Вопросы истории: UNIX, Linux, BSD и другие

По собственному же опыту – банальное выключение питания в ходе обычной пользовательской работы, как правило, безболезненно переносят все журналируемые файловые системы, кроме, в некоторых случаях, XFS, о которой скоро пойдёт речь.

Тем не менее, как я уже сказал, репутация часто оказывается самым весомым фактором – и на протяжении долгого времени ext3 предлагалась по умолчанию инсталляторами большинства дистрибутивов.

Ныне, однако, ext3 почти вышла из употребления. Если ext2 всё ещё нередко применяется в ряде специальных случаев (например, для носителей небольшого объёма или там, где журналирование в принципе не имеет смысла), то в амплуа файловой системы общего назначения нынче выступает ext4. Она была разработана Эндрю Мортоном (Andrew Morton) в качестве экспериментальной в 2006 году, и в 2008 принята в ядро Linux'а как стабильная. С тех пор она развивается и поддерживается командой разработчиков, из которых наиболее известен Теодор Цо (Theodore Ts'o).

Подобно ext3, ext4 представляет собой дальнейшее развитие линии ext2, но уже без сохранения совместимости на уровне формата и инструментария. В ext4 предусматривается те же три режима журналирования, что и в ext3, с теми же названиями и особенностями. Однако в ней добавлен и четвёртый – режим работы без журнала вообще. Считается, что в этом режиме она наконец смогла отобрать у ext2 лавры рекордсмена по интегральному быстродействию.

Однако я забежал вперёд – ext4 не стала ещё достоянием истории и, похоже, не собирается это делать в обозримом будущем. Потому что следующей журналируемой системой по очередности появления в Linux'е стала XFS. Хотя создана она была много раньше – в 1994 году, усилиями фирмы Silicon Graphics, для её собственного варианта UNIX'а – IRIX. И была одной из первых 64-разрядных файловых систем.

К весне 2001 года относится открытие исходников XFS под лицензией GPL и разработка Linux-реализации. Долгое время её поддержка ядром этой ОС обеспечивалась только сторонними патчами – официально она была включена в ядро только в 2004 году. Да и после этого какой-то период по умолчанию поддерживалась не всеми дистрибутивами.

Но постепенно XFS утвердилась в Linux'е в качестве стандартной, чему способствовали её особенности, хорошо вписавшиеся в изменившиеся реалии окружающего мира. Если ReiserFS лучше всего показывала себя в обращении с маленькими файлами, то «коронкой» XFS была работа с очень большими файлами на очень больших файловых системах. Что и не удивительно, если вспомнить о её происхождении: фирма Silicon Graphics (ныне SGI) издревле была ориентирована на профессиональные средства в области графики и мультимедии, данные которых требовали большого объёма дисковой памяти и организации её в виде больших файлов. К середине нулевых годов это оказалось востребованным и в Linux'е.

Однако это было не единственной причиной распространения XFS: она (с некоторыми оговорками, о которых я скажу чуть позже) отличалась также впечатляющей производительностью и высокой надёжностью. Причём в полном блеске показывала своё быстродействие на многодисковых устройствах (multiple devices), то есть на аппаратных и программных RAID'ах, которые тоже получили широкое распространение в это время.

Однако, говоря ранее о быстродействии и надёжности XFS, я не случайно сделал оговорку. Дело в том, что это единственная файловая система, в которой теоретические ожидания (обратная корреляция между этими факторами) воплощается в действительность. В ранних версиях её Linux-реализации, которые действительно были завидно быстры, имело место так называемое «обнуление файлов» при сбое питания.

Затем это безобразие пытались побороть, включив в XFS по умолчанию опцию write barriers, от сей напасти избавляющую. Что, однако, привело к падению быстродействия на некоторых операциях. В частности, удаление большого количества маленьких файлов (а в работе с маленькими файлами XFS не блистала и без этой опции) стало происходить просто удручающе медленно.

При этом проблема потери данных при сбоях до конца решена не была, хотя и не стояла так остро. Однако, с учётом и старых вопспоминаний, отношение к XFS местами было настороженным. Хотя эта система уже давно предлагается по умолчанию в инсталляторах некоторых дистрибутивов, причём отнюдь не самых «мультимедийных» или «промышленных», таких как Zenwalk или Salix.

В итоге, однако, работа с мелкими файлами была оптимизирована за счёт заимствования из ext3 отложенного журналирования – хотя реальное воплощение этого ожидается только в светлом будущем ядра Linux версии от 3.3. Что же до потери данных – это решается ещё проще: разработчики предлагают больше внимания уделять состоянию аппаратуры, в частности, и приобретению источников бесперебойного питания, и поменьше слушать страшных баек об исчезнувших в результате сбоя непреходящих ценностей.