Sistemas de Ficheiros

O CachyOS oferece 5 sistemas de ficheiros diferentes para permitir que o utilizador escolha o que melhor se adapta às suas necessidades. De seguida, abordaremos as vantagens, desvantagens e recomendações para cada sistema de ficheiros. Cada um deles traz os seus requisitos/utilitários pré-instalados no CachyOS.

XFS

O XFS é um sistema de ficheiros com suporte para journaling, criado e desenvolvido pela Silicon Graphics, Inc. Foi criado em 1993, portado para Linux em 2001 e é atualmente suportado pela maioria das distribuições Linux.

Prós

O XFS foi originalmente desenhado com a velocidade e escalabilidade extrema em mente.
Fiável; o XFS utiliza diversas tecnologias para prevenir a corrupção de dados.
Resistente à fragmentação devido à sua natureza baseada em extensões e à estratégia de alocação adiada.

Contras

Não pode ser reduzido (shrink).

Utilitário de utilizador (userspace)

O pacote que contém as ferramentas para gerir sistemas de ficheiros XFS é o xfsprogs.

Recomendação

O XFS é o sistema de ficheiros recomendado para utilizadores que não necessitam de funcionalidades avançadas e pretendem apenas um sistema rápido e fiável.

BTRFS

O BTRFS é um sistema de ficheiros moderno do tipo copy-on-write (COW), criado em 2007 e declarado estável no kernel Linux em 2013. É amplamente suportado e conhecido principalmente pelo seu conjunto de funcionalidades avançadas.

Prós

Compressão transparente. O BTRFS permite comprimir ficheiros de forma transparente, permitindo poupanças significativas de espaço sem intervenção do utilizador. O CachyOS é fornecido com compressão ZSTD definida no nível 3 por defeito.
Funcionalidade de snapshots. O BTRFS aproveita a sua natureza COW para permitir a criação de snapshots de subvolumes que ocupam muito pouco espaço real.
Funcionalidade de subvolumes, permitindo um maior controlo sobre o sistema de ficheiros.
Capaz de expandir ou reduzir.
Desenvolvimento muito rápido.

Contras

Por vezes requer desfragmentação ou balanceamento (balancing).
Desempenho inferior em discos rotativos (HDDs) devido à fragmentação acima mencionada.

Utilitário de utilizador

O pacote utilitário do Btrfs é o btrfs-progs.

Estrutura de Subvolumes

O CachyOS fornece uma estrutura de subvolumes pré-configurada para permitir a funcionalidade fácil de snapshots.

Subvol @ = /
Subvol @home = /home
Subvol @root = /root
Subvol @srv = /srv
Subvol @cache = /var/cache
Subvol @tmp = /var/tmp
Subvol @log = /var/log

Recomendação

O BTRFS é recomendado para utilizadores que pretendem funcionalidades de snapshot/backup e compressão transparente.

EXT4

O EXT4 (fourth extended filesystem) é o sistema de ficheiros Linux mais comummente utilizado. Tornou-se estável no kernel Linux em 2008.

Prós

Pode ser tão rápido ou mais rápido que o XFS em alguns cenários.
Muito comum, permitindo fácil acesso a imensos recursos e documentação.
Fiável. O EXT4 tem um historial comprovado de grande estabilidade.
Capaz de expandir ou reduzir.
- A redução só é suportada offline e requer que o sistema de ficheiros esteja desmontado.

Contras

Carece de muitas das funcionalidades avançadas que outros sistemas de ficheiros oferecem.

Utilitários de utilizador

O pacote para gerir o ext4 é o e2fsprogs.

Recomendação

O EXT4 é recomendado para utilizadores que pretendem o sistema de ficheiros mais simples e comum.

ZFS

O ZFS é um sistema de ficheiros avançado originalmente desenvolvido pela Sun Microsystems em 2005. O ZFS possui muitas funcionalidades, mas está licenciado sob a CDDL, o que significa que não pode ser incluído dentro do kernel Linux e requer a instalação de um módulo separado.

Prós

Armazenamento em pool (zpool).
Snapshots utilizando COW.
Compressão.
Suporte para Raid-Z.
A cache ARC permite tempos de leitura incrivelmente rápidos em ficheiros acedidos frequentemente.

Contras

Muito complicado de utilizar e compreender devido a funcionalidades como zpool e ARC.
O ARC requer muita memória RAM para ser eficaz.
Não está incluído no kernel Linux, dependendo de um módulo de terceiros (OpenZFS).
Incompatível com preempção Real-time.

Ferramentas necessárias

‘ZFS-Module’: O CachyOS fornece um módulo zfs pré-compilado para cada versão do kernel.
zfs-utils: para os utilitários de utilizador.

Recomendação

O ZFS deve apenas ser utilizado por utilizadores avançados que pretendam usar as suas funcionalidades complexas, como o armazenamento em pool ou a cache ARC.

F2FS

O F2FS (Flash-Friendly File System) é um sistema de ficheiros flash originalmente criado e desenvolvido pela Samsung para o kernel Linux. O F2FS foi criado especificamente para atender à memória NAND flash utilizada no armazenamento moderno.

Prós

Desenhado com a otimização para flash em mente.
Compressão transparente utilizada para reduzir as escritas no disco (a poupança de espaço não é atualmente utilizável pelo utilizador).
Melhor nivelamento de desgaste (wear leveling), o que prolonga ainda mais a vida da memória NAND flash.

Contras

Não pode ser reduzido.
A poupança de espaço da compressão não pode ser usufruída pelo utilizador neste momento (pode ser adicionado no futuro).
Verificação do sistema de ficheiros (fsck) relativamente fraca.
Retroceder para um kernel mais antigo que a versão que criou o sistema de ficheiros pode causar problemas.
Requer uma solução alternativa (workaround) quando utilizado com GRUB num sistema MBR/BIOS.

Utilitários de utilizador

O utilitário principal para f2fs é o f2fs-tools.

Recomendação

O F2FS é recomendado para utilizadores que pretendem maximizar a vida útil dos seus dispositivos NAND flash (SSDs/NVMEs).
O Limine é o gestor de arranque recomendado para utilizadores de F2FS em sistemas MBR/BIOS, uma vez que não requer a solução alternativa que o GRUB exige.

Resumo (TL;DR)

Utilize o sistema de ficheiros padrão BTRFS, pois é considerado estável e possui imensas funcionalidades úteis (snapshots, compressão, etc.). Utilize XFS ou EXT4 se pretender um sistema de ficheiros simples e rápido.