عند تنسيق الأقسام على جهاز كمبيوتر يعمل بنظام التشغيل Linux ، سترى مجموعة مُتنوعة من خيارات نظام الملفات. لا يلزم أن تكون هذه الخيارات مُعقدة.
بصراحة ، ليس هناك عدد كافٍ من الأشخاص الذين يُفكرون في نظام الملفات الذي يستخدمونه على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم.
ليس لدى مستخدمي نظامي التشغيل Windows و macOS سبب وجيه من أجل التعرف على نظام الملفات ، حيث لا يوجد لديهم سوى خيار واحد لأنظمتهم – NTFS و HFS+ ، على التوالي. Linux ، من ناحية أخرى ، يحتوي على الكثير من خيارات نظام الملفات المُختلفة ، مع الخيار الافتراضي الحالي هو نظام الملفات الممتد الرابع (ext4).
حيث أنَّ هناك عمل مستمر لتغيير نظام الملفات الافتراضي إلى B-Tree File System (btrfs). ولكن هل BTRFS أفضل ، ومتى سنرى التوزيعات تقوم بهذا التغيير؟
ماذا تفعل أنظمة الملفات؟
مثل أنظمة الملفات الفعلية مثل المُجلدات والخزائن ، تدير أنظمة الملفات الرقمية الملفات. حيث تتحكم في كيفية تخزين نظام التشغيل للبيانات غير المستخدمة ، وما هي المعلومات الأخرى (المعروفة باسم البيانات الوصفية) المُرفقة بالبيانات ، ومن يمكنه الوصول إلى البيانات ، وكيف يمكنه الوصول إليها ، وما إلى ذلك.
تعمل أنظمة الملفات في الخلفية. مثل بقية نواة نظام التشغيل ، فهي غير مرئية إلى حد كبير في الاستخدام اليومي. مديرو الملفات ، التطبيقات التي تستخدمها لإدارة الملفات ، تعمل في الغالب بنفس الطريقة بغض النظر عن نظام الملفات الذي يعمل أسفلها.
أنظمة الملفات مُعقدة بشكل لا يصدق لبرمجتها. يُراجع المطورون باستمرار هذه الأنظمة لتشمل المزيد من الوظائف مع زيادة الكفاءة.
لماذا قد يتم تبديل أنظمة الملفات؟
لا توجد شفرة برمجية جيدة لجميع حالات الاستخدام ، وينطبق ذلك على أنظمة الملفات أيضًا. تتفوق بعض أنظمة الملفات لأسباب مُختلفة. جدول توزيع الملف (FAT) هو نظام يدعمه كل نظام تشغيل حديث تقريبًا.
تستخدم محركات أقراص USB المحمولة وبطاقات SD نظام FAT حتى يتمكن الكمبيوتر من قراءتها بغض النظر عما إذا كُنت تستخدم Linux أو Windows أو macOS أو بعض أنظمة التشغيل الأخرى.
ولكن في هذه الأيام ، فإن نظام FAT ليس موثوقًا أو قويًا مثل بعض أنظمة الملفات الأخرى التي تم تطويرها منذ ذلك الحين. لذلك ، بينما سترى FAT على محركات الأقراص المحمولة والوسائط ، فلن تراه يُدير البيانات الموجودة على القرص الصلب.
من المعروف عن شركة Apple ، ربما لن تكون هذه المعلومة مفاجئة ، أنها تصنع أنظمة الملفات التي تعمل فقط مع أجهزتها.
نظام الملفات الحالي في Linux
الخيار الإفتراضي لمعظم إصدارات Linux لسطح المكتب (المعروفة باسم التوزيعات) هو نظام الملفات ext4. كان ext4 تحسينًا لنظام الملفات ext3 ، والذي كان تحسينًا لنظام الملفات ext2 الذي قبله.
أثبت ext4 أنه نظام ملفات قوي للغاية ، ولكنه تم تطوير بالإستناد على كود قديم. يبحث بعض مستخدمي Linux عن ميزات لا يتعامل معها ext4 من تلقاء نفسه. هناك تطبيقات تهتم ببعض تلك الرغبات ، ولكن القدرة على القيام بهذه الأشياء على مستوى نظام الملفات من شأنها أن تُوفر أداءً أفضل. ومن هنا جاءت الرغبة في إنشاء BTRFS.
فهم نظام الملفات ext4: الإيجابيات والسلبيات
قيود Ext4 لا تزال مثيرة للإعجاب. أكبر حجم / قسم يُمكنك إنشاؤه باستخدام ext4 هو 1 exbibyte – وهو ما يعادل تقريبًا 1،152،921.5 تيرابايت. يبلغ الحد الأقصى المدعوم لحجم الملف 16 تيرابايت – أو حوالي 17.6 تيرابايت ، وهو أكبر بكثير من أي قرص صلب يُمكن للمستهلك العادي شراؤه حاليًا.
من المعروف أن Ext4 يحقق تحسينات في السرعة مُقارنة بـ ext3 بفضل استخدام تقنيات مختلفة متعددة. مثل معظم أنظمة الملفات الحديثة ، فهو نظم الملفات ذات صحائف ، مما يعني أنه يُسجل التغييرات في فَيْد أو سِجلّ حيث توجد الملفات في منطقة مُحددة قبل كتابتها فعليًا في نظام الملفات الرئيسي.
