متى يجب تجنب استخدام Ext4 في لينكس واختيار أنظمة ملفات أخرى؟
عند استخدام نظام التشغيل لينكس، يُعتبر نظام الملفات Ext4 الخيار الافتراضي والشائع بين المستخدمين. ومع ذلك، قد لا يكون Ext4 هو الخيار الأمثل لجميع السيناريوهات. في حالات معينة، قد يكون من الأفضل النظر في أنظمة ملفات أخرى مثل Btrfs أو XFS أو ZFS، التي تقدم ميزات متقدمة تتفوق على Ext4 في بعض الاستخدامات.
على سبيل المثال، إذا كنت بحاجة إلى ميزات مثل اللقطات (snapshots)، أو دمج وحدات التخزين، أو ضغط البيانات، فإن Btrfs قد يكون خيارًا مناسبًا. أما إذا كان عملك يتطلب التعامل مع ملفات كبيرة وأداء عالٍ في عمليات الإدخال والإخراج، فقد يكون XFS هو الأنسب. بالإضافة إلى ذلك، يُعتبر ZFS خيارًا قويًا لتكامل البيانات وإدارة وحدات التخزين الكبيرة.
لذلك، من الضروري تقييم احتياجاتك وبيئة العمل الخاصة بك قبل اختيار نظام الملفات المناسب لضمان تحقيق الأداء والكفاءة المطلوبين.
الملخص
- يعتبر Ext4 نظام الملفات الافتراضي في Linux، حيث يوفر البساطة والتوافق، مما يجعله خيارًا جيدًا لمعظم المستخدمين.
- يدعم Btrfs اللقطات ويصلح نفسه، بينما يتميز XFS بتخزين الملفات الكبيرة نظرًا لعمليات القراءة والكتابة المتوازية.
- يُستخدم exFAT بشكل أفضل لمحركات الأقراص القابلة للإزالة التي ستستخدمها مع أجهزة كمبيوتر أخرى.
كما هو الحال مع العديد من الأشياء، يوفر تثبيت Linux النموذجي خيارًا من أنظمة الملفات، على الرغم من أن نظام الملفات Ext4 هو عادةً الافتراضي لمعظم التوزيعات. ما هي مزايا أنظمة الملفات الأخرى هذه، ومتى يجب عليك اختيارها بدلاً منها؟
لماذا نظام الملفات Ext4 شائع جدًا على Linux
يعد Ext4 أحدث إصدار من نظام الملفات، ولكنه بعيد عن الأول، كما يوحي الرقم في الاسم. استخدمت الإصدارات الأقدم من Linux نظام الملفات من Minix، وهو نظام تشغيل آخر يشبه Unix، قبل البدء في العمل على بديل أكثر كفاءة.
تم إصدار نظام الملفات Ext الأصلي في عام 1992، وتبعه نظام Ext2 المحسن بسرعة في عام 1993. وبالمقارنة بنظام الملفات Ext الأصلي، قدم Ext2 أداءً محسنًا، وكان النظام الافتراضي لمعظم تثبيتات Linux على الأقل حتى تقديم Ext3 في عام 1999.
كان Ext3 خطوة مهمة إلى الأمام لأنه أضاف دعمًا للتدوين، مما يساعد في منع فقد البيانات أثناء الأعطال المفاجئة. يضيف هذا تكلفة أداء طفيفة، لكن التنازلات هي بحيث يستخدم كل نظام ملفات حديث تقريبًا التدوين.
تم إصدار Ext4 في عام 2008، لذا فهو الطفل الجديد نسبيًا في هذا المجال، ولا يزال موجودًا لفترة طويلة. هذا الإصدار من نظام الملفات متوافق مع الإصدارات السابقة (تم إزالة برنامج تشغيل extfs الأصلي اعتبارًا من إصدار نواة Linux 6.9)، ولكنه يضيف أيضًا الأداء والميزات. على سبيل المثال، لا يوجد حد في نظام الملفات Ext4 لعدد الدلائل الفرعية، بينما كان Ext3 محدودًا بـ 32000.
نظرًا لتوافقه وبساطته وطبيعته الخفيفة نسبيًا، كان Ext4 نظام الملفات الافتراضي في معظم توزيعات Linux لبعض الوقت الآن. إنه بعيد كل البعد عن الخيار الوحيد، ولكن إذا لم تكن متأكدًا من نظام الملفات المناسب لك، فمن المحتمل أن يكون Ext4 هو أفضل رهان لك.
Btrfs: نظام ملفات بميزات إضافية
في حين أضاف Ext4 الكثير من الميزات، إلا أنه لا يدعم حاليًا أي نوع من وظائف اللقطات أو المجموع الاختباري. يسمح هذا لنظام الملفات بإصلاح نفسه تلقائيًا، والتقاط البيانات واستعادتها حسب الضرورة للتعافي من الأعطال أو لمنع تلف البيانات.
