一、ext2與ext3
linux之前預設情況下使用的檔案系統為ext2，ext2檔案系統的確高效穩定。但是，隨著linux系統在關鍵業務中的應用，linux檔案系統的弱點也漸漸顯露出來了:其中系統預設使用的ext2檔案系統是非日誌檔案系統。這在關鍵行業的應用是乙個致命的弱點.ext3檔案系統是直接從ext2檔案系統發展而來，目前ext3檔案系統已經非常穩定可靠。它完全相容ext2檔案系統。使用者可以平滑地過渡到乙個日誌功能健全的檔案系統中來。這實際上了也是ext3日誌檔案系統初始設計的初衷。
二、ext3日誌檔案系統的特點
1、高可用性
系統使用了ext3檔案系統後，即使在非正常關機後，系統也不需要檢查檔案系統。宕機發生後，恢復ext3檔案系統的時間只要數十秒鐘。
2、資料的完整性
ext3檔案系統能夠極大地提高檔案系統的完整性，避免了意外宕機對檔案系統的破壞。在保證資料完整性方面，ext3檔案系統有2種模式可供選擇。其中之一就是「同時保持檔案系統及資料的一致性」模式。採用這種方式，你永遠不再會看到由於非正常關機而儲存在磁碟上的垃圾檔案。
3、檔案系統的速度
儘管使用ext3檔案系統時，有時在儲存資料時可能要多次寫資料，但是，從總體上看來，ext3比ext2的效能還要好一些。這是因為ext3的日誌功能對磁碟的驅動器讀寫頭進行了優化。所以，檔案系統的讀寫效能較之ext2檔案系統並來說，效能並沒有降低。
4、資料轉換
由ext2檔案系統轉換成ext3檔案系統非常容易，只要簡單地鍵入兩條命令即可完成整個轉換過程，使用者不用花時間備份、恢復、格式化分割槽等。用乙個ext3檔案系統提供的小工具tune2fs，它可以將ext2檔案系統輕鬆轉換為ext3日誌檔案系統。另外，ext3檔案系統可以不經任何更改，而直接載入成為ext2檔案系統。
5、多種日誌模式
ext3有多種日誌模式，一種工作模式是對所有的檔案資料及metadata（定義檔案系統中資料的資料,即資料的資料）進行日誌記錄（data=journal模式）；另一種工作模式則是只對metadata記錄日誌，而不對資料進行日誌記錄，也即所謂data=ordered或data=writeback模式。系統管理人員可以根據系統的實際工作要求，在系統的工作速度與檔案資料的一致性之間作出選擇。
三、ext3的優點
為什麼你需要從ext2遷移到ext3呢？以下有四個主要原因：可用性、資料完整性、速度、易於遷移。
1、可用性
在非正常當機後（停電、系統崩潰），只有在通過e2fsck進行一致性校驗後，ext2檔案系統才能被裝載使用。執行e2fsck的時間主要取決於 ext2檔案系統的大小。校驗稍大一些的檔案系統（幾十gb）需要很長時間。如果檔案系統上的檔案數量多，校驗的時間則更長。校驗幾百個gb的檔案系統可能需要乙個小時或更長。這極大地限制了可用性。相比之下，除非發生硬體故障，即使非正常關機，ext3也不需要檔案系統校驗。這是因為資料是以檔案系統始終保持一致方式寫入磁碟的。在非正常關機後，恢復ext3檔案系統的時間不依賴於檔案系統的大小或檔案數量，而依賴於維護一致性所需「日誌」的大小。使用預設日誌設定，恢復時間僅需一秒（依賴於硬體速度）。
2、資料完整性
使用ext3檔案系統，在非正常關機時，資料完整性能得到可靠的保障。你可以選擇資料保護的型別和級別。你可以選擇保證檔案系統一致，但是允許檔案系統上的資料在非正常關機時受損；這是可以在某些狀況下提高一些速度（但非所有狀況）。你也可以選擇保持資料的可靠性與檔案系統一致；這意味著在當機後，你不會在新近寫入的檔案中看到任何資料垃圾。這個保持資料的可靠性與檔案系統一致的安全的選擇是預設設定。
3、速度
儘管ext3寫入資料的次數多於ext2，但是ext3常常快於ext2（高資料流）。這是因為ext3的日誌功能優化硬碟磁頭的轉動。你可以從3種日誌模式中選擇1種來優化速度，有選擇地犧牲一些資料完整性。
4、易於遷移
總而言之
ext3日誌檔案系統是目前linux系統由ext2檔案系統過度到日誌檔案系統最為簡單的一種選擇，實現方式也最為簡潔。由於是直接從ext2檔案系統發展而來，系統由ext2檔案系統過渡到ext3日誌檔案系統公升級過程平滑，可以最大限度地保證系統資料的安全性。目前linux系統要使用日誌檔案系統，最保險的方式就是選擇ext3檔案系統。
四、ext3與ext4的主要區別
