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Introduction aux systèmes de fichiers XFS et Btrfs
Système de fichiers XFS : XFS est un système de fichiers de journalisation 64 bits hautes performances. Il a été développé à l'origine par Silicon Graphics, Inc. en 1993 pour le système d'exploitation IRIX et a ensuite été porté sur le noyau Linux en 2001.
Système de fichiers Btrfs : Btrfs ou le système de fichiers B-Tree est un système de fichiers moderne Copy-on-Write (CoW). Il est nouveau par rapport au système de fichiers Ext. Btrfs a été initialement conçu pour les systèmes d'exploitation Linux par Oracle Corporation en 2007. En novembre 2013, le système de fichiers Btrfs a été déclaré stable pour le noyau Linux.
Comparaison des fonctionnalités
Les systèmes de fichiers XFS et Btrfs ont été conçus pour résoudre différents types de problèmes. Bien que l'objectif de conception du système de fichiers XFS soit différent de celui du système de fichiers Btrfs, car ce sont tous deux des systèmes de fichiers, nous pouvons les comparer en profondeur.
- Taille de partition maximale : Le système de fichiers XFS prend en charge les tailles de partition jusqu'à 1 octet inférieures à 8 EiB (8 EiB - 1 octet).
- Le système de fichiers Btrfs prend en charge des tailles de partition allant jusqu'à 16 EiB.
- Taille de fichier maximale : Le système de fichiers XFS prend en charge des tailles de fichiers allant jusqu'à 1 octet et moins de 8 EiB (8 EiB - 1 octet).
- Le système de fichiers Btrfs prend en charge des tailles de fichiers allant jusqu'à 16 EiB.
- Longueur maximale du nom de fichier : Le système de fichiers XFS prend en charge les noms de fichiers jusqu'à 255 caractères (255 octets).
- Le système de fichiers Btrfs prend également en charge les noms de fichiers jusqu'à 255 caractères (255 octets) de longueur.
- Caractères autorisés dans le répertoire et les noms de fichiers : Le système de fichiers XFS autorise tous les caractères sauf le / et NUL (\0) caractères dans les noms de répertoire et de fichier.
- Le système de fichiers Btrfs autorise également tous les caractères sauf le / et NUL (\0) caractères dans les noms de répertoire et de fichier.
REMARQUE: Vous ne pouvez pas créer un fichier ou un répertoire avec le nom . et … dans l'un des systèmes de fichiers XFS ou Btrfs.
- Longueur maximale du chemin : Le système de fichiers XFS n'a aucune limite à la longueur du chemin d'un fichier ou d'un répertoire. Ainsi, vous pouvez créer des structures de répertoires profondes et conserver vos fichiers dans ces structures.
- La même chose est vraie pour le système de fichiers Btrfs.
- Nombre maximum de fichiers : Vous pouvez créer un maximum de 264 (= 18 446 744 073 709 551 616 ~= 18 quintillions) fichiers dans un système de fichiers XFS.
- La même chose est vraie pour le système de fichiers Btrfs.
- Méthode d'allocation des inodes : Un inode est une structure de données de système de fichiers utilisée pour décrire un fichier ou un répertoire. Ainsi, un seul répertoire ou fichier nécessite un inode, deux répertoires ou fichiers nécessiteront deux inodes, et ainsi de suite.
- Dans le système de fichiers Ext4, vous définissez le nombre d'inodes que le système de fichiers peut prendre en charge lors de la création du système de fichiers. Vous ne pouvez pas changer cela après la création du système de fichiers. Si vous créez trop de petits fichiers, il se peut qu'il reste de l'espace disque libre sur votre système de fichiers, mais vous ne pourrez pas créer de nouveaux fichiers/répertoires à moins d'avoir des inodes libres. Ceci est une limitation majeure du système de fichiers Ext4.
- Contrairement au système de fichiers Ext4, l'allocation des inodes est flexible dans le système de fichiers XFS. Ainsi, le système de fichiers peut ajouter autant d'inodes que nécessaire et vous ne serez jamais à court d'inodes.
- Ce qui précède est également vrai pour le système de fichiers Btrfs.
- Prise en charge de la somme de contrôle/ECC : Le système de fichiers Btrfs conserve la somme de contrôle crc32c des données et métadonnées stockées dans le système de fichiers. Ainsi, en cas de corruption de données, le système de fichiers Btrfs peut détecter la corruption et récupérer les fichiers ou métadonnées corrompus.
- Le système de fichiers XFS ne conserve que la somme de contrôle CRC32 des métadonnées. Il ne conserve pas de somme de contrôle des données stockées dans le système de fichiers, contrairement au système de fichiers Btrfs.
