BTRFS、ZFS、XFS、EXT4：它们有何不同，以及使用哪种文件系统来创建卷？
ZFS 与 BTRFS 场景中谁是赢家？在 EXT4 与 XFS 的对峙中，哪一个能带来最佳性能？事实是，每个 ZFS、BTRFS、XFS 或 EXT4 文件系统（仅举出最流行的几个）都有优点和缺点。
无论是企业数据中心还是个人用途，选择最佳的文件系统将取决于数据量和设置要求。
为了帮助您做出决策，在本文中，我们将检查 ZFS、BTRFS、XFS 和 EXT4 的差异，并研究每种技术在实现中可以发挥的最佳作用。
什么是文件系统及其重要性
期限文件系统指操作系统 (OS) 用于管理数据在存储磁盘上存储、组织和检索的方式和结构。文件系统包括文件命名、元数据、目录、文件夹、访问规则和权限等内部操作。存储设备仅用于保存大量位；他们没有文件的概念，例如 ZFS、BTRFS、XFS 和 EXT4。这意味着，否则，存储介质上的数据将只不过是一大堆信息。文件系统的工作原理类似于书中的目录：它允许您的文件被分成块并存储在多个块中。在这个比喻中，文件系统极大地简化了数据管理和访问。简而言之，如果您更改章节或将其移动到其他位置，则必须更新目录，否则页面将不匹配。
Windows 用户在文件系统方面没有太多选择。它的操作系统默认只附带一个（主要是NTFS,FAT32， 或者高频FS）。另一方面，对于基于 Linux/Unix 的设备，从众多选项中选择一个可能有点困难。我们将在前面更详细地介绍每个文件系统。但为了方便总结，请考虑以下我们的首选：
最适合企业：
BTRFS 非常适合需要易于管理的便捷文件系统的大公司；适用于不需要高容错能力的技术和项目。
最适合大型机:
在大多数情况下，ZFS 旨在与 Sun（现在的 Oracle）产品配合使用，这些产品包括大型机、集群服务器环境、超级计算机等。因此，ZFS 提供的一些优势不适用于小型企业和私人用户。
最适合个人项目:
尽管存在一些容量限制，EXT4 使其成为一个非常可靠和强大的系统。鉴于此，EXT4最适合SOHO（小型办公室/家庭办公室）需求和需要稳定性能的项目。
最适合大量数据:
当涉及大文件时，XFS 会非常有用：巨大的数据存储、大型科学或血腥的企业项目等。
BTRFS
B树文件系统（BTRFS）是一种基于写时复制（COW）机制的文件系统。这意味着，当您修改文件时，文件系统不会用更新的信息覆盖驱动器上的现有数据。相反，较新的数据被写入其他地方。一旦写入操作结束，文件系统只是指向较新的数据块（旧信息会随着时间的推移而被回收）。 COW 还可以防止部分写入等问题，这些问题可能由于电源故障或内核恐慌而发生，并可能损坏整个文件系统。有了 COW，写入要么发生，要么不发生，没有中间状态。BTRFS 最初设计是为了解决 Linux 文件系统中缺乏池、校验和、快照和集成多设备跨越的问题。 BTRFS文件系统专注于容错和修复高级功能实现，例如：
- 子卷；
- 自愈；
- 在线交易量的增长和萎缩；
- 文件压缩；
- 碎片整理；
- 重复数据删除（它确保只有一份重复数据会写入磁盘）。
最后，与其他选项相比，BTRFS 在小型系统上更易于管理和管理。另一方面，该系统仍然被认为相当不稳定，并且因与 RAID 实施相关的问题而闻名。在比较 BTRFS 与 ZFS 时，前者提供的冗余比后者少得多。
ZFS
ZFS（Zettabyte 文件系统的缩写）在这一领域有着根本的不同，因为它超越了基本文件系统功能，能够在一个包中充当 LVM 和 RAID。 ZFS 结合了文件系统和卷管理器角色，允许您向当前系统添加额外的存储设备，并立即在该池中的所有现有文件系统上获取新空间。
以下列出了 ZFS 的主要优势：
