Was ist ext3 (Third Extended File System)?

8. April 2024

Das Third Extended File System (ext3) ist ein Journaling Dateisystem das war weit verbreitet von der Linux-Kernel. Es wurde als Erweiterung des Second Extended File System (ext2) konzipiert und bietet Abwรคrtskompatibilitรคt sowie das Hinzufรผgen wichtiger neuer Funktionen. Eine der bedeutendsten Neuerungen war die Einfรผhrung des Journalings, das die Zuverlรคssigkeit und Integritรคt des Dateisystems erheblich verbesserte, insbesondere in Situationen, in denen das System mรถglicherweise nicht sauber heruntergefahren werden konnte, beispielsweise bei einem Stromausfall oder einem Systemabsturz.

Was ist ext3?

ext3-Funktionen

Hier ist ein genauerer Blick auf einige der Hauptfunktionen von ext3:

Journaling

Das wichtigste Merkmal von ext3 ist seine Journaling-Fรคhigkeit, die die Zuverlรคssigkeit des Dateisystems erheblich verbessert und die fรผr die Wiederherstellung nach einem Absturz erforderliche Zeit verkรผrzt. In einem Journaling-Dateisystem werden ร„nderungen zunรคchst in einem speziellen Bereich namens Journal aufgezeichnet, bevor sie auf das Hauptdateisystem angewendet werden. Dieser Prozess stellt sicher, dass das Dateisystem auch im Falle eines Systemausfalls schnell wieder in einen konsistenten Zustand gebracht werden kann, indem im Journal aufgezeichnete unvollstรคndige Transaktionen wiedergegeben oder ignoriert werden.

Wachstum des Online-Dateisystems

ext3 unterstรผtzt die GrรถรŸenรคnderung des Dateisystems, wรคhrend es gemountet und verwendet wird, eine Funktion, die als Online-Dateisystemwachstum bekannt ist. Dies ist besonders nรผtzlich fรผr Systemadministratoren, die die Speicherkapazitรคt ohne Erhรถhung erhรถhen mรผssen Ausfallzeit.

Htree-Indizierung fรผr Verzeichnisse

Um die Leistung von Vorgรคngen in Verzeichnissen mit einer groรŸen Anzahl von Dateien zu verbessern, implementiert ext3 die Htree-Indizierung, eine Methode, die a verwendet gehasht B-Baumstruktur zur Indizierung von Verzeichniseintrรคgen. Dieser Mechanismus reduziert die Zeit, die zum Auffinden von Dateien in groรŸen Verzeichnissen erforderlich ist, und verbessert so die Gesamtsystemleistung.

Abwรคrtskompatibilitรคt mit ext2

ext3 ist abwรคrtskompatibel mit ext2, was bedeutet, dass ein ext3-Dateisystem gemountet und als ext2-Dateisystem verwendet werden kann. Diese Funktion ermรถglicht einfache Upgrades von ext2 auf ext3, ohne dass eine Datenmigration erforderlich ist. Umgekehrt kรถnnen ext3-Dateisysteme als ext2 gemountet werden, allerdings ohne Journaling-Unterstรผtzung.

Unterstรผtzung fรผr groรŸe Dateien und Dateisysteme

ext3 unterstรผtzt Dateien mit einer GrรถรŸe von bis zu 2 TB und Dateisysteme mit einer GrรถรŸe von bis zu 32 TB. Dies stellte eine deutliche Verbesserung gegenรผber ext2 dar und erfรผllte die Anforderungen der meisten Anwendungen und Systeme zum Zeitpunkt seiner Entwicklung.

Zugriffskontrolllisten (ACLs) und erweiterte Attribute

ext3 unterstรผtzt Access Control Lists (ACLs), die mehr bieten flexEs gibt einen flexibleren Berechtigungsmechanismus als der herkรถmmliche UNIX Dateiberechtigungen. Darรผber hinaus ermรถglichen erweiterte Attribute Benutzern und Anwendungen zusรคtzliche assoziieren Metadaten mit Dateien und Verzeichnissen, die รผber die Standarddateiattribute hinausgehen.

