Journaling Filesystems im Überblick

Als Alan Cox 1999 in einem Interview der Zeitschrift c't [1] gefragt wurde, was seiner Meinung nach Linux bis dato am meisten fehle, gab er zur Antwort: "Im Moment ist das wohl ein Journaling Filesystem". Und heute? Wir schreiben das Jahr 2002, ReiserFS [2] und Ext3fs sind als Vertreter der Journaling-Filesystem-Spezies fest in die Kernel-Sourcen integriert. Auch SGI und IBM haben mit XFS [3] und JFS [6] mittlerweile Journaling Filesystems für Linux zugänglich gemacht. Doch was genau unterscheidet ein Dateisystem wie Ext3fs von einem Dateisystem ohne Journal wie etwa Ext2fs?

Dateisysteme, die nicht korrekt vom System abgemeldet (sprich "unmounted") werden, werden vor dem nächsten Mounten wie oben beschrieben auf Fehler überprüft, so dass korrupte Dateien repariert werden können. Da e2fsck jede Datei im System gründlichst unter die Lupe nimmt, kann ein solcher Check bei großen Partitionen sehr lange dauern. An diesem Punkt setzen die Journaling Filesystems an: Zu jedem führt das Betriebssystem ein Journal, in das alle Dateien eingetragen werden, die zum jeweils aktuellen Zeitpunkt geöffnet sind. Wenn nun ein Laufwerk nicht ordentlich vom System abgemeldet wird, liest das Dateisystem vor dem nächsten Mounten das Journal ein und überprüft nur die dort eingetragenen Dateien auf ihre Konsistenz und Integrität. Dies geht wesentlich schneller als ein Check des gesamten Dateisystems. So entfällt die lästige Wartezeit beim Neustart nach einem Absturz oder Stromausfall.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass ein Dateisystem mit Journal keineswegs als Backup-Alternative verstanden werden sollte: Journaling Filesystems sorgen lediglich dafür, dass der Rechner nach einem Absturz schneller wieder auf die Beine kommt, sind aber nicht immun gegen Daten-Korruption. Ein ausgereiftes Dateisystem-Check-Tool ist also auch bei Journaling Filesystems unerlässlich.

Ext3fs

Ext3fs ist der direkte Nachfolger vom Ext2fs, dem "second extended file system". Dieses ist seit langem das Standard-Dateisystem für Linux und wird von allen Distributionen standardmäßig unterstützt. Da Ext2fs kein Journaling bietet, hat sich Stephen Tweedie daran gemacht, eine Journal-Erweiterung für Ext2fs zu programmieren; das Ergebnis der Bemühungen ist Ext3fs. Ext3fs ist also kein völlig neues, unerprobtes Dateisystem, sondern die Ergänzung von Ext2fs um einen Journal-Treiber. Das bedeutet für Ext3fs einen großen Vorteil gegenüber anderen Journaling Filesystems: Ext3fs ist zu Ext2fs vollständig auf- und abwärtskompatibel. Das heißt, dass es möglich ist, eine Ext2fs-Partition "on the fly" auf Ext3 umzustellen und diesen Schritt auch unkompliziert wieder rückgängig zu machen. Es bedeutet außerdem, dass sich eine Ext3fs-Partition als Ext2fs-Dateisystem mounten lässt, was unter Umständen sehr nützlich sein kann, wenn man sein System (etwa zu Wartungszwecken oder bei Überschreiben des Boot-Sektors) von einer Boot-Diskette ohne Ext3fs-Support starten muss. Ein dritter Vorteil ist, dass Ext3fs aufgrund der Abwärtskompabilität das Dateisystem-Check-Tool e2fsck von Ext2fs benutzen kann. Damit verfügt Ext3fs von Anfang an über ein praxiserprobtes und äußerst zuverlässiges Dateisystem-Check-Programm, auf welches man bei anderen Journaling Filesystems lange Zeit warten musste. Aus diesen Gründen wird sich dieser Artikel nur mit Ext3fs und dessen Konfiguration beschäftigen.

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