本文将对Linux下几种常见文件系统进行比较，包括ext2、ext3、ext4、XFS和Btrfs，希望能帮助大家更好地选择合适的文件系统。内容来源于网上查到的资料和自己的一些经验。能力有限，失误在所难免。仅供参考。历史文件系统的创造者创建的平台最初支持ext2RémyCard1993Linux、HurdXFSSGI1994IRIX、Linux、FreeBSDext3Dr。StephenC.Tweedie1999LinuxZFSSun2004Solarisext4许多开发商2006LinuxBtrfsOracle2007Linux从他们所处的不同时代的创建时间可以看出，因为Btrfs的实现是借鉴了ZFS，所以ZFS也列在这里作为参考。大小限制文件系统最大文件名长度最大文件大小最大分区大小ext2255bytes2TB16TBext3255bytes2TB16TBext4255bytes16TB1EBXFS255bytes8EB8EBBtrfs255bytes16EB16EB最大文件和分区大小由格式化分区时使用的块大小决定块越大，最大支持的文件和分区越大，越容易浪费磁盘空间。上表中列出的数据是基于4K的块大小。代码大小从代码大小可以看出文件系统的功能丰富性和复杂性。下面列出的数据来自kernel-4.1-rc8，通过wc-l简单统计，没有过滤空行、注释等。文件系统源文件(.c)头文件(.h)ext283631016ext3164961567ext4446504522XFS8960515091Btrfs1052547933Btrfs还在快速发展的过程中，代码行数可能还是有比较大的变化XFS和Btrfs都使用B-treeext2ext的优点是它比较简单，文件比较小的时候性能更好，比较适合文件少的场景。主要缺点如下。inode的数量是固定的。格式化分区时，可以指定索引节点和数据块的比例。它不能再改变了。当块大小为4K时，单个文件的大小不能超过2TB，分区的大小不能超过16TB。由于目录下存放的文件和子目录是线性组织的，因此遍历目录的效率不高，尤其是当目录下的文件数达到10K以上时，速度会明显变慢。当底层磁盘的分区空间变大时（在使用LVM时很常见），ext2无法动态扩展以使用增加的空间。没有日记（Journal）功能，所以数据安全性不高与ext2相比，数据安全性大大提高。当底层分区空间变大时，ext3可以自动扩展使用增加的空间使用HTree组织目录下的文件和子目录，使目录下的文件和子目录数量不再受性能限制（会有如果数量超过10K，则不会出现性能问题）。增加了一些功能，并对性能做了一些改进，主要变化如下当块大小为4K时，最大支持的文件和分区大小分别达到16TB和1EB，不再受限于32000个子目录，支持无限个数子目录数量支持Extents，提高了大文件的运行性能。内部实现支持一次分配多个数据块，这点优于ext3。支持延迟分配（即支持fallocate功能）（fallocate是libc的一个功能，在不支持该功能的文件系统上，libc会创建一个占用磁盘空间的文件）支持在线快速扫描支持在线碎片整理（单个文件或整个分区）日志（Journal）支持校验和（checksum），数据安全进一步改进了对NoJournalin的支持g)mode（ext3不支持该功能），与ext2相同，消除了写日志对性能的影响。支持纳秒级时间戳记录文件的创建时间。由于相关的应用层工具还不支持，所以只能通过debug查看文件的创建时间。这里以查看文件/etc/fstab的创建时间为例（该文件存在于/dev/sda1分区）：dev@ubuntu:~$ls-i/etc/fstab10747906/etc/fstabdev@ubuntu:~$sudodebugfs-R'stat<10747906>'/dev/sda1Inode:10747906类型：常规模式：0644标志：0x80000Links：1Blockcount：8ctime：0x5546dc54:6e6bc80c-2015年5月2日星期日1:24atime：0x55d1b01744-8b-2015年8月17日星