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Fit für die Zukunft

Das neues Dateisystem Ext4

01.04.2007
Mit dem Dateisystem Ext2 wuchs Linux auf, mit Ext3 hielt zum ersten Mal ein Journaling Filesystem im Kernel Einzug. Ext4 soll Linux nun für die Zukunft rüsten.

Im Heimbereich erfüllt Ext3 die Wünsche der meisten Nutzer zur vollen Zufriedenheit. Auch das alternative ReiserFS arbeitet stabil und bringt sämtliche Features mit, die man von einem modernen Dateisystem erwartet.

Sowohl im Businessumfeld als auch im heimischen Einsatz gibt es jedoch zunehmend Probleme mit einigen Beschränkungen von Ext3: So erlaubt das Dateisystem bei einer Blockgröße von 4 KByte (Standardeinstellung) nur eine maximale Dateisystemgröße von 8 Terabyte. Das stellt nicht nur für professionelle RAID-Systeme ein echtes Manko dar: Auch für den heimischen Einsatz gibt es bereits erste Harddisks mit einer Kapazität von 1 TByte.

Die maximale Dateigröße von Ext3 liegt zurzeit bei 2 Terabyte. Auch diesen Grenzwert erreicht man spielend – zum Beispiel mit hochauflösenden, unkomprimierten Videodaten.

Was ist neu?

Gegenüber Ext3 bringt die aktuelle Entwicklerversion Ext4 hauptsächlich zwei wichtige Neuerungen:

  • Das eigentliche Dateisystem, die Metadaten und das Journaling Block Device (JBD) [1] sollen volle 64-Bit-Unterstützung bieten, um deutlich größere Dateien und Dateisysteme anlegen zu können.
  • Dank Extents soll Ext4 deutlich schneller schreiben als Ext3 und die Dateien weniger fragmentieren.

Vollen 64-Bit-Support bietet bislang aber nur das JBD: Die Arbeiten am Dateisystem und an den Metadaten sind noch voll im Gange. So beläuft sich die maximale Dateisystemgröße zwar bereits auf 1024 Petabyte, die 2-Terabyte-Schranke für einzelne Dateien hat Ext4 jedoch noch nicht überwunden.

Weniger gut ist es um die Rückwärtskompatibilität von Ext4 bestellt: Während sich Ext3-Partitionen problemlos als Ext2 einhängen lassen, gilt dies bei Ext4 nur, wenn der Benutzer keine Extents einsetzt. Da die Geschwindigkeitsvorteile von Ext4 gegenüber Ext3 allerdings in den Extents liegen (siehe Benchmarkergebnisse), dürften sie bei den meisten Nutzern den Grund für einen Wechsel zu Ext4 darstellen. Eine Rückkehr zu Ext3 ist dann nicht mehr möglich.

Achtung Baustelle!

Obwohl Ext4 seit Kernel 2.6.19 offiziell zu Linux gehört, sind die Arbeiten am neuen Dateisystem noch lange nicht abgeschlossen. So arbeitet zum Beispiel Takashi Sato an einem Online-Resizer, der Ext4 im laufenden Betrieb auf allfällige Fragmentierungen prüft und diese korrigiert. Das fertige Ext4 soll zudem auch eine Undelete-Funktion mitbringen. Einige neue Features benötigen jedoch eine Änderung des Dateisystemformats, wodurch es zu Problemen mit aktuellen Ext4-Partitionen kommen kann. Den Wechsel zum Ext3-Nachfolger sollten Sie sich deshalb gut überlegen. In Sachen Stabilität konnten wir in den Tests allerdings keine Probleme feststellen.

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