Journaling-Modi

ext3 bietet verschiedene Journaling-Modi, mit denen Benutzer zwischen Leistung und Leistung abwรคgen kรถnnen Datenintegritรคt. Zu diesen Modi gehรถren:

  • Journal. Sowohl Daten als auch Metadaten werden protokolliert, was ein HรถchstmaรŸ an Integritรคt bietet, sich jedoch mรถglicherweise auf die Leistung auswirkt.
  • Bestellt. Es werden nur Metadaten protokolliert, Datenblรถcke werden jedoch geschrieben, bevor die zugehรถrigen Metadaten in das Journal รผbernommen werden. Dies ist der Standardmodus, der ein gutes Gleichgewicht zwischen Leistung und Zuverlรคssigkeit bietet.
  • Schreib zurรผck. Es werden nur Metadaten protokolliert und es gibt keine Garantie dafรผr, dass Datenblรถcke vor den Metadaten geschrieben werden. Dieser Modus bietet die beste Leistung, aber die geringste Sicherheit der Datenintegritรคt.

ext3 Vor- und Nachteile

Das ext3-Dateisystem fรผhrte im Vergleich zu seinem Vorgรคnger ext2 zu erheblichen Verbesserungen der Dateisystemtechnologie. Es brachte jedoch eine Reihe von Nachteilen mit sich, die sich im Laufe der Zeit zeigten, wie Fragmentierung, Leistungsprobleme und mangelnde Unterstรผtzung fรผr sehr groรŸe Speichervolumina. Im Folgenden untersuchen wir diese Vor- und Nachteile von ext3.

Vorteile

Hier sind die Vorteile von ext3:

  • Verbesserte Zuverlรคssigkeit. Die Journaling-Funktion erhรถht die Zuverlรคssigkeit des Dateisystems erheblich, indem sie ร„nderungen aufzeichnet, die vorgenommen werden sollen. Im Falle eines Systemabsturzes oder Stromausfalls ermรถglicht dies eine schnelle Wiederherstellung des Dateisystems durch die Wiedergabe von ร„nderungen aus diesem Journal, wodurch das Risiko einer Datenbeschรคdigung minimiert wird.
  • Schnellere Wiederherstellungszeiten. Im Gegensatz zu ext2, das umfangreiche Dateisystemprรผfungen erfordern kรถnnte (fsck) Nach einem Absturz reduziert das Journaling von ext3 die Notwendigkeit solcher รœberprรผfungen, was zu viel schnelleren Wiederherstellungszeiten fรผhrt.
  • Einfaches Upgrade. Einer der Hauptvorteile von ext3 war seine Abwรคrtskompatibilitรคt mit ext2. Dadurch konnten Benutzer ihre Dateisysteme von ext2 auf ext3 aktualisieren, ohne Daten formatieren oder migrieren zu mรผssen, was einen erheblichen Komfort und eine Zeitersparnis bedeutete.
  • Flexibilitรคt. Systeme kรถnnten bei Bedarf ein ext3-Dateisystem als ext2 mounten (allerdings ohne Journaling-Vorteile). flexFlexibilitรคt bei der Verwendung und Wartung des Dateisystems.
  • Unterstรผtzung fรผr groรŸe Volumes und Dateien. ext3 unterstรผtzte Dateisysteme bis zu 32 TB und DateigrรถรŸen bis zu 2 TB, was damals ausreichte, um den Anforderungen von Benutzern mit groรŸen Datenbanken und Dateien gerecht zu werden.
  • Verbesserte Datenintegritรคt. Die Journaling-Modi (Journal, Ordered und Writeback) boten die Wahl zwischen Leistungs- und Datenintegritรคtsstufen, sodass Administratoren den fรผr ihre Anforderungen am besten geeigneten Modus auswรคhlen konnten. Das flexibility half bei der Optimierung von Systemen basierend auf der Prioritรคt der Datenintegritรคt gegenรผber der Leistung.
  • Zugriffskontrolllisten (ACLs) und erweiterte Attribute. Die Unterstรผtzung von ACLs ermรถglichte eine detailliertere Kontrolle der Dateiberechtigungen und verbesserte die Sicherheit und die Mรถglichkeiten zur Zusammenarbeit. Erweiterte Attribute ermรถglichen die Speicherung zusรคtzlicher Metadaten, was fรผr bestimmte Anwendungen und Dienste von Vorteil ist.

