Dateisysteme und Journaling

Kurz: Ein Dateisystem organisiert, wie Dateien und Ordner auf einem Datenträger abgelegt werden. Journaling-Dateisysteme (ext4, NTFS) protokollieren Änderungen, damit sie nach einem Absturz konsistent bleiben.

Genauer: Die Platte wird in Blöcke geteilt. Eine Struktur (Inode bzw. MFT-Eintrag) beschreibt jede Datei: Größe, Rechte, Lage der Blöcke. Verzeichnisse sind Dateien, die Namen auf diese Einträge abbilden. Beim Journaling wird eine Änderung erst im Journal notiert und dann ausgeführt.

Im Detail

• Inode: Metadaten einer Datei, ohne Namen. Namen stehen im Verzeichnis (daher Hardlinks).
• Journal: Nur Metadaten oder auch Daten. Sichert vor halbfertigen Änderungen.
• Copy-on-Write-Dateisysteme (ZFS, Btrfs): Schreiben nie an Ort und Stelle, Snapshots fast gratis, Prüfsummen erkennen stille Datenfehler.
• Fragmentierung: Zerstückelte Dateien; bei SSDs unkritisch.
• Verschlüsselung und Quoten: Auf Dateisystem- oder Blockebene.
• FAT32/exFAT: Einfach, kompatibel, für USB-Sticks; ohne Journal, FAT32 max. 4 GB je Datei.
• fsync: Erzwingt Schreiben auf den Datenträger, nötig für Dauerhaftigkeit.

Siehe auch: Write-Ahead-Log und Wiederherstellung, Virtueller Speicher und Paging