- Prise en charge du journal et de la copie sur écriture : Le système de fichiers XFS est un système de fichiers journalisé. Il ne prend pas en charge la copie sur écriture (CoW).
- Le système de fichiers Btrfs est un système de fichiers Copy-on-Write (CoW) et il ne prend pas en charge le journal.
- Instantané du système de fichiers : Le système de fichiers XFS ne peut pas prendre d'instantanés du système de fichiers.
- Le système de fichiers Btrfs peut prendre des instantanés du système de fichiers. Avec Btrfs, vous pouvez prendre des instantanés en lecture seule et des instantanés inscriptibles du système de fichiers.
REMARQUE: L'instantané du système de fichiers est une fonctionnalité importante. Vous pouvez prendre un instantané de votre système de fichiers à l'aide de cette fonctionnalité avant de tenter toute action risquée. Si les choses ne se passent pas comme prévu, un instantané vous permet de revenir à un état antérieur dans lequel tout fonctionnait dans le système. Ceci est une fonctionnalité intégrée du système de fichiers Btrfs. Vous n'avez besoin d'aucun outil ou logiciel tiers pour générer un instantané d'un système de fichiers Btrfs.
- Chiffrement au niveau du système de fichiers : Le système de fichiers Btrfs ne prend pas en charge le chiffrement au niveau du système de fichiers.
- Il en est de même pour le système de fichiers XFS.
- Déduplication au niveau du système de fichiers : Le système de fichiers Btrfs prend en charge la déduplication au niveau du système de fichiers. Vous n'avez besoin d'aucun outil ou logiciel tiers pour utiliser cette fonctionnalité.
- Le système de fichiers XFS prend également en charge la déduplication, mais la fonction de déduplication du système de fichiers XFS est encore expérimentale.
REMARQUE: La suppression est une technique permettant d'éliminer les doublons de données du système de fichiers et de ne conserver qu'une seule copie des données (données uniques) dans le système de fichiers. Cette technique est utilisée pour économiser de l'espace disque.
- Prise en charge de plusieurs appareils : Le système de fichiers Btrfs prend en charge plusieurs périphériques et inclut un support RAID intégré. Le système de fichiers Btrfs dispose d'un gestionnaire de volume logique (LVM) intégré pour ajouter plusieurs périphériques de stockage ou partitions à un seul système de fichiers Btrfs. Un seul système de fichiers Btrfs peut s'étendre sur plusieurs disques et partitions.
- Le système de fichiers XFS ne prend pas en charge plusieurs périphériques, ce qui signifie que vous ne pouvez pas étendre un seul système de fichiers XFS sur plusieurs disques ou partitions. Pour combiner plusieurs périphériques de stockage et partitions dans un système de fichiers XFS, vous devez utiliser des gestionnaires de volumes logiques tiers, tels que LVM 2. Pour configurer RAID, vous devez utiliser des outils tiers tels que dm-raid ou alors mddam.
- Le système de fichiers XFS a été conçu pour exécuter des opérations d'E/S (entrée/sortie) en parallèle. Si vous étendez le système de fichiers XFS sur plusieurs périphériques à l'aide de LVM 2 ou d'un autre gestionnaire de volumes logiques, les performances du système de fichiers seront augmentées.
- Compression au niveau du système de fichiers : Le système de fichiers XFS n'inclut pas la prise en charge intégrée de la compression au niveau du système de fichiers.
- Le système de fichiers Btrfs inclut une prise en charge intégrée de la compression au niveau du système de fichiers. Cette fonctionnalité vous permet de compresser un seul répertoire, un seul fichier ou l'ensemble du système de fichiers pour économiser de l'espace disque.
- Capacités de redimensionnement du système de fichiers hors ligne : Vous ne pouvez pas agrandir (augmenter la taille du système de fichiers) ou réduire (diminuer la taille du système de fichiers) un système de fichiers XFS tant que le système de fichiers n'est pas monté.
- Vous pouvez augmenter (augmenter la taille du système de fichiers) ou réduire (diminuer la taille du système de fichiers) un système de fichiers Btrfs alors que le système de fichiers n'est pas monté.
- Capacités de redimensionnement du système de fichiers en ligne : Vous pouvez augmenter (augmenter la taille du système de fichiers) un système de fichiers XFS pendant que le système de fichiers est monté, mais vous ne pouvez pas réduire (diminuer la taille du système de fichiers) un système de fichiers XFS pendant que le système de fichiers est monté.
- Vous pouvez augmenter (augmenter la taille du système de fichiers) ou réduire (diminuer la taille du système de fichiers) un système de fichiers Btrfs pendant que le système de fichiers est monté.