Nachteile

Hier ist eine Liste der Nachteile von ext3, insbesondere im Vergleich zu neueren Systemen:

  • Zersplitterung. ext3 kann im Laufe der Zeit unter Fragmentierung leiden, insbesondere in Umgebungen mit einer groรŸen Anzahl kleiner Dateien oder mit Dateisystemen, in die hรคufig geschrieben und gelรถscht wird. Fragmentierung kann die Leistung beeintrรคchtigen, da sie die zum Lesen oder Schreiben von Dateien benรถtigte Zeit erhรถht, da die Kรถpfe einer Festplatte an verschiedene Orte verschoben werden mรผssen, um auf Dateifragmente zuzugreifen.
  • Eingeschrรคnktes Journaling flexFรคhigkeit. Wรคhrend ext3 das Journaling einfรผhrte, das die Datenintegritรคt und die Wiederherstellungszeit nach Abstรผrzen erheblich verbesserte, ist die Implementierung nicht so flexible oder effizient wie in neueren Dateisystemen. Beispielsweise ist das Journaling von ext4 effizienter und bietet eine verzรถgerte Zuordnungsfunktion, die die Leistung verbessert und die Fragmentierung verringert.
  • Einschrรคnkungen hinsichtlich DateigrรถรŸe und DateisystemgrรถรŸe. ext3 unterstรผtzt DateigrรถรŸen von bis zu 2 TB und DateisystemgrรถรŸen von bis zu 32 TB, was zum Zeitpunkt seiner Entwicklung zwar ausreichend war, fรผr moderne Anwendungen, die grรถรŸere Datenmengen verarbeiten, jedoch eine Einschrรคnkung darstellte. Neuere Dateisysteme wie ext4 und Btrfs unterstรผtzen viel grรถรŸere Dateien und Dateisysteme, wodurch sie besser fรผr groรŸe Speicheranforderungen geeignet sind.
  • Fehlende integrierte Unterstรผtzung fรผr Snapshots und Komprimierung. ext3 bietet keine integrierte Unterstรผtzung fรผr Snapshots oder Datenkomprimierung, Funktionen, die fรผr immer wichtiger werden backup, Datenwiederherstellung und effiziente Speicherverwaltung. Snapshots Zeichnen Sie den Dateisystemstatus zu einem bestimmten Zeitpunkt auf, wรคhrend durch die Komprimierung der belegte Speicherplatz erheblich reduziert wird. Beide Funktionen sind in neueren Dateisystemen wie Btrfs und ZFS verfรผgbar.
  • Beschrรคnkung der GruppengrรถรŸe einzelner Blรถcke. Die GrรถรŸe einer Blockgruppe in ext3 ist fest, wodurch die maximale Anzahl von Blรถcken und damit die GesamtgrรถรŸe des Dateisystems begrenzt wird. Diese Architektur wirkt sich auf die aus Skalierbarkeit des Dateisystems, wodurch es im Vergleich zu neueren Lรถsungen weniger fรผr sehr groรŸe Speichervolumina geeignet ist.
  • Effizienter Umgang mit groรŸen Verzeichnissen. Wรคhrend die Htree-Indizierung die Effizienz beim Umgang mit groรŸen Verzeichnissen im Vergleich zu ext2 verbesserte, kann es bei ext3 immer noch zu LeistungseinbuรŸen kommen, wenn Verzeichnisse mit Zehntausenden oder mehr Dateien verwaltet werden. Neuere Dateisysteme haben die Verzeichnisverwaltung und -indizierung weiter optimiert, was die Suchzeiten verkรผrzt und die Gesamtleistung in diesen Szenarien verbessert.
  • Eine verzรถgerte Zuweisung wird nicht unterstรผtzt. Die verzรถgerte Zuweisung, eine mit ext4 eingefรผhrte Funktion, ermรถglicht es dem Dateisystem, die Zuweisung von Festplattenblรถcken zu verzรถgern, bis die Daten auf die Festplatte geschrieben werden. Dies verbessert die Leistung und reduziert die Fragmentierung, ist jedoch in ext3 nicht verfรผgbar.

Wie erstelle ich ein ext3-Dateisystem?

