Ubuntu Install Method

kernel 自 2.6.28 开始正式支持新的文件系统 Ext4。 Ext4 是 Ext3 的改进版，修改了 Ext3

中部分重要的数据结构，而不仅仅像 Ext3 对 Ext2 那样，只是增加了一个日志功能而已。Ext4

可以提供更佳的性能和可靠性，还有更为丰富的功能：<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">1. 与 Ext3 兼容。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>执行若干条命令，就能从 Ext3 在线迁移到 Ext4，而无须重新格式化磁盘或重新安装系统。原有 Ext3 数据结构照样保留，Ext4 作用于新数据，当然，整个文件系统因此也就获得了 Ext4 所支持的更大容量。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">2. 更大的文件系统和更大的文件。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>较之 Ext3 目前所支持的最大 16TB 文件系统和最大 2TB 文件，Ext4 分别支持 1EB（1,048,576TB， 1EB=1024PB， 1PB=1024TB）的文件系统，以及 16TB 的文件。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">3. 无限数量的子目录。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>Ext3 目前只支持 32,000 个子目录，而 Ext4 支持无限数量的子目录。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">4. Extents。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>Ext3

采用间接块映射，当操作大文件时，效率极其低下。比如一个 100MB 大小的文件，在 Ext3 中要建立 25,600

个数据块（每个数据块大小为 4KB）的映射表。而 Ext4 引入了现代文件系统中流行的 extents 概念，每个 extent

为一组连续的数据块，上述文件则表示为“该文件数据保存在接下来的 25,600 个数据块中”，提高了不少效率。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">5. 多块分配。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>当

写入数据到 Ext3 文件系统中时，Ext3 的数据块分配器每次只能分配一个 4KB 的块，写一个 100MB 文件就要调用 25,600

次数据块分配器，而 Ext4 的多块分配器“multiblock allocator”（mballoc） 支持一次调用分配多个数据块。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">6. 延迟分配。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>Ext3 的数据块分配策略是尽快分配，而 Ext4 和其它现代文件操作系统的策略是尽可能地延迟分配，直到文件在 cache 中写完才开始分配数据块并写入磁盘，这样就能优化整个文件的数据块分配，与前两种特性搭配起来可以显著提升性能。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">7. 快速 fsck。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>以前执行 fsck 第一步就会很慢，因为它要检查所有的 inode，现在 Ext4 给每个组的 inode 表中都添加了一份未使用 inode 的列表，今后 fsck Ext4 文件系统就可以跳过它们而只去检查那些在用的 inode 了。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">8. 日志校验。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>日志是最常用的部分，也极易导致磁盘硬件故障，而从损坏的日志中恢复数据会导致更多的数据损坏。Ext4 的日志校验功能可以很方便地判断日志数据是否损坏，而且它将 Ext3 的两阶段日志机制合并成一个阶段，在增加安全性的同时提高了性能。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">9. “无日志”（No Journaling）模式。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>日志总归有一些开销，Ext4 允许关闭日志，以便某些有特殊需求的用户可以借此提升性能。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">10. 在线碎片整理。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>尽管延迟分配、多块分配和 extents 能有效减少文件系统碎片，但碎片还是不可避免会产生。Ext4 支持在线碎片整理，并将提供 e4defrag 工具进行个别文件或整个文件系统的碎片整理。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">11. inode 相关特性。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>Ext4

支持更大的 inode，较之 Ext3 默认的 inode 大小 128 字节，Ext4 为了在 inode

中容纳更多的扩展属性（如纳秒时间戳或 inode 版本），默认 inode 大小为 256 字节。Ext4 还支持快速扩展属性（fast

extended attributes）和 inode 保留（inodes reservation）。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">12. 持久预分配（Persistent preallocation）。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>P2P

软件为了保证下载文件有足够的空间存放，常常会预先创建一个与所下载文件大小相同的空文件，以免未来的数小时或数天之内磁盘空间不足导致下载失败。

Ext4 在文件系统层面实现了持久预分配并提供相应的 API（libc 中的 posix_fallocate()），比应用软件自己实现更有效率。<br>

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<span style="font-weight: bold; color: rgb(51, 51, 255);">13. 默认启用 barrier。</span><span

class="Apple-converted-space">&nbsp;</span>磁

盘上配有内部缓存，以便重新调整批量数据的写操作顺序，优化写入性能，因此文件系统必须在日志数据写入磁盘之后才能写 commit 记录，若

commit 记录写入在先，而日志有可能损坏，那么就会影响数据完整性。Ext4 默认启用 barrier，只有当 barrier