- Fichiers clairsemés : La fonction de fichier épars économise de l'espace disque lorsque de petits fichiers (plus petits que la taille du bloc) sont stockés sur le système de fichiers. Les systèmes de fichiers XFS et Btrfs prennent tous deux en charge les fichiers épars.
- Sous-allocation de bloc : Le système de fichiers Btrfs prend en charge la sous-allocation de blocs.
- Le système de fichiers XFS ne prend pas en charge la sous-allocation de blocs.
REMARQUE: Lorsqu'un système de fichiers stocke des fichiers volumineux dans un système de fichiers, le fichier volumineux est divisé en blocs et les blocs sont stockés dans le système de fichiers. Le dernier bloc du fichier, appelé bloc de queue, n'occupe pas tout le bloc. Lorsque de nombreux petits fichiers sont stockés, ils n'occupent pas tout le bloc et beaucoup d'espace disque est gaspillé. La sous-allocation de bloc vous permet de stocker des parties d'un autre bloc de fichier dans le bloc de queue (le dernier bloc d'un autre fichier qui n'occupait pas tout le bloc) pour économiser de l'espace disque.
- Emballage de la queue : Le système de fichiers Btrfs prend en charge l'emballage de la queue.
- Le système de fichiers XFS ne prend pas en charge l'emballage de la queue.
REMARQUE: L'emballage de queue fait partie de la sous-allocation de bloc. Comme indiqué précédemment, les petits fichiers n'occupent pas un bloc de fichiers entier. Pour stocker efficacement de petits fichiers (par ex.g., codes sources du programme) dans le système de fichiers, le bloc de queue d'un petit fichier est utilisé pour stocker d'autres petits fichiers. L'emballage de queue améliore les performances du système de fichiers et économise de l'espace disque dans les systèmes de fichiers dans lesquels de nombreux petits fichiers (e.g., codes source du programme) sont stockés.
- Système de fichiers basé sur l'étendue : Les systèmes de fichiers XFS et Btrfs sont des systèmes de fichiers basés sur les extensions.
REMARQUE: Une extension est une zone contiguë du périphérique de stockage réservée à un fichier dans un système de fichiers. Les systèmes de fichiers basés sur l'étendue stockent des fichiers volumineux dans une zone de stockage contiguë. Cela améliore les performances du système de fichiers et augmente l'efficacité du stockage.
- Taille de bloc de fichier variable : La taille du bloc est définie avant la création du système de fichiers. Une fois le système de fichiers créé, vous ne pouvez pas modifier la taille du bloc.
- Le système de fichiers XFS prend en charge la taille de bloc fixe.
- Le système de fichiers Btrfs prend en charge la taille de bloc variable. Le système de fichiers peut déterminer la meilleure taille de bloc possible pour stocker un fichier sur le système de fichiers en fonction de la taille du fichier. Cette fonctionnalité peut économiser beaucoup d'espace disque.
- Allouer à la chasse : Les systèmes de fichiers XFS et Btrfs prennent tous deux en charge l'allocation sur vidage.
REMARQUE: Le système de fichiers alloue de l'espace tampon dans la mémoire système. Lorsqu'il y a des demandes d'écriture sur disque, le système de fichiers n'écrit pas les blocs de données directement sur le périphérique de stockage. Au lieu de cela, le système de fichiers stocke les blocs de données dans la mémoire tampon. Lorsque la mémoire tampon est pleine, le système de fichiers écrit tous les blocs de données en attente sur le périphérique de stockage à la fois. Cela réduit l'utilisation du processeur, accélère les écritures sur le disque et réduit la fragmentation du disque.
- Prise en charge des TRIM : Les systèmes de fichiers XFS et Btrfs prennent en charge TRIM, qui est une fonctionnalité très importante pour les périphériques de stockage SSD.
REMARQUE: Lorsque vous supprimez un fichier d'un SSD, la commande TRIM informe le périphérique de stockage SSD des pages (blocs de fichiers) qui ne sont plus nécessaires. Le SSD efface les pages inutiles (blocs de fichiers) du stockage flash et prépare les pages (blocs de fichiers) pour le stockage de nouvelles données. Sans la prise en charge de TRIM, la vitesse d'écriture du SSD deviendrait progressivement plus lente à mesure que le SSD se remplit de nouvelles données.
Avantages de XFS par rapport à Btrfs
XFS est un système de fichiers de journalisation 64 bits stable pour les périphériques de stockage de grande capacité.