Zum Erstellen eines ext3-Dateisystems gehรถrt das Formatieren einer Partition mit dem ext3-Dateisystemtyp. Dieser Vorgang kann auf jedem Blockgerรคt durchgefรผhrt werden, z. B. Festplatten, SSDs, oder partitionierter Raum, und wird รผblicherweise รผber ausgefรผhrt Befehlszeile unter Linux. Stellen Sie vor dem Fortfahren sicher, dass alle wichtigen Daten auf der zu formatierenden Partition gesichert werden, da bei diesem Vorgang vorhandene Daten gelรถscht werden.

So erstellen Sie Schritt fรผr Schritt ein ext3-Dateisystem:

Schritt 1: Identifizieren Sie die Partition

Zunรคchst mรผssen Sie das Blockgerรคt identifizieren, das Sie mit dem ext3-Dateisystem formatieren mรถchten. Sie kรถnnen alle verfรผgbaren Blockgerรคte und ihre Partitionen mit auflisten lsblk or fdisk -l Befehl.

lsblk

or

sudo fdisk -l

Suchen Sie nach der Gerรคtekennung, die der Partition entspricht, die Sie formatieren mรถchten, z / dev / sdb1.

Schritt 2: Partition aushรคngen (falls erforderlich)

Wenn die Partition gemountet ist, mรผssen Sie sie vor dem Formatieren aushรคngen. Benutzen Sie die umount Befehl gefolgt von der Gerรคtekennung:

sudo umount /dev/sdb1

Wenn die Partition nicht gemountet ist, kรถnnen Sie diesen Schritt รผberspringen.

Schritt 3: Erstellen Sie das ext3-Dateisystem

Um die Partition mit dem ext3-Dateisystem zu formatieren, verwenden Sie die mkfs.ext3 Befehl gefolgt von der Gerรคtekennung:

sudo mkfs.ext3 /dev/sdb1

Dieser Befehl erstellt ein ext3-Dateisystem auf der angegebenen Partition. Sie kรถnnen das hinzufรผgen -L Option zum Zuweisen einer Bezeichnung zum Dateisystem:

sudo mkfs.ext3 -L MyExt3Partition /dev/sdb1

Schritt 4: Mounten Sie das Dateisystem

Nach der Formatierung kรถnnen Sie das neue ext3-Dateisystem in einem Verzeichnis in Ihrer Dateisystemhierarchie bereitstellen. Erstellen Sie zunรคchst einen Mount-Punkt, falls dieser noch nicht vorhanden ist:

sudo mkdir /mnt/myext3

Hรคngen Sie dann das ext3-Dateisystem in das neu erstellte Verzeichnis ein:

sudo mount /dev/sdb1 /mnt/myext3

Schritt 5: รœberprรผfen Sie das Dateisystem

SchlieรŸlich kรถnnen Sie รผberprรผfen, ob das Dateisystem gemountet ist, und seinen Typ mithilfe von รผberprรผfen df or montieren Befehl:

df -Th /mnt/myext3

or

mount | grep /mnt/myext3

Diese Befehle zeigen Informationen รผber das gemountete Dateisystem an, einschlieรŸlich seines Typs (in diesem Fall ext3).

Wichtige รœberlegungen

  • Datenverlust. Durch das Formatieren einer Partition werden alle darauf vorhandenen Daten gelรถscht. Stellen Sie sicher, dass Sie dies getan haben backups, bevor Sie fortfahren.
  • Gerรคtekennung. Achten Sie unbedingt auf die Gerรคtekennung der Partition (/ dev / sdb1 im Beispiel). Das Formatieren der falschen Partition kann zu Datenverlust fรผhren.
  • Root-Rechte. Fรผr diese Befehle sind Root-Rechte erforderlich, daher wird ihnen das Prรคfix vorangestellt sudo. Abhรคngig von Ihrer Systemkonfiguration mรผssen Sie mรถglicherweise Ihr Passwort eingeben.

Anastazija
Spasojeviฤ‡
Anastazija ist eine erfahrene Content-Autorin mit Wissen und Leidenschaft fรผr cloud Computer, Informationstechnologie und Online-Sicherheit. Bei phoenixNAP, konzentriert sie sich auf die Beantwortung brennender Fragen zur Gewรคhrleistung der Datenrobustheit und -sicherheit fรผr alle Teilnehmer der digitalen Landschaft.