Вопрос или проблема
На Windows я могу использовать сжатие диска NTFS, чтобы сэкономить много дискового пространства; обычно 30%, часто гораздо больше. Это также улучшает скорость чтения и записи за счет увеличения загрузки CPU; что не является аргументом в моей ситуации с запасом мощности CPU.
Поэтому на своих машинах с Windows я всегда это включаю. Есть ли аналогичная функция на Ext4, или существует другая файловая система на (Ubuntu) Linux, которая поддерживает сжатие? Если да, то как я могу перенести свои файловые системы Ext4 на эту сжатую файловую систему?
Есть две файловые системы, с которыми я знаком, которые предлагают вам сжатие на Linux: BTRFS и ZFS.
ZFS имеет большую популярность в сообществах Sun/Solaris, FreeBSD и FreeNAS. Она хорошо работает на Linux, исходя из моего опыта с ней. Она не входит в состав крупных дистрибутивов, но есть дополнительные репозитории, которые делают установку очень простой. Смотрите ZFS на Linux
BTRFS новее и существует только для Linux. Я использую ее на Ubuntu 14.04 и нахожу ее стабильной. Она поддерживает несколько методов сжатия. Я обнаружил, что LZO довольно хорошо сжимает и очень быстро; я не вижу замедления производительности из-за операции сжатия.
Btrfs (файловая система B-деревьев) является вашим ответом, она имеет параллели с Ext4, но предлагает более значительные изменения в функционале и дизайне.
Она все еще относительно новая, и большинство производственных установок Linux довольно консервативны, поэтому вы, вероятно, столкнетесь с ограниченной поддержкой сообщества.
С 2024 года сжатие является поддерживаемой функцией на следующих файловых системах Linux:
-
OpenZFS – Изначально разработанная компанией Sun, затем Oracle, а более недавно – сообществом. Не входит в основной Linux-ядро (преимущественно по лицензионным причинам), но включена в Ubuntu и упакована многими другими дистрибуциями Linux. Поддерживает gzip (zlib), LZ4, LZJB, ZLE, zstd.
-
F2FS – Файловая система, дружественная к флэш-памяти, изначально разработанная Samsung (и использующаяся на их Android-устройствах), направлена на повышение производительности и уменьшение износа (из-за усиления записи) на флэш-устройствах. Поддерживает алгоритмы сжатия LZO, LZ4, zstd и LZO-RLE.
-
Btrfs – Изначально разработана в Oracle, а затем в Facebook. Используется в производстве в Facebook. Поддерживает zlib, LZO и zstd.
-
bcachefs – Поддерживает gzip, LZ4 и zstd. Включена в основной ядро с версии 6.7, bcachefs в настоящее время считается бета-версией автором.
Некоторые другие специализированные файловые системы Linux (например, файловые системы только для чтения, предназначенные для встроенного использования) также поддерживают сжатие. С версии ядра Linux v5.15 также поддерживается NTFS (включая сжатие).
Ответ или решение
Сжатие файловой системы на Linux: Возможности и практические рекомендации
Системы на базе Linux обладают широкими возможностями для оптимизации использования дискового пространства, включая функции сжатия. Решение о переходе на сжатую файловую систему может быть особенно актуальным для пользователей, привыкших к NTFS-сжатия на Windows, которое позволяет экономить значительное количество места. В данной статье мы рассмотрим возможности сжатия на Linux, затронем различные файловые системы и предложим рекомендации по миграции с Ext4.
1. Поддерживаемые файловые системы с возможностью сжатия
На данный момент сжатие поддерживается в нескольких файловых системах, представленных на платформе Linux:
-
Btrfs (B-tree file system): Эта файловая система, разработанная в Oracle и активно поддерживаемая на Linux, позволяет использовать различные методы сжатия, такие как zlib, LZO и zstd. Btrfs обладает множеством функций, включая моментальные снимки и масштабируемость, что делает её отличным выбором для использования в производственной среде.
-
OpenZFS: Изначально разработанная компанией Sun, ZFS поддерживает множество алгоритмов сжатия, включая gzip, LZ4, и zstd. ZFS не входит в основной состав ядра Linux из-за проблем с лицензированием, но может быть легко установлена через пакеты для Ubuntu и других дистрибутивов.
-
F2FS (Flash-Friendly File System): Разработанная на основе технологий, используемых в мобильных устройствах, F2FS оптимизирована для работы с флэш-накопителями и поддерживает LZO, LZ4 и zstd, что полезно для уменьшения объема записи и повышения производительности.
-
bcachefs: Эта файловая система появилась в ядре Linux начиная с версии 6.7 и на данный момент находится на стадии бета-тестирования. Она поддерживает gzip, LZ4 и zstd и является новым, но перспективным выбором для эффективного управления хранилищами.
2. Как мигрировать с Ext4 на сжатую файловую систему
Процесс миграции данных с Ext4 на одну из перечисленных сжатых файловых систем потребует выполнения нескольких шагов. Ниже приведены общие рекомендации:
-
Резервное копирование данных: Перед миграцией рекомендуется создать резервную копию всех важных данных. Это можно сделать с помощью утилит, таких как
rsyncилиtar. -
Выбор файловой системы: Определитесь с выбором файловой системы для установки. Если вам важна поддержка и производительность, рассмотрите Btrfs или OpenZFS.
-
Создание загрузочного носителя: Создайте загрузочный USB-накопитель с дистрибутивом Linux, который поддерживает выбранную файловую систему.
-
Форматирование и установка: При загрузке с USB-носителя используйте инструмент разделения диска для создания новой файловой системы на целевом разделе. Это может быть сделано с помощью
mkfs.btrfs,mkfs.zfsи других утилит, в зависимости от вашего выбора. -
Восстановление данных: После форматирования и установки новой файловой системы перенесите резервные копии данных обратно на новый раздел. Убедитесь в целостности данных и корректности их работы в новой среде.
3. Заключение
Сжатие файловой системы на Linux открывает новые горизонты для пользователей, стремящихся к оптимизации использования дискового пространства и улучшению производительности. Выбор между Btrfs, ZFS, F2FS и другими файловыми системами зависит от ваших конкретных требований и предпочтений. Хотя процесс миграции может потребовать некоторых усилий, он окупится в долгосрочной перспективе благодаря эффективному управлению ресурсами. Владение этими знаниями позволит вам более грамотно использовать возможности Linux и максимально эффективно управлять своим хранилищем данных.