Файловые системы

CachyOS предлагает 5 различных файловых систем, чтобы позволить пользователю выбрать ту, что наилучшим образом соответствует его потребностям. Далее будут рассмотрены преимущества, недостатки и рекомендации для каждой файловой системы. Все необходимые требования/утилиты для каждой файловой системы уже предустановлены в CachyOS.

Заметка

BTRFS является файловой системой по умолчанию и рекомендуется для CachyOS. Выбирайте её, если не уверены.

XFS

XFS — это журналируемая файловая система, созданная и разработанная Silicon Graphics, Inc. Она была создана в 1993 году, портирована на Linux в 2001-м и в настоящее время широко поддерживается большинством дистрибутивов Linux.

Плюсы

• XFS изначально проектировалась с учётом скорости и экстремальной масштабируемости.
• Надёжность. XFS использует несколько технологий для предотвращения повреждения данных.
• Устойчивость к фрагментации благодаря своей экстентной структуре и стратегии отложенного выделения места.

Минусы

• Невозможно уменьшить размер.

Пользовательская утилита

Пакет, содержащий пользовательские инструменты для управления файловыми системами XFS, называется xfsprogs.

Рекомендация

XFS — рекомендуемая файловая система для пользователей, которым не нужны расширенные функции и которые просто хотят быструю и надёжную файловую систему.

BTRFS

BTRFS — это современная файловая система с копированием при записи (copy-on-write, COW), созданная в 2007 году и объявленная стабильной в ядре Linux в 2013-м. Она широко поддерживается и в основном известна своим богатым набором функций.

Плюсы

• Прозрачное сжатие. BTRFS поддерживает прозрачное сжатие файлов, что позволяет значительно экономить место без вмешательства пользователя. В CachyOS по умолчанию включено сжатие ZSTD с уровнем 3.
• Функция снимков (snapshots). BTRFS использует свою COW-природу для создания снимков подтомов, которые занимают очень мало реального места.
• Функция подтомов, обеспечивающая больший контроль над файловой системой.
• Возможность увеличения или уменьшения размера.
• Очень быстрая разработка.

Минусы

• Иногда требует дефрагментации или балансировки.
• Хуже работает на механических дисках из-за вышеупомянутой фрагментации.

Пользовательская утилита

Пакет с пользовательскими утилитами для Btrfs называется btrfs-progs.

Структура подтомов

CachyOS по умолчанию предоставляет структуру подтомов для удобного использования функции снимков.

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

Рекомендация

BTRFS рекомендуется для пользователей, которым нужны функции снимков/резервного копирования и прозрачное сжатие.

EXT4

EXT4 (четвёртая расширенная файловая система) — самая распространённая файловая система в Linux. EXT4 стала стабильной в ядре Linux в 2008 году.

Плюсы

• В некоторых сценариях может быть такой же быстрой или даже быстрее, чем XFS.
• Очень распространена, что обеспечивает лёгкий доступ к множеству ресурсов.
• Надёжность. EXT4 имеет подтверждённую репутацию очень надёжной системы.
• Возможность увеличения или уменьшения размера.
  • Уменьшение размера поддерживается только в офлайн-режиме и требует размонтирования файловой системы.

Минусы

• Отсутствуют многие из расширенных функций, которые предлагают другие файловые системы.

Пользовательские утилиты

Пакет для управления ext4 называется e2fsprogs.

Рекомендация

EXT4 рекомендуется пользователям, которые хотят самую простую и наиболее распространённую файловую систему.

ZFS

ZFS — это передовая файловая система, изначально разработанная Sun Microsystems в 2005 году. ZFS имеет множество функций, но распространяется под лицензией CDDL, что означает, что она не может быть включена в ядро Linux и требует установки отдельного модуля.

Осторожно

Не используйте ядро реального времени (Real-time) вместе с ZFS, они несовместимы из-за лицензионных проблем.

Плюсы

• Пулы хранения (zpool)
• Снимки с использованием COW
• Сжатие
• Поддержка Raid-Z
• Кэш ARC обеспечивает невероятно высокую скорость чтения часто используемых файлов.

Минусы

• Очень сложна в использовании и понимании из-за таких функций, как zpool и ARC.
• ARC требует много оперативной памяти для эффективной работы.
• Не включена в ядро Linux, поэтому зависит от стороннего модуля ядра (OpenZFS).
• Несовместима с вытесняющей многозадачностью реального времени (Real-time preemption).

Необходимые инструменты

‘ZFS-Module’ CachyOS предоставляет предкомпилированный модуль zfs для каждой версии ядра. zfs-utils для пользовательских утилит.

Рекомендация

ZFS следует использовать только опытным пользователям, которые хотят применять её расширенные функции, такие как пулы хранения или кэш ARC.

F2FS

F2FS (Flash-Friendly File System) — это файловая система для флеш-накопителей, изначально созданная и разработанная Samsung для ядра Linux. F2FS была создана специально для флеш-памяти типа NAND, используемой в современных накопителях.

Плюсы

• Разработана с учётом особенностей флеш-памяти.
• Прозрачное сжатие используется для уменьшения количества записей на диск (экономия места в настоящее время недоступна для пользователя).
• Улучшенное выравнивание износа, что дополнительно продлевает срок службы флеш-памяти NAND.

Минусы

• Невозможно уменьшить размер.
• Экономия места от сжатия в настоящее время недоступна для пользователя. Это может быть добавлено в будущем.
• Относительно слабая утилита fsck (проверка файловой системы).
• Переход на ядро старше версии, на которой была создана файловая система, может вызвать проблемы.
• Требует обходного пути при использовании с GRUB на системах с MBR/BIOS.

Пользовательские утилиты

Основная утилита для f2fs — f2fs-tools.

Рекомендация

• F2FS рекомендуется пользователям, которые хотят максимально продлить срок службы своих флеш-устройств NAND.
• Limine — рекомендуемый загрузчик для пользователей F2FS на системах с MBR/BIOS, так как он не требует обходного пути, в отличие от GRUB.

TL;DR (кратко)

Используйте файловую систему по умолчанию BTRFS, так как она считается стабильной и имеет много полезных функций (снимки, сжатие и т.д.). Используйте XFS или EXT4 для простой и быстрой файловой системы.