Vous pouvez utiliser le système de fichiers XFS pour les raisons suivantes :
- Prise en charge des E/S parallèles (entrée/sortie)
Le système de fichiers XFS prend en charge les E/S parallèles et peut fournir plusieurs flux de données pour les fichiers en raison de sa conception.
- Prise en charge de grandes partitions
Le système de fichiers XFS prend en charge des tailles de partition allant jusqu'à 8 EiB (jusqu'à 8 EiB - 1 octet).
- Prise en charge de gros fichiers
Le système de fichiers XFS prend en charge des tailles de fichiers allant jusqu'à 8 EiB (jusqu'à 8 EiB - 1 octet).
- Prise en charge de la journalisation
La journalisation garantit la cohérence des données dans le système de fichiers en cas de panne de courant ou de panne du système. En cas de panne de courant ou de plantage du système, les données stockées dans le journal seront récupérées et appliquées au système de fichiers.
- E/S directes
C'est une caractéristique importante du système de fichiers XFS. Il est essentiel pour les applications qui nécessitent une vitesse de lecture/écriture élevée sur les périphériques de stockage. Les E/S directes permettent aux périphériques de stockage d'accéder directement à la mémoire tampon de données à l'aide de DMA (accès direct à la mémoire) afin que toute la bande passante d'E/S du périphérique de stockage puisse être utilisée.
- E/S à débit garanti
Le système de fichiers XFS peut réserver la bande passante du périphérique de stockage pour certaines applications. Cette fonctionnalité est idéale pour les applications en temps réel (par ex.g., streaming vidéo).
Inconvénients du système de fichiers XFS
Il y a quelques inconvénients au système de fichiers XFS.
Les inconvénients du système de fichiers XFS sont les suivants :
- Pas de prise en charge LVM intégrée
Comparé au système de fichiers Btrfs, le système de fichiers XFS n'a pas de gestionnaire de volume logique intégré. Vous devrez donc utiliser LVM 2 pour la gestion des volumes logiques.
- Pas de prise en charge RAID intégrée
Comparé au système de fichiers Btrfs, le système de fichiers XFS n'a pas de support RAID intégré. Vous devrez donc utiliser dm-raid ou alors mddam pour configurer le RAID.
- Pas de prise en charge des instantanés
Le système de fichiers XFS n'a pas de fonction d'instantané du système de fichiers, contrairement au système de fichiers Btrfs.
- La journalisation ne peut pas être désactivée
Comme avec d'autres systèmes de fichiers de journalisation, vous ne pouvez pas désactiver la fonction de journalisation du système de fichiers XFS. La journalisation n'est pas bonne pour les clés USB. Si vous utilisez le système de fichiers XFS sur un lecteur flash USB, la durée de vie du disque flash USB sera réduite en raison de la surcharge de journalisation.
Avantages de Btrfs par rapport à XFS
Le système de fichiers Btrfs est un système de fichiers moderne Copy-on-Write (CoW) conçu pour les serveurs de stockage haute capacité et hautes performances. XFS est également un système de fichiers de journalisation 64 bits hautes performances qui est également capable d'opérations d'E/S parallèles. Le système de fichiers XFS contient de nombreuses fonctionnalités importantes, notamment les E/S directes, les E/S à débit garanti, etc. Par rapport au système de fichiers XFS, cependant, le système de fichiers Btrfs présente de nombreux avantages.
Les avantages du système de fichiers Btrfs par rapport au système de fichiers XFS sont les suivants :
i) Instantanés intégrés au niveau du système de fichiers.
ii) Prise en charge de plusieurs appareils.
iii) Prise en charge RAID intégrée.
iv) Allocation flexible des inodes.
v) Optimisations pour le stockage de fichiers plus petits (fichiers clairsemés, sous-allocation de blocs, empaquetage de queue, taille de bloc variable).
vi) Prise en charge de la compression intégrée au niveau du système de fichiers.
Ce sont les fonctionnalités du système de fichiers qui peuvent vous amener à choisir le système de fichiers Btrfs sur le système de fichiers XFS.
Conclusion
Cet article a comparé les systèmes de fichiers Btrfs et XFS, y compris une comparaison des fonctionnalités les plus importantes de chaque système de fichiers. Cet article devrait vous aider à choisir entre les systèmes de fichiers Btrfs et XFS. Choisissez le système qui vous convient le mieux, en fonction de vos besoins et préférences uniques.
Les références:
- XFS - Wikipédia - https://fr.Wikipédia.org/wiki/XFS
- Comparaison des systèmes de fichiers - Wikipédia - https://fr.Wikipédia.org/wiki/Comparison_of_file_systems
- XFS - ArchWiki - https://wiki.archlinux.org/index.php/XFS
