Journaling-Dateisysteme

Um unter Linux auf die Daten einer Partition zuzugreifen, muss man sie in die vorhandene Verzeichnisstruktur des Systems einhängen, auf Englisch: mounten. Ist der Zugriff nicht länger nötig, wird es wieder aus der Verzeichnisstruktur ausgehängt (unmount). Im Hintergrund passieren beim Unmount-Vorgang einige wichtige Dinge: Daten, die noch in irgendwelchen Zwischenspeichern des Laufwerks liegen, synchronisiert das System, schreibt also alle Änderungen auf die Platte. Dann markiert das Betriebssystem dieses Dateisystem als "sauber". Nach einem Absturz fehlt dieser Sauber-Flag, und Linux weiß beim nächsten Start, dass etwas schief gegangen ist.

Ext2 hat hier einen großen Nachteil: Wenn der Rechner abstürzt und die Dateisysteme nicht ordentlich ausgehängt wurden, besteht stets die Gefahr, dass einzelne Dateien auf der Platte oder ganze Blöcke korrumpiert sind. Zwar behebt in den meisten Fällen eine Dateisystemüberprüfung (englisch: File System Check, abgekürzt "fsck") das Problem, aber bei sehr großen Partitionen dauert diese Überprüfung gerne mehrere Stunden. Das ist Zeit, die meist nicht zur Verfügung steht, weil Abstürze nicht nach Plan geschehen. Viele andere Dateisysteme sind von diesem Problem genauso betroffen.

Der Lösungsansatz heißt Journaling: Dateisysteme mit diesem Feature unterscheiden sich von klassischen Vertretern wie Ext2 dadurch, dass sie neben den normalen Dateisystemaktionen ein Journal führen. Dort protokollieren sie sämtliche Schreibvorgänge. Der Clou ist: Stürzt der Rechner unvermittelt ab, erkennt nach dem Neustart der Dateisystemtreiber im Kernel die letzten geplanten Schreibvorgang anhand des Journals und schaut nach, ob diese erfolgreich abgeschlossen wurden. Ist dies nicht so, führt er alle noch notwendigen Schreibvorgänge auf dem Medium durch und sorgt so dafür, dass das Dateisystem wieder konsistent und damit "sauber" ist. Der ganze Vorgang dauert nur wenige Sekunden, der abgestürzte Rechner ist danach sofort nutzbar.

Ext2 + Journaling = Ext3

Journaling war eines der Features ist, die Linux-Anwender bei Ext2 am schmerzlichsten vermissten. Zwar gab es damals bereits Journaling-Dateisysteme für Linux, sie waren aber noch weit davon entfernt, in den Linux-Kernel Einzug zu halten, oder galten als wenig zuverlässig. Theodore T'so, Linux-Kernel-Urgestein, machte sich mit ein paar Mitstreitern an eine Lösung und erweiterte Ext2 um das vermisste Feature – das neue Dateisystem erhielt den Namen Ext3fs (Third Extended Filesystem).

Da sich außer der neuen Journaling-Funktion nur wenig gegenüber Ext2 geändert hat, sind Ext2 und Ext3 auf- und abwärtskompatibel: Aus einem Ext2-Dateisystem lässt sich mit wenig Aufwand (vor allem: ohne neues Formatieren) ein Ext3 machen, und umgekehrt können ältere Linux-Versionen problemlos Ext3-formatierte Datenträger als Ext2-Dateisysteme einbinden.

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