马上毕业了，工作是做海量数据存储的，所以学习学习文件系统！Go !
一、相关定义
1、文件系统：文件系统作为操作系统最为重要的一部分，其定义了磁盘上存储文件的方法和数据结构。文件系统将一个文件分为多个文件块，然后以文件块的方式将信息存储在磁盘上，一个文件块通常会占用一个或多个磁盘扇区。磁盘上存储的最小单位是扇区，以个扇区是512B，若遇到比较大的文件一次只读取512B的数据，其效率非常低。因而，文件系统设定其读取数据的最小单位是块，即文件块。为了管理这些文件块，以及各个文件块的编号，根据文件块编号找到磁盘存储文件的物理位置，最后根据要求进行读写操作。
2、Linux支持的主要文件系统：ext、ext2、ext3、ext4、reiserfs、vfs、iso9660、nfts、vfat、Xfs、NFS等。
二、详细介绍
1、ext2
ext出现在1992年4月，专门为Linux设计的文件系统。1993年ext2发布，并添加到了Linux的内核中。目前ext2也成了Linux的标准文件系统。
ext2文件系统是GNU/Linux系统中的文件系统，由Rey Card设计，其特点为存取文件的性能较好，它支持的最大容量可达16TB，文件名长度可达255字符。ext2文件系统是由逻辑块序列组成的，它把所使用的逻辑分区划分成块组，并从0开始依次编号。每个块组中包含若干数据块，数据块就是目录或文件的内容。块组中包含着几个用于管理和控制的信息块：超级块、组描述符表、块位图、inode位图、inode表和数据块。
超级块：它是记录整个文件系统相关信息的地方，它记录的信息主要有：块与inode的总量、未使用与已使用的inode/块数量、一个块与一个inode的大小、文件系统的载入时间、最近一次写入数据的时间、最近一次检验磁盘的时间等文件系统的相关、有效位数值，若此文件系统已被载入，则有效位为0，若未被载入，则有效位为1。
组描述符表：记录此块由何处开始记录。
块位图：此处记录块是否使用。
inode位图：此处记录inode是否使用。
inode表：为每个inode的数据存放区。
数据块：为每个块的数据存放区。
Linux默认的情况下，使用的文件系统是ext2.但是ext2文件系统是非日志文件系统。
2、ext3文件系统
ext3文件系统是直接从ext2文件系统发展而来。目前，ext3文件系统完全兼容ext2文件系统。ext3拥有如下特点：1）高可用性：系统使用了ext3文件系统后，即使在非正常关机后，系统也不需要检查文件系统。死机后，恢复ext3文件系统的时间只要数十秒。2）数据的完整性：ext3文件系统有2种模式可供选择。其中之一就是“同时保持文件系统及数据的一致性”模式。3）文件系统的速度：使用ext3文件系统有时在存储数据时可能要多次写数据，但是ext3的日志功能对磁盘的驱动器读写头进行了优化，所以文件系统的性能较ext2文件系统来说，性能并未降低。4）数据转换：由ext2文件系统转换成ext3文件系统只要简单地输入两条命令即可完成整个转换过程，用户不用花时间备份、恢复、格式化分区等。用一个ext3文件系统提供的小工具tune2fs，它可以将ext2文件系统轻松转换为ext3的日志文件系统。另外，ext3的文件系统可以不经任何修改，而直接加载成为ext2文件系统。5）多种日志模式：ext3有多种日志模式，一种工作模式是对所有的文件数据及metadata（定义文件系统中数据的数据，即数据的数据）进行日志记录。另一种模式则只对metadata记录日志，而不对数据进行日志记录，也即所谓data=ordered或者data=writeback模式。
3、ext4文件系统：与ext3是向后兼容的，目前ext4并不是一个Linux操作系统的标准。其较ext3的改进点如下：1）与ext3向后和向前兼容性：ext4与ext3是向前兼容的，这样就可以将ext3文件系统挂在为ext4文件系统，用户还可以将ext4挂载为ext3，前提是ext4文件系统不能使用区段。2）提高了时间戳分辨率和扩展范围。ext4之前的扩展文件系统的时间戳都是以秒为单位的，而ext4的时间戳单位提升到纳秒。并且ext4给时间范围添加了两位，从而让时间寿命再延长500年。3）增强了伸缩性：ext4以多种方式实现了强大的伸缩性，它的伸缩性超越了ext3，并且在文件系统源数据管理方面开辟了新领域。4）开辟了文件系统的限制。ext4支持更大的文件系统、文件和子目录。ext4支持的最大文件系统为1EB，还支持16TB的文件。5）提高了可靠性。
4、reiserfs系统：1）先进的日志机制：日志机制保证了在每个实际数据修改之前，相应的日志已经写入了硬盘。2）高效的磁盘空间利用：reiserfs对一些小文件不分配inode，而是将这些文件打包，存放在同一个磁盘分块中。而其他文件系统则为每个小文件分别放置到一个磁盘分块中。3）独特的搜寻方式：reiserfs基于快速平衡树搜索。速度比ext2快得多。reiserfs在文件定位上速度非常快。在实际运用中，reiserfs在处理小于4KB的文件时，比ext2快5倍，带尾文件压缩功能的reiserfs比ext2文件系统多存储6%的数据。4）支持海量磁盘：reiserfs可以轻松管理上百GB的文件系统，最大支持的文件系统为16TB。5）优异的性能。
5、VFS系统：是Linux内核中的一个软件层，用于给用户空间的程序提供文件系统接口，屏蔽了文件系统的差别。在VFS管理下Linux能够读写各种不同的文件系统，实现这些文件系统之间的互相访问。每次系统初始化期间，Linux都会先在内存中构造一颗VFS的目录树，实际上便是在内存中建立相应的数据结构。VFS中的各目录主要用途是用来提供实际文件系统的挂载点。
6、iso9660文件系统：是一个由国际标准化组织（ISO）为光盘媒介发布的文件系统，其目标是能够在不同的操作系统上交换数据。此外它还有一些限制。略……
7、Vfat文件系统：它对fat16文件系统进行扩展。
8、Xfs文件系统：是SGI开发的高级日志文件系统：保证在宕机发生的情况下磁盘文件的数据完全性、采用优化算法实现快速查询与分配存储空间、支持上百万TB的存储空间、接近裸设备I/O的性能存储数据。
9、NFS文件系统：网络文件系统是一种在网络上的机器间共享文件的方法。可以通过网络，让不同操作系统的计算机共享数据。NFS文件服务器是 Linux最常见网络的服务器之一，NFS服务器可以看做是一个文件服务器，可以让你的PC机通过网络将远端的NFS服务器共享文件挂载到自己的系统中，在客户端使用NFS远端文件。
没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。