期一05:57:40mtime：0x5546dc54:6e6bc80c-2015年5月3日星期日22:41:24crtime：0x5546dc54:6e5bc8013-5月24日星期日：2个额外的inode字段：28EXTENTS：（0）：46712815Extents：In原来的ext2文件系统，数据块是单独管理的，inode存放的是数据块的指针，文件占用了多少个数据块，inode中有多少个指针（多级），想象一个1G的文件，4K的块大小，那么你需要(1024*1024)/4=262144个数据块，也就是你需要262144个指针，你需要创建一个文件初始化这些指针。删除文件时需要回收这些指针，影响性能。现代文件系统支持Extents的功能。简单的说，Extents就是数据块的集合。以前是一次分配一个datablock，现在一次可以分配一个Extent。它包含很多数据块，inode只需要分配指向Extents的指针，大大减少了指针的数量和层级，提高了大文件操作的性能。inode数量固定：在ext2/3/4系列文件系统中，inode数量是固定的。缺点是如果存储很多小文件，inode可能会被用完，但磁盘上还有很多剩余空间无法使用。不过它也有一个好处，就是一旦磁盘损坏，恢复起来也比较简单，因为数据在磁盘上的布局比较固定，简单。与ext4相比，xfs不支持以下功能。它不支持日志校验和。它不支持NoJournaling模式。它不支持文件创建时间。它不支持数据日志（元数据）。journal），但是xfs有以下特点，支持最大8EBinode的文件和分区动态分配，所以不受inode个数的限制，不用担心存储大文件导致inode不足的问题小文件的数量。更大的xattr（扩展属性）空间，ext2/3/4和btrfs都限制xattr的长度不超过一个block（一般为4K），而xfs可以达到64K。内部使用分配组机制，组与组之间没有依赖关系。支持并发操作，多核环境下部分场景表现良好提供原生dump和restore工具，支持在线dumpbtrfsbtrfs是一个类似ZFS的文件系统，支持很多功能。据说以后会取代ext4成为Linux下的默认文件系统。这里有一些重要的功能。支持的最大文件和分区达到16EB。COW（写时复制）针对小文件和SSD进行了优化。inode动态分配支持子分区（Subvolumes），子分区可以单独挂载支持元数据和数据校验（crc32）支持压缩，去重支持多盘多分区，可动态扩展支持LVM、RAID功能（带不再需要btrfs、lvm和软raid）增量备份和恢复支持快照将ext2/3/4转换为btrfs（而不是相反）。btrfs最大的缺点是其COW实现方式导致碎片问题严重，不适合频繁写入的场景，比如数据库，虚拟机的磁盘文件等。不过大多数场合不用担心，btrfs有在线碎片整理工具。下表如何选择，仅供参考。文件系统的适用场景是因为ext2的U盘一般不会存放很多文件，U盘里的文件都是在电脑上备份的，对安全性要求没有那么高。因为ext2不写日志，所以写U盘的性能更好。当然，由于ext2的兼容性不如fat，所以对于稳定性要求高的地方，目前U盘格式大多采用fatext3。ext4之后，好像没有理由再用ext3了。需要一段时间才能稳定下来。Ext4的小文件较少。ext系列文件系统不支持inode动态分配，所以如果要存储大量的小文件，如果小文件很多或者需要很大的xttr空间，不建议使用ext4xfs。比如openstackswift将数据文件的元数据放在xttr中。xfs支持动态分配inode，所以不会出现inode不足的情况，xttr的最大长度可以达到64K。btrfs没有频繁的写操作，需要btrfs的一些特性。虽然btrfs还不稳定，但是它支持很多功能。如果你需要这些功能，又不经常写文件，那就选择btrfs。另外，ext系列文件系统内部结构比较简单，出现问题后也比较容易恢复。结论本文不比较它们的性能。一般情况下，它们之间的性能差别不大。只有在特定场景下才能看出差异。如果对性能比较敏感，建议根据自己的使用场景测试不同的文件系统，再根据结果进行选择。
