专家指点，解析Linux文件系统

Linux是一类Unix计算机操作系统的统称。Linux操作系统的内核的名字也是“Linux”。Linux操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最着名的例子。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但在实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。Linux得名于计算机业余爱好者Linus Torvalds。经常有一些用户询问关于高性能I/O的需求——如果他们可以使用Linux系统而不是AIX或者Solaris操作系统。但是从来没有人询问Windows或者NTFS中的高性能I/O(高IOPS或者高流式I/O)。

Windows和NTFS文件系统自从10年前出现到现在几乎没有太大的改变，由于它们自身结构限制的原因它们是不大可能拓展的。NTFS文件系同层、分配策略以及架构组织使得NTFS文件系统不能有效地支持多TB文件系统，更不用说PB级文件系统了，因为NTFS没有成为微软的目标市场也就不足为奇了。

那么Linux系统最初的目标市场是什么呢?当然是取代微软桌面了。Linux已经从在桌面上运行逐渐转移到在Sun、IBM和SGI的大型SMP服务器上运行。Linux 操作系统是UNIX 操作系统的一种克隆系统。它诞生于1991 年的10 月5 日(这是第一次正式向外公布的时间)。以后借助于Internet 网络，并经过全世界各地计算机爱好者的共同努力下，现已成为今天世界上使用最多的一种UNIX 类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。

你也许会认为你不需要高性能I/O，但是每台服务器都需要这种I/O性能来满足备份和恢复等简单需要。现有的LTO-4磁带驱动器可以以每面120MB的速度运行，支持每面240MB的无压缩数据速率。对于多磁带驱动器的大型环境来说，磁带驱动器不能以完全的数据速率进行工作的话，这就需要更多的磁带驱动器来满足备份时间窗口。

有些人可能会就这个问题询问SGI，但是SGI有一款名为ProPack的软件，这款软件具有针对Linux的高速I/O优化功能，另外SGI还有一个名为CxFS的开放特有Linux文件系统，它并不是标准Linux套件的一部分。因为SGI的ProPack和CxFS不属于标准Linux套件，所以我们在这里就不谈它们了。SGI现在已成为一个具有IRIX、LINUX平台的工作站、服务器和存储系统以及媒体商务解决方案的公司。采用SGI服务器， 你就可利用其非凡的计算能力帮助你解决最为棘手的问题。 SGI的图形工作站可以用更形象化的方式观看、操作和使用数据。 在电信、媒体、政府、科学技术、制造、能源等市场领域， SGI一直占据领先地位， 是技术计算和可视化计算的佼佼者。

我们将主要来看两点：

1、Linux操作系统

2、Linux文件系统

Linux操作系统

Linux拥有一系列可以满足AIX以及Solaris系统I/O性能的特性，但是说到底Linux不是基于高性能多线程I/O进行设计的。

有很多方面对Linux的性能造成了限制，例如与其他操作系统相比的页面大小、Linux在直接I/O和页面调整方面的限制、以及Linux不允许通过I/O请求的大小来自动直连I/O——我曾经发现Linux内核将较大的(大于512MB)的I/O请求分解成128KB的请求。因为最初Linux I/O性能和文件系统的设计目标是为了取代Windows操作系统。

Linux还存在其他一些问题，对初用者来说缺少专门的人来负责。如果你发现有问题，许多人都表示会来对它进行修复，编写Linux程序的人也许不会对你的问题做出回应。如果一家Linux厂商答应对你发现的故障进行修复，这并不意味着Linux部门将接受他们的许诺，或者马上接受。

Linux文件系统和Linux内核设计的目标应该是解决一些完全不同于AIX或者Solaris的故障问题，如果你发现有故障问题的话，应该直接找Linux部门而不是IBM或者Sun。如果你使用的是AIX或者Solaris，向IBM或者Sun求助的话，他们不会说没有办法解决的。

Linux文件系统

记住，大多数Linux文件系统的设计目标都是为了取代NTFS，而不是为了取代像GPFS(IBM)、STorNext(昆腾)或者QFS(Sun)这些高性能文件系统的。这些文件系统主要是针对流式I/O进行设计的，我们现在知道流式I/O对高速IPOS和数据库读取都是十分重要的。

目前常用的Linux文件系统(EXT3、EXT4以及XFS)在很长一段时间内都没有发生过结构上重大的变化。EXT2和EXT3在某些方面改进之后升级到了EXT4，但是像RAID条带的超级块以及首个元数据分配等简单特性都没有发生改变。

另外，像RAID条带值的附件文件系统元数据区和间接分配，RAID是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。根据磁盘陈列的不同组合方式，