على الرغم من جميع ميزاته ، إلا أنه لا يدعم الضغط الشفاف أو التشفير الشفاف أو إلغاء البيانات المُكررة. يتم دعم اللقطات من الناحية الفنية ، ولكن هذه الميزة تجريبية في أفضل الأحوال.
Theodore Ts’o ، المُطور الذي لعب دورًا رئيسيًا في إنشاء ext4 ، وصف ext4 بإصدار توقف فجائي قائم على تقنية السبعينات القديمة ويعتقد أن Btrfs قدم طريقة أفضل للمضي قدمًا. كان هذا قبل أكثر من عقد من الزمان.
فهم نظام الملفات Btrfs: الإيجابيات والسلبيات
Btrfs ، الذي يمكن نطقه باسم “Butter FS” ، أو “Better FS” ، أو “B-Tree FS” ، هو نظام ملفات أحدث تم إعادة تشكيله من الصفر. Btrfs موجود لأن المطورين أرادوا توسيع وظائف نظام الملفات ليشمل وظائف إضافية مثل التجميع ودعم اللقطات وتدقيق المجموع.
بدأ المشروع في أوراكل ، لكن شركات كبرى أخرى لعبت منذ ذلك الحين دورًا في التطوير. تتضمن القائمة Facebook و Netgear و Red Hat و SUSE.
في حين أن التحسينات الموجودة في BTRF يمكن أن تفيد المستهلكين عمومًا ، إلا أن بعض الميزات الإضافية ذات أهمية أكبر للاستخدام من المؤسسات. هذه الوظيفة مُخصصة لحالات الاستخدام الأكثر تطلبًا والتي غالبًا ما تتطلب أقراص صلبة أكثر متانة أيضًا.
بالنسبة للمؤسسات التي تستخدم تطبيقات كبيرة جدًا مع قواعد بيانات ضخمة ، فإن وجود نظام ملفات يبدو مستمرًا عبر أقراص صلبة مُتعددة يمكن أن يجعل دمج البيانات أسهل بكثير. سيؤدي إلغاء البيانات المكررة إلى تقليل كمية المساحة الفعلية التي يتم إشتغالها من البيانات ، وسيُصبح نسخ البيانات أسهل عندما يكون هناك نظام ملفات واحد واسع يحتاج إلى عكسه.
بالطبع ، لا يزال بإمكانك اختيار إنشاء أقسام مُتعددة حتى لا تضطر إلى عكس كل شيء. الحد الأقصى لحجم القسم لنظام الملفات btrfs هو 16 exbibyt ، والحد الأقصى لحجم الملف هو 16 exbibyt.
مع الأخذ في الاعتبار أن Btrfs سيكون قادرًا على التوسع من خلال عدة أقراص صلبة ، فمن الجيد أنه يدعم مساحة الأقراص الصلبة 16 مرة أكثر من ext4.
هل قامت توزيعات Linux بالانتقال؟
Btrfs جزء مستقر من نواة Linux منذ 2013 ، ويمكنك إعادة تهيئة الأقراص الصلبة باستخدام نظام الملفات الحديث اليوم. لكن Btrfs ليس بأي حال من الأحوال نظام ملفات Linux الافتراضي. تستمر معظم التوزيعات في إختيار ext4 كنظام الملفات الإفتراضي.
لماذا ا؟ الملفات هي أهم أجزاء البيانات الموجودة على القرص الصلب. البيانات الشخصية لا يمكن الاستغناء عنها. يُمكنك إعادة تثبيت نظام التشغيل وإعادة تنزيل التطبيقات ، ولكن بدون نسخة احتياطية ، تختفي الملفات المفقودة إلى الأبد. لهذا السبب من الأهمية بمكان أن يكون نظام الملفات موثوقًا به قبل تحويل ملايين الأشخاص إلى استخدامه بشكل افتراضي.
قد يكون Ext4 قديمًا ويمكن القول أنه سطحي ، ولكنه أثبت أيضًا أنه مرن وموثوق. إذا انقطع التيار الكهربائي وظل الكمبيوتر داكنًا ، فإن الاحتمالات كبيرة بأن تبقي بياناتك المحفوظة آمنة مع ext4.
بالنسبة لمعظم الناس ، مثل هذه الحالات هي العامل الوحيد الأكثر أهمية. لا يتعلق الأمر بمستوى أداء نظام الملفات عندما تسير الأمور على ما يرام ، بل يتعلق بما يحدث عندما تسوء الأمور.
إعتبرت إحدى التوزيعات البارزة إلى أن الوقت هو الوقت هو المُناسب لإجراء التبديل. تستخدم openSUSE الآن Btrfs كإعداد افتراضي لقسم /root حيث يوجد نظام التشغيل. بالنسبة لقسم /home الذي يحتوي على ملفاتك الشخصية ، فقد قررت openSUSE الذهاب مع نظام ملفات XFS بدلاً من ذلك.
لذا لا ، لم يتم الانتقال كما هو متوقع. ولكن كما رأينا مع خادم العرض Wayland ، تستغرق التقنيات الجديدة أحيانًا وقتًا طويلاً لتنتشر عبر مشهد Linux.
