Sisteme de fișiere în Linux

După ce am creat partițiile pe un hard disk (folosind GParted, fdisk sau gdisk), trebuie să le pregătim pentru utilizare. Procesul se numește formatare și presupune crearea sistemelor de fișiere..

Sistemele de fișiere obișnuite în Linux

Linux suportă câteva tipuri diferite de sisteme de fișiere, unele native, altele create pentru diferite sisteme de operare. Unele sisteme de fișiere din a doua categorie nu funcționează în Linux cum o fac cele native. Dar, în momentul în care pregătim hard disk-ul pentru instalarea unei distribuții Linux, cele mai multe partiții vor avea sistem de fișiere nativ.

Ext2fs

Second Extended File System (ext2fs sau ext2) este sistemul de fișiere nativ tradițional din Linux. A fost creat special pentru linux și a fost sistemul de fișiere cel mai folosit până pe la sfârșitul anilor 1990. Ext2fs are reputația că este un sistem de fișiere de încredere. Chiar dacă a fost eclipsat de către alte sisteme de fișiere, încă mai este folosit.

În particular, ext2fs poate o o alegere bună pentru o partiție de /boot mică (în cazul în care se crează una) sau pentru un disk amovibil de mici dimensiuni, de sub 1 GB.  Pe astfel de partiții de mici dimensiuni, mărimea jurnalului folosit de sisteme de fișiere avansate poate  reprezenta o problemă, așa că lipsa de jurnalizare a ext2fs este alegerea perfectă.

Ext3fs

Third Extended File System (ext3fs sau ext3) este, defapt, ext2 cu jurnalizare. A rezultat un sistem de fișiere sigur, dar care permite recuperarea mult mai rapidă după o întrerupere bruscă a alimentării sau după o cădere a sistemului.

Ext4fs

Fourth Extended File System (ext4fs sau ext4) este versiunea generației următoare din această famile de sisteme de fișiere. Permite lucrul cu discuri de foarte mare capacitate (peste 16 TiB, care este, de fapt, și limita pentru ext2 și ext3) și fișiere foarte mari (peste 2 TiB), precum și cu extensii destinate îmbunătățirii performanței.

ReiserFS

Acest sistem de fișiere a fost dezvoltat de la zero ca un sistem de fișiere cu jurnalizare pentru Linux. Este bun pentru gestionarea unui număr mare de fișiere mici (să spunem, mai mici decât 32KB), deoarece reiserfs folosește diferite trucuri pentru a strânge împreună fișierele mici în spații nefolosite. Dar, dacă un utilizator folosește mai mult fișiere mari, capacitatea reiserfs de a înghesui mai multe fișiere mici într-un spațiu mai mic decât o face alt sistem de fișiere, nu prezintă interes.

JFS

IBM a dezvoltat Journaled File System (jfs) pentru sistemele sale de operare AIX și OS/2. Ulterior, după ce OS/2 nu a mai fost dezvoltat, JFS a fost donat către Linux. JFS este un sistem de fișiere cu jurnalizare sofisticat care prezintă interese pentru cei familiarizați cu AIX și OS/2, sau pentru sistemel dual boot Linux <--> AIX sau OS/2.

XFS

Silicon Graphics (SGI) a creat al său Extens File System (xfs) pentru sistemul lor de operare IRIX; la fel ca IBM, dup ce IRIX nu a mai fost dezvoltat, a donat xfs către Linux. ca și JFS, și XFS este un sistem de fișiere cu jurnalizare sofisticat. XFS și-a căpătat o bună reputație din cauza robusteței, vitezei și flexibilității pe IRIX, dar unele din caracteristicile XFS care l-au făcut bun pe IRIX nu sunt suportate în totalitate pe Linux.

BTRFS

Acest sistem de fișiere (se pronunță "butter eff ess" sau "bee tree eff ess") este un sistem de fișiere avansat cau caracteristici împrumutate dela sistemul de fișiere Zettabyte File System (ZFS) al celor de la Sun. Ca și ext4, jfs sau xfs, Btrfs este rapid și capabil să gestioneze discuri și fișiere de mari dimensiuni. Începând cu kernelul 3.6.0, Btrfs este considerat experimental; dar, caracteristicile sale avansate îl desemnează posibilul succesor al celui mai popular sistem de fișiere din Linux, ext4.

În practică, cei mai mulți utilizatori folosesc ext3, ext4 sau reiserfs. JFS și XFS sunt preferate de administratorii unui sistem care folosește discuri de mare capacitate și care stochează fișiere de mari dimensiuni.

