Ext4とBtrfs：どちらのLinuxファイルシステムを使用する必要がありますか？

正直なところ、コンピュータに使用するファイルシステムを検討する人は十分ではありません。

WindowsとmacOSのユーザーは、システムに選択肢が1つしかないため、探す理由はほとんどありません。それぞれ、NTFSとHFS+です。一方、Linuxにはさまざまなファイルシステムオプションがあり、現在のデフォルトは4番目の拡張ファイルシステム（ext4）です。

デフォルトのファイルシステムをB-Treeファイルシステム（btrfs）に変更するための継続的なプッシュがあります。しかし、btrfsの方が優れており、ディストリビューションが変更を加えるのはいつになるのでしょうか？

ファイルシステムは何をしますか？

フォルダやキャビネットなどの物理的なファイリングシステムと同様に、デジタルファイルシステムはファイルを管理します。これらは、オペレーティングシステムが使用されていないデータを保存する方法、データに添付されている他の情報（メタデータと呼ばれる）、データにアクセスできるユーザーまたはデータなどを制御します。

ファイルシステムはバックグラウンドで動作します。オペレーティングシステムの他のカーネルと同様に、それらは日常の使用ではほとんど見えません。ファイルを管理するために使用するアプリケーションであるファイルマネージャーは、その下で実行されているファイルシステムに関係なく、ほとんど同じように動作します。

ファイルシステムのコーディングは非常に複雑です。開発者は、これらのシステムを継続的に改訂して、より効率的になりながら、より多くの機能を追加します。

ファイルシステムを切り替える理由

すべてのユースケースに適したコードはありません。これはファイルシステムにも当てはまります。一部のファイルシステムは、さまざまな理由で優れています。 File Allocation Table（FAT）ファイルシステムは、ほとんどすべての最新のオペレーティングシステムがサポートしているものです。

USBフラッシュドライブとSDカードはFATシステムを使用しているため、Linux、Windows、macOS、またはその他のオペレーティングシステムを実行しているかどうかに関係なく、コンピューターで読み取ることができます。

しかし、最近では、FATは、その後開発された他のファイルシステムほど信頼性も強力でもありません。したがって、ポータブルメディアにはFATが表示されますが、ハードドライブ上のデータを管理していることは表示されません。

Appleは、おそらく当然のことながら、そのデバイスでのみ動作するファイルシステムを作成することで知られています。

Linuxの現在のファイルシステム

デスクトップLinuxのほとんどのバージョン（ディストリビューション、または略して「ディストリビューション」と呼ばれます）は、デフォルトでext4ファイルシステムになっています。 ext4はext3ファイルシステムの改良であり、それ以前のext2ファイルシステムよりも改良されています。

ext4は非常に堅牢なファイルシステムであることが証明されていますが、古いコードベースから作られています。一部のLinuxユーザーは、ext4だけでは処理できない機能を求めています。それらの欲求のいくつかを処理するソフトウェアがありますが、ファイルシステムレベルでそれらのことを実行できると、パフォーマンスが向上します。したがって、btrfsに対する要望。

ext4について：長所と短所

Ext4の限界はかなり印象的なままです。 ext4で作成できる最大のボリューム/パーティションは1エクスビバイトです---約1,152,921.5テラバイトに相当します。最大ファイルサイズは16テビバイト---または約17.6テラバイトで、通常の消費者が現在購入できるどのハードドライブよりもはるかに大きいです。

Ext4は、複数の異なる手法を使用することにより、ext3よりも速度が向上することが知られています。最新のファイルシステムと同様に、これはジャーナリングファイルシステムです。つまり、ファイルがディスク上のどこにあるか、およびディスクに対するその他の変更の「ジャーナル」を保持します。

そのすべての機能にもかかわらず、透過的な圧縮、透過的な暗号化、またはデータ重複排除をサポートしていません。スナップショットは技術的にサポートされていますが、その機能はせいぜい実験的なものです。

ext4の作成で重要な役割を果たした開発者であるTheodoreTs'oは、ext4を1970年代の時代遅れのテクノロジーに基づく一時的なリリースとして説明し、Btrfsがより良い方法を提供すると信じていました。それは10年以上前のことです。

Btrfsを理解する：長所と短所

「ButterFS」、「Better FS」、または「B-Tree FS」と発音できるBtrfsは、ゼロから作り直された新しいファイルシステムです。 Btrfsが存在するのは、開発者がファイルシステムの機能を拡張して、プーリング、スナップショット、チェックサムなどの追加機能を含めることを望んでいたためです。

プロジェクトはオラクルで始まりましたが、それ以来、他の主要企業が開発に参加しています。リストには、Facebook、Netgear、Red Hat、およびSUSEが含まれます。

btrfsに見られる拡張機能は一般消費者に利益をもたらす可能性がありますが、追加機能のいくつかは企業での使用により関心があります。このような機能は、より耐久性のあるハードドライブも必要とすることが多い、より要求の厳しいユースケース向けです。

大規模なデータベースで非常に大規模なプログラムを使用する組織の場合、複数のハードドライブにまたがる一見連続したファイルシステムを使用すると、データの統合がはるかに簡単になります。データの重複排除により、データが占める実際のスペースの量が減り、ミラーリングが必要な単一の広範なファイルシステムがある場合、データのミラーリングが容易になります。

もちろん、すべてをミラーリングする必要がないように、複数のパーティションを作成することもできます。 btrfsファイルシステムの最大パーティションサイズは16エクスビバイトで、最大ファイルサイズも16エクスビバイトです。

btrfsが複数のハードドライブにまたがることができることを考えると、ext4の16倍のドライブスペースをサポートするのは良いことです。

Linuxディストリビューションは移行しましたか？

Btrfsは2013年以来Linuxカーネルの安定した部分であり、今日のファイルシステムを使用してハードドライブを再フォーマットできます。しかし、btrfsはデフォルトのLinuxファイルシステムではありません。ほとんどのディストリビューションは引き続きデフォルトでext4になっています。

なんで？ファイルは、ハードドライブ上の最も重要なデータです。個人データはかけがえのないものです。 OSを再インストールしてアプリを再ダウンロードすることはできますが、バックアップがないと、失われたファイルは永久に失われます。そのため、何百万人もの人々をデフォルトで使用するように切り替える前に、ファイルシステムの信頼性を証明することが重要です。

Ext4は古く、間違いなく無愛想かもしれませんが、復元力と信頼性も証明されています。電源が切れてコンピュータが暗くなった場合、ext4によって保存されたデータが安全に保たれる可能性があります。

ほとんどの人にとって、そのような状況が最も重要な唯一の要因です。物事がうまくいっているときにファイルシステムがどれだけうまく機能するかではなく、物事がうまくいかないときに何が起こるかについてです。

ある著名なディストリビューションは、切り替えを行うのに十分な時間が経過したと判断しました。 openSUSEは、オペレーティングシステムが存在する/rootパーティションのデフォルトとしてbtrfsを使用するようになりました。ただし、個人ファイルを格納する/ homeパーティションの場合、openSUSEは代わりにXFSファイルシステムを使用することを決定しました。

いいえ、移行は期待どおりに進んでいません。しかし、Waylandディスプレイサーバーで見たように、新しいテクノロジーがLinuxランドスケープ全体に普及するには長い時間がかかることがあります。