SO Sistemas Arquivos Atuais

Prévia do material em texto

Bruno Emanuel 1
SO – Sistemas de Arquivos
Bruno Emanuel 2
SO – Sistemas de arquivos
Tipos de Sistemas de Arquivos
 FAT 16/32 – DOS/Windows
 NTFS – Windows
 EXT 2/3/4 – Linux
 XFS – Linux
 BTRFS – Linux
 UFS – Unix
 ZFS - Unix
Bruno Emanuel 3
SO – Sistemas de Arquivos
● FAT 16/32
– FAT = Tabela de Alocação de Arquivos (File 
Allocation Table)
●
– Reconhecido por todos os Sistemas Operacionais, 
também é utilizado em cartões de memória de 
estado sólido, e não trabalham com setores, mas 
sim com unidades de clusters que são conjuntos de 
setores.
Bruno Emanuel 4
SO - Sistemas de Arquivos
● FAT 16 – DOS/Windows 3.1 ( 16 bits )
●
● Endereços de 16 bits para os Clusters
● Limitação de 65.536 clusters
● Cada cluster menor que 32 KB
● Limite de 2GB para as partições criadas
Bruno Emanuel 5
SO – Sistemas de Arquivos
● FAT 32
●
● 1996 / Microsoft
● Windows 95 – 32 bits
● Endereços de 32 bits para os clusters
● Partições de até 2 TB
● Arquivos com até 4 GB
● Windows XP só permite partições de até 32GB
●
●
Bruno Emanuel 6
● NTFS
●
● Windows NT – 1993 / 
– Windows XP
● - Encriptação
● - Compressão
● - Políticas de acesso
● - Journaling ( ??? )
Bruno Emanuel 7
● NTFS
●
● Os nomes dos arquivos podem ter 32 caracteres;
● Seus clusters podem chegar a 512 bytes;
● Menos fragmentação;
● Melhor desempenho;
● Recuperação de erros mais fácil;
● Caso seja usado em mídias, podem se corromper mais facilmente;
● É um pouco mais lenta que o FAT32 por causa das políticas de 
segurança que o FAT32 não tem e precisam ser acessados durante 
leitura e gravação de dados;
●
Bruno Emanuel 8
● Journaling
●
● O sistema de arquivos mantém um journal (ou 
log) onde são ficam registradas todas as 
mudanças feitas em arquivos do disco. 
● Quando qualquer erro inesperado surge, ou o 
sistema é desligado incorretamente é possível 
localizar todas as operações que não haviam 
sido completadas, restaurando o sistema de 
arquivos.
Bruno Emanuel 9
● WinFS
● Windows Future Storage
●
● Era para ser lançado com Vista, adiou para o 
Windows 7, seria lançado finalmente em 2012 
com o Windows 8.
● Projeto cancelado em 2010.
Bruno Emanuel 10
● EXT2
●
● Setores de 512 bytes a 4096 bytes
● Fragmentação interna e externa
● Políticas de acesso
● Partição de 8TB
– Embora o superbloco contenha um campo de 32 bits que determina o 
número de blocos (s_blocks_count), o que permitiria armazenar até 16 TB, o 
tamanho é limitado pelo número de grupos de bloco, que é de 65.536 
(determinado pelo campo s_block_group_nr), pois o campo ocupa dois bytes 
(16 bits). Assim, caso o volume seja formatado usando blocos de 4 KiB, cada 
grupo de blocos tem até 32.768 blocos; com 65.536 blocos obtém-se o limite 
indicado (4 KiB * 32.768 * 65.536 = 8.589.934.592 KiB = 8 TiB).
● Arquivos de até 2TB
●
●
Bruno Emanuel 11
● EXT3
●
● Mais lento
● Journaling
– - Armazena tanto as informações de metadados 
quanto os dados dos arquivos em si em seus logs. 
Isso possibilita a recuperação total de eventuais 
danos causados ao sistema de arquivos
Bruno Emanuel 12
● EXT3
● Há 3 níveis de journaling :
●Journal: os metadados e os dados (conteúdo) dos arquivos são escritos no journal 
antes de serem de fato escritos no sistema de arquivos principal. Isso aumenta a 
confiabilidade do sistema com uma perda de desempenho, devido a necessidade de 
todos os dados serem escritos no disco duas vezes.
●Writeback: os metadados são escritos no journal mas não o conteúdo dos arquivos. 
Essa opção permite um melhor desempenho em relação ao modo journal, porém 
introduz o risco de escrita fora de ordem onde, por exemplo, arquivos que são 
apensados durante um crash podem ter adicionados a eles trechos de lixo na próxima 
montagem.
●Ordered: é como o writeback, mas força que a escrita do conteúdo dos arquivos seja 
feita após a marcação de seus metadados como escritos no journal. Esse é 
considerado um meio-termo aceitável entre confiabilidade e performance, sendo, 
portanto, o nível padrão.
Bruno Emanuel 13
● EXT 4
● Compatibilidade com versões antigas e novas
● Retrocompatibilidade
● Mas para aproveitar todas as vantagens 
precisa migrar o sistema para a versão final.
●
●
Bruno Emanuel 14
EXT 4
● Escalabilidade
● Um dos aspectos mais importantes da evolução dos sistemas de arquivos é 
sua capacidade de serem escaláveis, levando-se em conta as crescentes 
exigências sobre eles. O ext4 realiza isso de diversas formas, superando os 
limites do ext3 e revolucionando as áreas de gerenciamento de metadados 
dos sistemas de arquivos.
●
● Aumento no Limites em comparação ao EXT3
● Ext4 oferece suporte a sistemas de arquivos de até 1 ExaByte (1000 
PetaBytes). 
● Arquivos no ext4 podem chegar a 16TB (supondo-se blocos de 4KB), oito 
vezes o limite do ext3.
● Por fim, o limite do subdiretório foi expandido com o ext4, de diretórios de 
32KB para virtualmente ilimitados. Pode parecer exagero, mas é preciso 
considerar a hierarquia do sistema de arquivos que consome um exabyte de 
armazenamento.
Bruno Emanuel 15
EXT4
● Apresenta vantagens como:
● - Melhoria no desempenho
● - Confiabilidade
– - Implementação de Checksum no Journaling
– “Checksum - código usado para verificar a integridade de 
dados transmitidos”
● MD5 ou SHA
● - Desfragmentação On-line
– Dentre as funcionalidades, o ext4 marca os grupos de 
blocos não utilizados na tabela do inode, permitindo que o 
processo fsck ignore-os totalmente, para aumentar a 
velocidade do processo de verificação. 
Bruno Emanuel 16
Comparação
Benchmark profile:
- 1 thread / 8192 files 4K each
- 32 threads / 8192 files 4K each
Benchmark profile:
- 1 thread / 8192 files 4K each
- 32 threads / 8192 files 4K each
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16