Файловые системы Linux’а: ещё одно последнее тестирование

Алексей Федорчук

Несколько лет назад я написал заметку о быстродействии файловых систем Linux’а , которую полагал последним своим сочинением на эту тему. Однако не получилось: всё время появлялись то новые устройства, то новые файловые системы. И каждый раз хотелось посмотреть на их быстродействие.

Вот и теперь: всё началось с того, что в инсталляторе openSUSE (и в программе Partitioner из её системы конфигурирования YaST — подробности здесь) я обнаружил штатную возможность создания файловой системы ext4 с отключённым журналированием. Как говорят, именно в таком виде она используется на серверах Google и, по слухам, демонстрирует научно-фантастическое быстродействие.

Разумеется, мне захотелось это проверить — ведь была возможность сделать это малой кровью, не напрягая память, как задать соответствующую опцию команде mkfs. Ну а дальше одна файловая система потянула за собой другую — молодую и потому постоянно модифицируемую btrfs. А затем и третью — XFS, изрядно переработанную старушенцию, позиционируемую ныне как достойную конкурентку названным выше молодухам. Ну а тут уж ничего не оставалось делать, как померять заодно скорость и всех остальных файловых систем, тем более, что скоро они станут достоянием истории.

В качестве измерительной площадки выступал ноутбук, описанный ранее . Соответственно, винчестер его, со скоростью вращения 5400 об./мин. быстродействием не блистал. Тем не менее, некоторое представление о сравнительной скорости файловых операций можно получить и на нём. Да, разумеется, всё возможное энергосбережение на время замеров было отключено.

Сама методика сравнения была подробно описана ранее, поэтому лишь вкратце напомню, что измерялась скорость копирования

• набора flac-файлов общим объёмом со стандартный CD;
• дерева портежей Gentoo;
• большого avi-файла, слепленного из пяти видео-CD;
• стандартного, на компакт, iso-образа;
• дерева исходных текстов ядра Linux.

Дополнительно измерялась скорость удаления «деревьев» — портежей и ядра. Для единичных файлов этот параметр давно потерял всякий смысл.

Объектами сравнения выступали файловые системы:

• ext4 в четырёх ипостасях (без журналирования и в трёх его режимах);
• её ближайшие конкурентки — btrfs и XFS (отформатированные и смонтированные с режиме умолчаний программы Partitioner);
• уходящие в прошлое ext2 и ext3 — также с умолчальными параметрами;
• ReiserFS, перспективы которой представляются не ясными ввиду того, что поддерживать её некому.

Эти файловые системы последовательно создавались с помощью Partitioner’а на разделе диска объёмом около 45 Гбайт и перед следующим «забегом», разумеется, уничтожались.

Результаты изменений приведены в таблице и паре иллюстрирующих её диаграмм.

	Копирование, сек.					Удаление, сек.
Объекты	Flacs	Portages	Avi	Iso	Kernel	Portages	Kernel
ext4 w/o J	6	13	90	6	89	7	2
ext4 w J, b/w	6	15	92	13	98	6	2
ext4 w J, ord	6	24	89	13	98	6	1
ext4 w J, jour	5	19	89	15	91	7	3
btrfs, default	7	18	91	15	99	7	2
XFS, default	5	15	90	13	104	7	2
ext2, default	6	15	90	15	102	8	2
ext3, ordered	6	14	103	15	101	14	2
reiser, default	7	14	90	13	93	6	2

Таблица и диаграммы настолько красноречивы, что в комментариях почти не нуждаются. Разве что можно отметить, что по некоторым показателям ext4 без журнала действительно чуть опережает свои же журналируемые варианты, да и все остальные файловые системы тоже. Хотя в абсолютных цифрах выигрыш настолько мало, что о нём как-то даже неловко говорить.

Остальные результаты на удивление ровные. Разве что можно отметить единичные провалы ext4 и ext3 — для обеих в ординарном режиме журналирования. Для ext3 непредсказуемость результатов, в зависимости от опций монтирования, отмечалась всегда (в том числе и автором этих строк). Видимо, ext4 частично унаследовала эту её особенность. Но в режиме полного журналирования она на круг показывает результаты не хуже прочих.

А вот btrfs в своём нынешнем виде чудес быстродействия, как некогда, не являет. Возможно, что это следствие повышения её надёжности.

Не потрясает своей скоростью и усовершенствованная XFS — по единичным результатам она оказывается в числе худших. Хотя с грандиозным провалом при удалении файлов, имевшим место не так давно, кажется, покончено.

Что показательно, ext2 и ReiserFS, бывшие не так давно уверенными чемпионами в большинстве номинаций, ныне ничем особенным на общем фоне не выделяются.

Однако повторюсь ещё раз: во всех случаях речь идёт о столь ничтожной разнице в скорости, что принимать её во внимание было бы опрометчиво. И быстродействие ныне — это один из последних критериев, по которому следует выбирать файловую систему для настольного десктопа (в стопитцотый раз скажу, что о серверах тут речи не идёт).

Чем это можно объяснить? Двумя предположениями:

• во-первых, во всех «молодых» и «обновлённых» файловых системах узкие места с точки зрения быстродействия нынче ликвидированы;
• во-вторых, быстродействие «железа» достигло такой ступени, что нивелирует различия между файловыми системами при обычных пользовательских операциях с файлами — как ещё раньше оно снивелировало разницу для пользовательских задач, зависящих от мощности процессора.

Какое из них ближе к истине — судить не берусь. Однако факт на лицо: сравнение быстродействия файловых систем окончательно потеряло смысл. И нынешняя заметка, вероятно, будет таки последним моим сочинением по этому вопросу.

Разве что когда-нибудь в дистрибутивах Linux’а «искаропки» появится нативная поддержка ZFS, и опять взыграет ретивое. Но надежды на это мало: хотя все технические и юридические к тому препятствия устранены достаточно давно, никто из майнтайнеров этой возможностью не заинтересовался. Видимо, полагая, что это народу не нужно…