从磁盘碎片整理认识：Windows文件系统和Linux文件系统

 

 

Feb 3.2013

 

       近来，在阅读《 Linux 运维趋势》电子杂志时，看到一篇很有趣味的文章《 为什么Linux不需要磁盘碎片整理 》，使用 Windows 的我们一般都知道，经常对文件系统进行磁盘碎片整理会提高计算机的速度。而 Linux 为什么不需要呢？这引起我莫大的好奇心。

       通常，我们都知道磁盘碎片整理这个系统工具，但磁盘碎片整理与文件系统之间什么关系？大致的道理了解，但是细节之处，还是需要细细地学习才能更深入认识： Windows 文件系统和 Linux 文件系统的区别？从维基百科了解到――

       磁盘文件系统是一种设计用来利用数据存储设备来保存计算机文件的文件系统，最常用的数据存储设备是磁盘驱动器，可以直接或者间接地连接到计算机上。例如： FAT 、 exFAT 、 NTFS 、 HFS 、 HFS+ 、 ext2 、 ext3 、 ext4 、 ODS-5 、 btrfs 。

      常见的， Windows 98 和 Windows ME 使用 FAT 文件系统， Windows XP 、 2000 、 2003 、 2008 以及 Windows 7 使用 NTFS 文件系统。 Linux 使用 ext2 、 ext3 、 ext4 文件系统。

 

 

 

Windows文件系统学习

 

      微软的 DOS 和 windows 文件系统文件结构采用树型结构，在 DOS 和 windows 中这样的树型结构的根是磁盘分区的盘符（如 C: ），有几个分区就有几个树型结构，他们之间的关系是并列的。可以使用 cd 命令来切换目录，有趣的是：在命令行下目录结构 Windows 是“ \ ”，而 Linux 是“ / ”

 

      了解一下 Windows 磁盘碎片整理的原理――

 

 

 

      磁盘驱动器上有很多扇区，每个扇区都有存放一小段数据。文件，特别是大文件的存储需要占用很多不同的扇区。

      有很多个文件存在的文件系统里，每个文件都会被存储在一系列连接的扇区里。后来更新了其中的一个文件，它的体积变大了。文件系统尝试把文件新增的部分存放到紧邻原始文件的扇区里。但，它周边已经没连续的足够扇区空间了，文件需要被分割成数段――这些都在自动进行的。当从磁盘上读取这个文件时，磁盘磁头需要跨越数个不同的物理位置来读取各个扇区――这样会使速度降低。

        磁盘碎片整理就是小心地移动这些小文件块来减少碎片，让每个文件都能连续的分布在磁盘上。

       如果是固态硬盘，情况又不同了，固态硬盘没有机械移动，不应该进行碎片整理――对一个 u 盘进行碎片整理通常会降低它的寿命。

       由于这些文件系统的工作原理，它们注定需要进行碎片整理来保持高性能。微软在它最新的视窗系统里通过在后台运行一个磁盘碎片整理进程来解决这个问题。

 

 

Linux文件系统学习

 

 

       Linux 系统中每个分区都是一个文件系统，都有自己的目录层次结构。

     如几个重要的目录： /etc 系统管理和配置文件、 /home 用户主目录的基点，比如用户 user 的主目录就是 /home/user ，可以用 ~user 表示

 

 

 

        Linux 文件系统使用索引节点来记录文件信息。

     了解一下 Linux 中文件系统如何处理数据文件，而不需要进行碎片整理？

 

       Linux 的 ext2 、 ext3 、 ext4 采用一种聪明的方法来存放文件。把多个文件并排放在磁盘上不同位置， Linux 文件系统把所有文件都分散到了整个磁盘上，每两个文件之间都留有相当巨大的空闲空间。当文件被修改、体积增加时，它们通常有足够的空间来扩展，一旦有碎片产生时，文件系统会尝试移动整个文件来消除碎片。所以不需要一个碎片整理工具。