Btrfs بعيد كل البعد عن نظام الملفات الوحيد الذي يحتوي على هذا النوع من الوظائف، ولكنه حاليًا الخيار الثاني الأكثر شيوعًا على Linux، على الأقل عندما يتعلق الأمر بالعثور عليه مثبتًا مسبقًا. اعتمادًا على التوزيع، قد يكون Btrfs متكاملًا بشكل وثيق نسبيًا، كما هو الحال في توزيعات Linux OpenSuSE، التي تستخدم Btrfs للقطات.
يضيف هذا بعض العبء الإضافي على الأداء، كما هو الحال مع دعم النسخ عند الكتابة (CoW) في Btrfs. باستخدام هذا النهج، تتم كتابة التغييرات على الملف في موقع جديد بدلاً من الكتابة مباشرة فوق الملف القديم، مما يساعد في منع فقد البيانات. باستخدام هذا إلى جانب ميزات المجموع الاختباري واللقطة، فإن Btrfs قادر على الشفاء ذاتيًا، مقارنة بأنظمة الملفات ذات الطراز الأقدم، ولكن مرة أخرى، يأتي هذا مع عبء إضافي.
من أجل الأداء البحت، سيكون Ext4 أسرع من Btrfs في معظم الحالات. ومع ذلك، غالبًا ما تكون الاختلافات ضئيلة إذا كنت تتحدث عن عبء العمل النموذجي لجهاز كمبيوتر منزلي.
XFS: الأفضل لتخزين الملفات الكبيرة
يعمل كل من Ext4 وBtrfs بشكل متساوٍ على جهاز الكمبيوتر الشخصي الخاص بك أو يعمل على خادم، على الرغم من أننا نظرنا إلى وجود اختلافات في الأداء بين الاثنين. في حين يعمل كلا نظامي الملفات هذين بشكل جيد لأنواع معينة من أحمال عمل الخادم، إذا كنت تتعامل مع ملفات كبيرة، فقد ترغب في التفكير في نظام الملفات XFS.
يتمتع نظام XFS بمزايا متعددة للتعامل مع الملفات الكبيرة، بما في ذلك القدرة على تخزين ملفات يصل حجمها إلى 500 تيرابايت، مقارنة بـ 16 تيرابايت لنظام Ext4. وفي حين أن نظام Btrfs له حد أقصى بالإكسابايتات (وهو ليس الوحيد)، فإن نظام XFS يقوم أيضًا بعمليات القراءة والكتابة بالتوازي، وهو ما قد يحقق فوائد كبيرة في الأداء في مواقف الخادم.
إذا بدا لك أن هذا قد يكون مفيدًا لخادم Plex الذي يعمل بنظام Ubuntu، فقد تكون على حق. يعد XFS أيضًا خيارًا رائعًا للتشغيل على NAS إذا كنت تقوم بشكل متكرر بنسخ ملفات فيديو كبيرة احتياطيًا لتحرير الفيديو، على سبيل المثال.
وبينما يمكنك القول إنه مبالغ فيه بعض الشيء، فهناك الكثير من التقارير في جميع أنحاء الإنترنت لمستخدمي NAS السعداء الذين يستخدمون XFS، لذا فلن تكون وحدك.
ماذا عن أنظمة الملفات الأخرى على Linux؟
إذا قضيت أي وقت في البحث عن أنظمة الملفات المتاحة على Linux، فستجد ZFS في النهاية. على غرار XFS، تعد الخوادم هي الهدف الرئيسي لـ ZFS. على غرار Btrfs، يبلغ الحد الأقصى لحجم الملف المدعوم 16 EB (أي إكسابايت)، وهو أمر غير ممكن حاليًا على Linux. كما أنه يستخدم LZ4، وهي خوارزمية ضغط أسرع من Btrfs، والتي تستخدم zlib.
الجانب السلبي الرئيسي لـ ZFS هو أنك لن تجده كخيار مثبت مسبقًا على العديد من التوزيعات. ليس من الصعب تثبيت ZFS، كما يوضح دليلنا لتثبيت ZFS على Ubuntu، ولكنها خطوة أخرى قد لا يرغب الجميع في اتخاذها بمجرد تشغيل النظام.
وبينما لن نتطرق إلى كل نظام ملفات متاح على Linux، فإن exFAT يستحق الذكر بإيجاز. هذا هو إصدار من نظام الملفات FAT الخاص بنظام Windows مخصص لمحركات أقراص الفلاش، ومن المرجح أن يكون أفضل رهان لك لمحركات الأقراص القابلة للإزالة إذا كنت تريد استخدامها مع أنظمة تشغيل أخرى.
اختيار نظام الملفات المناسب في لينكس يعتمد بشكل كبير على احتياجاتك المحددة وبيئة العمل التي تعمل فيها. بينما يُعتبر Ext4 خيارًا موثوقًا وشائعًا، إلا أن هناك حالات قد يكون من الأفضل فيها النظر في أنظمة ملفات أخرى تقدم ميزات متقدمة تلبي متطلباتك بشكل أفضل. لذلك، يُنصح دائمًا بإجراء تقييم دقيق لاحتياجاتك قبل اتخاذ قرار نهائي بشأن نظام الملفات الذي ستستخدمه.