4.1 - Sistema de arquivos Ext2

O Ext2 é o sistema de arquivos Linux mais antigo dentre os que estão atualmente em uso. O Ext2 é sucessor do Ext (Extended). É muito robusto, rápido e confiável. Mas não possui o recurso de Journal. Infelizmente o Ext2 não possui este importante recurso e é a primeira partição a dar problema quando o sistema não é desligado de modo adequado. O Ext2 ainda é utilizado em alguns casos, saiba por que.

4.2. Sistema de arquivos Ext3

O sistema de arquivos Ext3 é basicamente o sistema de arquivos Ext2 com recursos de Journaling e por essa razão o seu uso é amplo.

O Ext3 passou a ser efetivamente suportado pelo Kernel do Linux a partir da versão 2.4. Consequentemente, todas as distribuições Linux lançadas com esse Kernel ou superior, tem suporte padrão para Ext3.

No Ext3, o código de Journaling usa uma camada chamada "Journaling Block Device" (JBD). A JBD foi criada com o propósito de implementar Journal em qualquer tipo de dispositivo com base em blocos de dados. Por exemplo, o código Ext3 informa e "pede autorização" à JDB para efetuar as mudanças, antes de modificar/adicionar qualquer dado no disco. Sendo assim, é o JDB que verdadeiramente "gerencia" o Journal. O fato mais interessante disso é que, a JDB funciona como uma entidade independente, permitindo que não só o Ext3 a use, mas também outros sistemas de arquivos. Saiba+

4.2.1. Níveis de Journaling

Há três níveis de operação do Journaling disponíveis na implementação do Ext3:

Apesar de todos os recursos apresentados, cabe lembrar que o Ext3 também apresenta desvantagens.

Saiba por que

O Ext2 ainda é utilizado em alguns casos, pois seu sistema de quota de disco é perfeito. O do Ext3 não é confiável, o ReiserFS nem dispõe deste recurso, o xfs possui um quota só dele que funciona muito bem.

Desvantagens

Veja algumas desvantagens do Ext3:

Poucas funcionalidades: como o Ext3 visa uma grande compatibilidade com o Ext2, muitas das estruturas on-disk são similares àquelas do Ext2. Por causa disso o Ext3 não possui muitas das funções mais recentes, como alocação dinâmica de inodes e tamanhos de blocos variáveis (fragmentos ou caudas).
Risco de corrompimento de arquivos durante a montagem: os sistemas de arquivos Ext3 não podem ser checados enquanto são montados para escrita. Um dump do sistema de arquivos feito enquanto ele está sendo montado para leitura e escrita pode resultar em dados corrompidos dentro do arquivo de dump.
Ausência de ferramenta para desfragmentação: apesar de não fragmentar muito o disco na estrutura do Ext3, não há uma ferramenta para desfragmentação on-line funcional em nível de sistema de arquivos.
Impossibilidade de recuperação de dados deletados: diferentemente do Ext2, o Ext3 zera os ponteiros de blocos nos inodes de arquivos apagados. Ele faz isso para simplificar o acesso de leitura e escrita quando o Journal está sendo utilizado após uma montagem. Isso, no entanto, previne efetivamente que os arquivos sejam recuperados. Assim, provê uma remoção de arquivos um pouco mais segura que em sistemas Ext2, o que pode ser tanto uma vantagem quanto uma desvantagem.
Baixa performance para verificação do sistema de arquivos: o Ext3 é considerado lento na verificação do sistema de arquivos.
Baixa performance na criação do sistema de arquivos: O Ext3 é lento quando se aplica um sistema de arquivos, e se o disco tiver que marcar badblocks, demora mais ainda.
Baixa eficiência do Journaling: o sistema de arquivos Ext3, apesar de possuir Journaling, não foi desenvolvido desde o início para suportar o Journal, e sim, foi integrado a partir da versão 3 do mesmo, por isso, o Journal não é tão eficaz no Ext3. E quando o Journal falha, ele faz uso do fsck para verificar a integridade do sistema de arquivos, e se o fsck não conseguir recuperar a integridade do mesmo, seu sistema de arquivos fica corrompido.

Para muitos, este sistema de arquivos é obsoleto e para outros ele é considerado estável, e tem um bom desempenho.

Saiba+

A JDB utiliza um método diferente de outros Journalings para recuperação de informações. Ao invés de armazenar as informações em bytes que depois devem ser implementados, a JDB grava os próprios blocos modificados do sistema de arquivos. Assim, o Ext3 também armazena "réplicas" completas dos blocos modificados em memória para rastrear as operações que ficaram pendentes. A desvantagem desta forma de trabalho é que o Journal acaba sendo maior. No entanto, o Ext3 não precisa lidar com a complexidade dos Journalings que trabalham gravando bytes.

Modo de Operação Ordered (modo padrão)

Somente os metadados dos arquivos são escritos na área de Journal. O conteúdo de cada arquivo não é armazenado no Journal, mas é forçado a ser escrito no sistema de arquivos, logo após o Journal receber os metadados. Este nível de operação disponibiliza a melhor relação entre desempenho e confiabilidade. Este comportamento faz com que o Journal consiga (nem sempre) restaurar o conteúdo do arquivo que está sendo criado ou lido no momento de desligamento repentino, por exemplo.

Modo de Operação Writeback

O Journal armazena apenas informações referentes à estrutura do sistema de arquivos (metadados) e não em relação aos arquivos propriamente ditos. Os blocos de qualquer dado é gravado no sistema de arquivos de forma ocasional, pois é o kernel quem define quando será feita a gravação. Assim, o conteúdo de um arquivo pode ser escrito em disco antes ou depois que os metadados são atualizados no Journal. Este modo é o mais rápido, mas em compensação oferece uma segurança muito menor contra perda e corrompimento de arquivos causados pelos desligamentos incorretos.

Modo de Operação Journal

É o mais seguro, porém, mais lento. Nele, o Journal armazena não apenas informações sobre as ações sofridas, mas também uma cópia de segurança de todos os arquivos modificados, que ainda não foram gravados no disco. A cada alteração, o sistema grava uma cópia do arquivo (no Journal), atualiza as informações referentes à estrutura do sistema de arquivos, grava o arquivo e atualiza novamente o Journal, marcando a operação como concluída. Como disse, isso garante uma segurança muito grande contra perda de dados, mas em compensação, reduz o desempenho drasticamente. Justamente por causa disso, este é o modo menos usado.