Основное отличие транзакций из области баз данных от транзакций, применяемых в журналируемых файловых системах, состоит в том, что в базах данных в журнале сохраняются изменяемые данные и вся управляющая информация, а в файловых системах – только мета-данные: индексные дескрипторы изменяемых файлов, битовые карты распределения свободных блоков и свободных индексных дескрипторов.
Файловая система Ext3
По большому счету, файловая система Ext3 не является новой файловой системой. Это похоже на ситуацию с файловой системой FAT 16/FAT 32 – они совместимы, но проблема решена экстенсивным путем. Было необходимо срочно создать журналируемую файловую систему. Если начинать с нуля – долго и накладно, тогда сделали для Ext2 несколько десятков специальных функций и назвали все это Ext3 – получился непонятный гибрид.
Вроде бы добавились журналирующие функции – но не в том объеме, в каком хотелось. И узкие места Ext2 остались: оптимизация использования дискового пространства, ограничение на размер файла и т. п. Пока же общественность (fido7.ru.linux) более склоняется к использованию других журналируемых файловых систем.
Файловая система ReiserFS
Кроме проблемы быстрого восстановления после сбоев, в файловой системе Ext2 имеется еще несколько нерешенных проблем. Из самых основных – нерациональное использование дискового пространства, ограничение на размер файла, неоптимальный поиск.
Поскольку в файловой системе используется простой связный список, то время поиска информации линейно зависит от длины списка. Таким образом, чем длиннее список (к примеру, файлов в каталоге), тем дольше идет поиск необходимого элемента.
В системе ReiserFS применяются так называемые "сбалансированные деревья" или "B+Trees", время поиска в которых пропорционально не количеству объектов, а логарифму этого числа. В сбалансированном дереве все ветви имеют одинаковую длину. ReiserFS использует сбалансированные деревья для хранения всех объектов файловой системы: файлов в каталогах, данных о свободных блоках и т. д. Это позволяет существенно повысить производительность обращения к дискам.
Кроме того, система ReiserFS является журналируемой, т. е. в ней решена проблема быстрого восстановления после сбоев. Решена в ReiserFS и проблема с ограничением на размер файла. По всей видимости, именно эта файловая журналируемая система в ближайшее время станет стандартом de-facto для многих дистрибутивов Linux.
Ссылки
• e2fsprogs.sourceforge.net – утилиты файловой системы Ext2.
• ftp.uk.linux.org/pub/linux/sct/fs/ji\'s/ – код и документация Ext3.
• www.atni.csiro.au/~rgooch/linux/docs/vfs.txt – обзор виртуальной файловой системы.
• www.osp.ru/pcworld/2000/02/064.htm – Виктор Хименко. Файлы, файлы, файлы. Обзор файловых систем.
• www.linux-ve.chat.ru – виртуальная библиотека Linux.
Глава 5 Дерево каталогов Linux
Эта глава полностью посвящена структуре и размещению каталогов и файлов в Linux. Поскольку для различных дистрибутивов структура может слегка отличаться, для определенности будем рассматривать дистрибутив Red Hat 7.1.
Для того чтобы ориентироваться в Linux, необходимо хорошо представлять себе структуру и размещение каталогов и файлов. Эти параметры для UNIX и Linux описаны в документе "Filesystem Hierarchy Standard – Version 2.2 final", Filesystem Hierarchy Standard Group, edited by Rusty Russell and Daniel Quinlan, редакция от May 23, 2001. Дальнейший текст в основном базируется на этом документе.
Все файлы можно разделить по двум признакам – доступность (shareable, разделяемость) на сетевом уровне и изменяемость/неизменность содержимого.
Соответственно, для каждого признака можно ввести свои понятия:
• разделяемые данные – те, которые могут использовать несколько хостов одновременно, т. е. данные, доступные для других хостов через сеть;
• неразделяемые данные – как правило, специфичные для каждого хоста, недоступные через сеть для других хостов;
• статические данные – включают системные файлы, библиотеки, документацию и другое, что не изменяется без вмешательства администратора;
• динамические (переменные) данные – все то, что может изменяться пользователем.
Эти признаки взаимно ортогональны, в табл. 5.1 приведены некоторые каталоги, соответствующие этим признакам.
Таблица 5.1. Признаки данных и каталоги
Как видно из таблицы, каталог /usr – статический разделяемый, а каталог /var/lock – динамический неразделяемый. По этим признакам можно распределить все каталоги в файловой системе, о чем и будет упоминаться в соответствующих разделах. Однако такое четкое распределение не всегда наблюдается в современных UNIX-системах. Как правило, эта проблема возникает из-за поддержки совместимости со старым программным обеспечением. Каталоги, не удовлетворяющие четкому разделению, будут упомянуты особо.