Souborové systémy
Z MiS
(Rozdíly mezi verzemi)
(Přidán pojem formátování jako samostatný pojem a velikost clusteru.) |
(→Cluster: Doplněn vliv na výkon FS.) |
||
| Řádka 28: | Řádka 28: | ||
== Cluster == | == Cluster == | ||
| − | * Základní | + | * Podle konkrétního souborového systému se označuje ''cluster'', ''datový blok'' či ''alokační jednotka''. |
| − | * | + | * Základní jednotka pro zápis dat do datové oblasti logického disku. |
| − | * | + | * Každý soubor zabírá vždy minimálně jeden cluster. Jeden cluster může zabírat jeden nebo více sektorů. |
| − | + | * Všechny clustery jsou stejně veliké, velikost nastavujeme při formátování. | |
* Pro celý souborový systém musí být jednotná velikost. | * Pro celý souborový systém musí být jednotná velikost. | ||
* Velikost clusteru se obvykle nastavuje na 2–4 kB. (U FAT32 se musí nastavit větší velikost clusteru, protože rozsah počtu clusterů je malý.) | * Velikost clusteru se obvykle nastavuje na 2–4 kB. (U FAT32 se musí nastavit větší velikost clusteru, protože rozsah počtu clusterů je malý.) | ||
| + | ; Vliv velikosti clusteru na výkon FS | ||
| + | * menší clustery: nižší [[Defragmentace#Vnit.C5.99n.C3.AD_.C3.97_vn.C4.9Bj.C5.A1.C3.AD_fragmentace|vnitřní fragmentace'']]. | ||
| + | * větší clustery: | ||
| + | *# pokud mám na disku velké soubory, je třeba provést méně dílčích čtení pro načtení velkého souborů. | ||
| + | *# bude docházet k menší [[Defragmentace#Vnit.C5.99n.C3.AD_.C3.97_vn.C4.9Bj.C5.A1.C3.AD_fragmentace|vnější fragmentaci]] | ||
== Žurnálování == | == Žurnálování == | ||
Verze z 28. 3. 2018, 06:54
Obsah |
Souborový systém
- K čemu je souborový systém?
- Pevný disk z pohledu HW je pouze dlouhá posloupnost stejně velkých sektorů, do kterých můžeme zapsat data.
- Abychom se ale v datech vyznali, potřebujeme je uspořádat do souborů, soubory umístit do složek a ty zase do nadřazených složek.
- Kromě samotných dat tedy musíme ukládat i pomocné informace.
- Na disk tedy ukládáme
- data (obsah souborů, to, co uživatel chce uložit)
- metadata (pomocné informace)
- ke kterému souboru daný kousek dat patří
- informace pro vyhledávání: umístění ve složkách, názvy souborů,...
- informace pro zabezpečení: vlastník souboru, práva pro přístup,...
- další pomocné informace
- Souborový systém
Souborový systém (FS) je:
- formát zápisu metadat („Používám souborový systém ext3.“)
- označení pro konkrétní metadata na disku („Došlo k poškození souborového systému.“)
Formátování disku
- Vytváření souborového systému na logickém oddílu se označuje slovem formátování disku.
Cluster
- Podle konkrétního souborového systému se označuje cluster, datový blok či alokační jednotka.
- Základní jednotka pro zápis dat do datové oblasti logického disku.
- Každý soubor zabírá vždy minimálně jeden cluster. Jeden cluster může zabírat jeden nebo více sektorů.
- Všechny clustery jsou stejně veliké, velikost nastavujeme při formátování.
- Pro celý souborový systém musí být jednotná velikost.
- Velikost clusteru se obvykle nastavuje na 2–4 kB. (U FAT32 se musí nastavit větší velikost clusteru, protože rozsah počtu clusterů je malý.)
- Vliv velikosti clusteru na výkon FS
- menší clustery: nižší vnitřní fragmentace.
- větší clustery:
- pokud mám na disku velké soubory, je třeba provést méně dílčích čtení pro načtení velkého souborů.
- bude docházet k menší vnější fragmentaci
Žurnálování
- Způsob práce s diskem, kdy využívám speciální datovou strukturu (žurnál), abych zabránil poškození souborového systému při havárii počítače.
- Princip
- Když chci provádět diskovou operaci (mazat soubor, měnit nebo vytvářet soubor, vytvářet složku,...), pak:
- Nejprve do žurnálu zapíši, co budu provádět.
- Pak provádím diskovou operaci.
- Pokud se operace dokončí v pořádku, potvrdím ji v žurnálu (commit).
- Co když dojde k přerušení operace?
- Při dalším spuštění najdeme v žurnálu nepotvrzené operace.
- Tyto přerušené operace musíme odvolat. (Některé možná půjdou i dokončit.)
- Poznámky
- Funkce žurnálování může být narušeno užitím cache v disku. (Disk nahlásí dokončení operace, ale data jsou jen v cache, nikoli fyzicky zapsána na disk.)
- Žurnálování nevyřeší ztrátu dat, která se nestihla zapisat na pevný disk! Nicméně zajišťuje, že nedojde k porušení souborového systému.
Další vlastnosti FS
- maximální velikost diskového oddílu,
- maximální velikos souboru,
- podpora nastavení práv,
- možnost vytváření snímků (image),
- ...
Typy souborových systémů
- Diskové
- Běžně známé FS: NTFS, ext2/ext3/ext4, FAT32, btrfs,...
- Viz Příklady souborových systémů.
- Síťové (NFS, SMB,...)
- Paměťové (tmpfs)
- Virtuální (procfs — viz adresář /proc, fdfs)
Související pojmy
LVM
- Systém pro správu logických oblastí.
- Dělá mezivrstvu mezi operačním systémem a fyzickým rozdělením disku (MBR, GPT,...).
- Umožňuje snadno měnit velikosti logických svazků, zálohovat logické svazky, simulovat RAID atd.
RAID
- Využití více fyzických disků pro redundantní ukládání dat.
- Při výpadku jednoho disku nepřijdu o data, data jdou dopočítat z informací na ostatních discích.
- Nicméně nemohu využít celý součet kapacit všech disků, část celkové kapacity je využita pro kontrolní součty.
Režimy: RAID 0, RAID 1, RAID 5,...
