ext2中data和meta-data的数据一致性

• ext2 中的e2fsck
  

e2fsck是ext2/ext3/ext4的文件系统数据一致性的检查工具。在ext2中，出现下面的三种情况时，有必要进行一致性检查：

a. not cleanly unmounted;

b. the maximum mount count has been exceeded;

c. maximum time between checks has been exceeded.

考虑到文件系统变动带来的兼容性要求，ext2中e2fsck需要支持的三种标志

COMPAT: on-disk format is 100% compatible with older on-disk formats for reading and writing

RO_COMPAT: on-disk format is 100% compatible with older on-disk formats  only for  reading

INCOMPAT: the on-disk format has changed in some way that makes it unreadable by older kernels, or would otherwise cause a problem if an old kernel tried to mount it。

对e2fsck而言，它需要用比内核更严格的方式来处理上面的flags。如果连e2fsck都不能正确解析上面的任何一个flag，整个文件系统的一致性的检查都不会进行，这是因为e2fsck在此情况下判断当前文件系统给定的特性是否有效。

•  ext2的meta data

根据作用的级别不同，ext2保证data和metadata同步写入磁盘可以分为三种方式：

per file: 打开的时候指定O_SYNC flag;  (ext2 专有特性)

per file : chattr +S file_name

per file-system: mount的时候指定sync选项

• ext2的局限性

ext2文件系统的局限性一方面来自内核代码的限制，比如在Linux 2.4内核中，一个块设备的最大size是2T。另外一方面，来自于它的block bitmap/inode bitmap/inode  块/数据块的数据拓扑结构，比如文件大小和文件系统size的限制：

Filesystem block size:     1kB        2kB        4kB        8kB

File size limit:          16GB      256GB     2048GB     2048GB

Filesystem size limit:  2047GB     8192GB    16384GB    32768GB

再如目录中文件数的限制：

There is an upper limit of 32000 subdirectories in a single directory

另外，受限于目录中文件基于链表的组织形式，建议一个目录中最大允许10-15k files, 否则会出现严重的性能瓶颈。当然如果改成了基于hash的目录索引的方式，最大支持的文件数目可以达到100k~1M+.

• ext2中的journal扩展

Stephen Tweedie为ext2开发了文件系统的journal功能。主要目的是：

1.避免meta-data corrution;

2. long time to do e2fsck;

文件系统的Journal只保存meta-data (data 也可以同时保存)。对于完整的journal ,重放到文件系统中去； 否则，当前incomplete的transaction会被丢弃，这个transaction所代表的对文件系统的修改也会丢失。

参考链接：

References

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The kernel source   file:/usr/src/linux/fs/ext2/

e2fsprogs (e2fsck)  http://e2fsprogs.sourceforge.net/

Design & Implementation http://e2fsprogs.sourceforge.net/ext2intro.html

Journaling (ext3)   ftp://ftp.uk.linux.org/pub/linux/sct/fs/jfs/

Filesystem Resizing http://ext2resize.sourceforge.net/

Compression (*)     http://e2compr.sourceforge.net/

Implementations for:

Windows 95/98/NT/2000   http://www.chrysocome.net/explore2fs

Windows 95 (*)      http://www.yipton.net/content.html#FSDEXT2

DOS client (*)     ftp://metalab.unc.edu/pub/Linux/system/filesystems/ext2/

OS/2 (+)        ftp://metalab.unc.edu/pub/Linux/system/filesystems/ext2/

RISC OS client     http://www.esw-heim.tu-clausthal.de/~marco/smorbrod/IscaFS/

本文转自存储之厨51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/xiamachao/1917977 ，如需转载请自行联系原作者