În plus față de aceste sisteme de fișiere native Linux, ne vom lovi și de alte tipuri:

FAT

File Allocation Table (FAT) este vechi și primitv, dar încă omniprezent. Este singurul sistem de fișiere suportat de DOS și versiunile timpurii de Windows (cum ar fi seria 9X). Din această cauză, sistemele de operare principale înțeleg FAT și-l fac excelent ca sistem de fișiere pentru discuri amovibile.

la formatare, dacă folosim numele msdos, partiția FAT va suporta doar nume de fișiere de cel mult 8 caractere și o extensie de trei (sau nume de fișiere 8.3). Pentru a folosi nume de fișiere lungi ca în Windows, numele de cod va fi vfat (exemplu: comanda mkfs -t vfat /dev/sdc poate formata un stick USB în FAT32).

NTFS

New Technology File System (NTFS) este sistemul de fișiere preferat din Windows NT și mai nou. Din păcate, suportul Linux pentru NTFS este destul de rudimentar. Începând cu kernelul 2.6.x, linux poate citi fără probleme de pe NTFS și poate suprascrie fișiere existente, dar nu poate scrie fișiere noi pe partițiile NTFS. Există drivere separate care permit și acest lucru, cel mai cunoscut fiind NTFS-3G, care este inclus, în prezent, în cele mai multe distribuții (îmi amintesc că până acum 2-3 ani trebuia să-l instalez în Ubuntu ca să pot accesa complet  partițiile NTFS).

HFS și HFS+

Apple a folosit de foarte mult timp Hierarchical File System (HFS) pe al său Mac OS, iar Linux oferă suport complet de citire/scriere. Totuși, acest suport nu este așa de încredere ca citirea/scrierea pe unități FAT, așa că unii recomandă folosirea FAT atunci când se face transfer de date între Linux și Mac OS. Apple a îmbunătățit HFS pentru a putea manipula hard disk-uri de mare capacitate și a creat HFS+ (Extended HFS). Kernelul Linux 2.6.x și cele mai noi oferă suport limitat pentru HFS+, iar scrierea funcționează numai cu jurnalizarea HFS+ dezactivată.

ISO-9660

Este sistemul de fișiere standard pentru CD-ROM. Sistemul de fișiere este format din câteva niveluri: nivelul 1 este similat FAT inițial, care suportă doar nume de fișiere 8.3; nivelurile 2 și 3 suportă nume de fișiere de 32 de caractere. Există unele extensii care îmbunătățesc suportul pentru iso9660: de exemplu, Joliet oferă suport pentru numele de fișiere lungi implementate de Windows, iar extensiile Rock Ridge oferă suport pentru numele de fișiere lungi ca în Unix.

UDF

Universal Disc Format (UDF) este ultima generație de sistem de fișiere pentru unitățile optice. Este asociat cu DVD-ROM. Deși scrierea/citirea din Linux  pe udf funcționează ok, este încă într-un stadiu incipient.

Crearea unui sistem de fișiere

Există instrumente în linux care permit crearea celor mai întâlnite sisteme de fișiere pe partițiile alese (nu voi vorbi de GParted în modul GUI, că e simplu ca bună ziua). Aceste unelet au numele de forma mkfs.tipfs, unde tipfs este codul sistemului de fișiere (ext2, ext3, ext4, vfat, reiserfs, jfs, xfs...). Aceste instrumente pot fi invocate cu comanda mkfs folosind opțiunea -t:

sudo mkfs -t ext4 /dev/sda6

Comanda de mai sus crează un sistem de fișiere ext4 pe partiția /dev/sda6. În funcție de viteza discului și de mărimea partiției, procesul poate dura de la o fracțiune de secundă la câteva secunde. dar pot fi solosite și opțiuni adiționale, unele din ele crescând timpul de creare a sistemului de fișiere.

Opțiunile comenzii mkfs

În mod particular, opțiunea -c este suportată de câteva sisteme de fișiere. Această opțiune execută o verificare a blocurilor defecte - fiecare sector de pe partiție este verificat pentru a se asigura că prezintă încredere pentru stocarea datelor. În caz contrar, sectorul este marcat ca rău (bad) și nu va fi folosit.

O altă opțiune folosită pentru ext2/ext3/ext4 este -m cifră. Aceasta oprește un pic de spațiu de pe partiție, reducându-i dimensiunea cu un anumit procent (de exemplu, -m 5 o va reduce cu 5%) - în scopul de a o  proteja și a nu-i permite scrierea până la refuz (în acest caz, utilizatorul va primi mesaj de partiție plină chiar dacă mai are acel 5% liber).

Să rezum: dacă veți pregăti un hard disk care va fi utilizat numai în Linux, folosiți unul din sistemele de fișiere native. Dacă veți folosi un sistem dual boot, pe lângă partițiile native Linux, va trebui să folosiți și alte tipuri de sisteme de fișiere. Dacă aveți un disc amovibil folosit numai în Linux, formatați-l ext2; dacă îl veți muta și pe alte sisteme (Windows, Mac OS), formatați-l FAT.

Cel mai comod instrument de creare, redimensionare și formatare partiții este GParted - poate fi inscripționat pe o memorie USB sau pe un CD, după care se pornește calculatorul de pe această unitate în modul Live. Folosirea sa este intuitivă.