem um diário, portanto, são ideais para unidades USB externas. Eles são um padrão de fato que todos os sistemas operacionais – Windows, macOS, Linux e outros dispositivos – podem ler. Isso os torna o sistema de arquivos ideal para usar ao formatar uma unidade externa que você deseja usar com outros sistemas operacionais. FAT32 é mais antigo. O exFAT é a opção ideal, pois suporta arquivos com tamanho superior a 4 GB e partições com tamanho superior a 8 TB, ao contrário do FAT32.

Existem outros sistemas de arquivos Linux também, incluindo sistemas de arquivos projetados especificamente para armazenamento flash em dispositivos incorporados e em cartões SD. Mas essas são as opções que você verá com mais frequência ao usar o Linux.