- 出色的可扩展性，支持近乎无限（高达 10 TB）的数据和元数据存储容量；
- 与其他文件系统相比，针对数据损坏提供广泛的保护 - 然而，这对于大多数家庭 NAS 存储来说不太重要，因为 ZFS 防范的风险非常小；
- 高效的数据压缩、快照和写时复制克隆；
- 持续完整性检查和自动修复，与 ZFS 与 BTRFS 相比，冗余显着增加。
除此之外，ZFS 也有其缺点：
- 它的很多进程都依赖于 RAM，这就是 ZFS 占用大量 RAM 的原因；
- ZFS 需要一个非常强大的环境（即计算机或服务器资源）才能以足够的速度运行；
- ZFS 并不是处理微服务架构和薄弱硬件的最佳选择。
XFS
Extents 文件系统 (XFS) 是 RHEL 系列默认的 64 位高性能日志文件系统。选择 XFS 作为文件系统有很多好处：
- XFS 非常适合处理大文件；
- XFS 以其稳健性和速度而闻名；
- XFS 由于其基于分配组的设计而特别擅长并行输入/输出 (I/O) 操作；
- 当跨越多个物理存储设备时，XFS 提供了出色的 I/O 线程、文件系统带宽以及文件大小和文件系统本身的可扩展性；
- XFS 通过使用元数据日志记录和维护写屏障来提供数据一致性；
- XFS 允许使用存储在 B 树中的数据结构跨范围分配空间，还可以提高文件系统的整体性能，尤其是在处理大文件时；
- 使用XFS延迟分配有助于防止文件系统碎片，同时还支持在线碎片整理；
- XFS 的一个独特功能是 I/O 带宽以预定速率预先分配，这适用于许多实时应用程序。
- 比较 XFS 与 EXT4 时，XFS 还提供无限的 inode 分配、高级分配提示（如果您需要），并且在最近的版本中还提供 reflink 支持。
XFS 文件系统的缺点之一是严重缺乏针对静默磁盘故障的安全性。 XFS 还缺乏防止“位腐烂”的能力，这会导致在数据丢失的情况下几乎完全无法恢复文件。另一个缺点是对大量小文件的高度敏感。
外部4
缩写“EXT”指的是Linux早在1992年创建的原始扩展文件系统。它首先使用虚拟文件系统（VFS）交换机，它使Linux可以在同一系统上同时支持多个文件系统。从那时起，Linux 发布了三个更新：ext2、ext3 和 EXT4，这些更新在今天的 Linux 系统上默认提供。EXT4 的主要好处是：
- 与进化前辈相比，能够处理更大的文件和卷；
- EXT4 还通过延迟分配来延长闪存的使用寿命，从而通过一次有效地分配更多数据来提高性能并减少碎片；
- 大大提高系统可靠性和容错能力的有用功能，例如日志记录（记录更改以减少文件损坏的系统）；
- 持久的预分配、日志和元数据校验和；
- 更快的文件系统检查；
- 子目录数量不受限制。
然而，当我们回顾 EXT4 与 BTRFS 时，会发现其缺点：BTRFS 内置磁盘和卷管理，而 EXT4 是“纯文件系统”。如果您有多个磁盘 - 因此理论上可以恢复损坏的数据的奇偶校验或冗余 - EXT4 无法知道这一点，更不用说利用它来为您带来优势了。此外，EXT4 提供的操作现代数据负载的能力有限，这就是为什么它现在被认为有些过时的原因。
文件系统恢复
确实，某些文件系统恢复应用程序可能擅长修复较小的逻辑错误或卷损坏问题。然而，诊断问题本身可能非常棘手。更不用说接下来的恢复过程，这需要大量的专业知识和技术掌握。为了防止情况变得更糟（考虑永久丢失您的重要文件），我们建议您联系可靠的数据恢复团队。无论是您遇到的物理问题（例如存储设备损坏）还是文件系统故障引起的逻辑问题，在 SalvageData，我们都拥有所有必要的设备和经过认证的经验，可以以最快、最安全的方式消除它。 24/7 联系我们，免费检查您的案例，让专业人士完成剩下的工作。