linux kernel自2.6.28開始正式支援新的檔案系統 ext4。 ext4是ext3的改進版，修改了ext3中部分重要的資料結構，而不僅僅像ext3對ext2那樣，只是增加了乙個日誌功能而已。ext4 可以提供更佳的效能和可靠性，還有更為豐富的功能：
1.與ext3相容
2.更大的檔案系統和更大的檔案
較之ext3目前所支援的最大16tb檔案系統和最大2tb檔案，ext4分別支援1eb（1,048,576tb，1eb=1024pb，1pb=1024tb）的檔案系統，以及16tb 的檔案。
3.無限數量的子目錄
ext3目前只支援32,000個子目錄，而ext4支援無限數量的子目錄。
4.extents
ext3採用間接塊對映，當操作大檔案時，效率極其低下。比如乙個 100mb 大小的檔案，在ext3中要建立25,600個資料塊（每個資料塊大小為 4kb）的對映表。而ext4引入了現代檔案系統中流行的extents概念，每個 extent 為一組連續的資料塊，上述檔案則表示為「該檔案資料儲存在接下來的25,600個資料塊中」，提高了不少效率。
5.多塊分配
當寫入資料到 ext3 檔案系統中時，ext3 的資料塊分配器每次只能分配乙個 4kb 的塊，寫乙個 100mb 檔案就要呼叫 25,600 次資料塊分配器，而 ext4 的多塊分配器「multiblock allocator」（mballoc） 支援一次呼叫分配多個資料塊。
6.延遲分配
ext3的資料塊分配策略是盡快分配，而 ext4 和其它現代檔案作業系統的策略是盡可能地延遲分配，直到檔案在 cache 中寫完才開始分配資料塊並寫入磁碟，這樣就能優化整個檔案的資料塊分配，與前兩種特性搭配起來可以顯著提公升效能。
7.快速 fsck
以前執行 fsck 第一步就會很慢，因為它要檢查所有的 inode，現在 ext4 給每個組的 inode 表中都新增了乙份未使用 inode 的列表，今後 fsck ext4 檔案系統就可以跳過它們而只去檢查那些在用的 inode 了。
8.日誌校驗
日誌是最常用的部分，也極易導致磁碟硬體故障，而從損壞的日誌中恢復資料會導致更多的資料損壞。ext4的日誌校驗功能可以很方便地判斷日誌資料是否損壞，而且它將ext3 的兩階段日誌機制合併成乙個階段，在增加安全性的同時提高了效能。
9.「無日誌」（no journaling）模式
日誌總歸有一些開銷，ext4允許關閉日誌，以便某些有特殊需求的使用者可以藉此提公升效能。
11.inode 相關特性
ext4支援更大的inode，較之ext3預設的inode大小128位元組，ext4為了在 inode 中容納更多的擴充套件屬性（如納秒時間戳或inode版本），預設inode大小為256位元組。ext4 還支援快速擴充套件屬性（fast extended attributes）和inode保留（inodes reservation）。
12.持久預分配（persistent preallocation）
13.預設啟用 barrier
磁碟上配有內部快取，以便重新調整批量資料的寫操作順序，優化寫入效能，因此檔案系統必須在日誌資料寫入磁碟之後才能寫commit記錄，若commit 記錄寫入在先，而日誌有可能損壞，那麼就會影響資料完整性。ext4預設啟用barrier，只有當barrier之前的資料全部寫入磁碟，才能寫barrier之後的資料。（可通過「mount -o barrier=0″命令禁用該特性。）
五、ext2轉ext3
/dev/hdxx /mnt_point ext3 defaults 1 0
在上面的一行中，將 /dev/hdxx 替換成分區，例如 /dev/hda2，把 /mnt_point 替換成你想掛載的位置，例如:/home。最後的 0 保證在啟動的時候這個分割槽不會被chechfs指令碼進行一致性檢查。若想這個分割槽肯定可以被掛載然後又不太肯定核心支援ext3的話，可以把ext3換成auto。啟動每乙個你在 /etc/fstab中改為ext3的分割槽的日誌，執行:tune2fs -j /dev/hdxx 重新掛載分割槽或者重起系統(如果你重新編譯了核心)。
本文出自 「不安分與好奇心」 部落格，請務必保留此出處
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