様々なファイルシステム

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1. 様々なファイルシステム Oct. 26th, 2025 Satoru Takeuchi X: satoru_takeuchi 1

2. Linuxのファイルシステム • Linuxカーネルに同梱されているもの ◦ 数十個 • 本体とは別にベンダなどからカーネルモジュールとして提供されているもの ◦ たくさん ◦

   メンテが活発でないと新しいカーネルでビルドできなかったりする • Filesystem in Userspace(ユーザ空間でファイルシステムを作れる機能)でサポー トするもの ◦ たくさん ◦ 一発ネタのようなものがたくさんあるので面白い ◦ ユーザ空間で動かしているので基本的に遅いと考えてよい 2

3. なんでこんなにたくさんあるのか • あらゆる要件を完璧に満たすものがないから ◦ 機能: quota, snapshot, クラッシュ耐性, 圧縮 ◦

   性能: 読み書き、ファイル作成 /削除 ◦ スケーラビリティ: 最大ファイルシステムサイズ、ファイルシステムサイズやファイル数が大きくなっ たときの性能 • 上記以外にも要件はたくさんある 3

4. ネットワーク越しにアクセスできるものも 4 ローカルファイルシステム (例: ext4, XFS, Btrfs) ネットワークファイルシステム (例: NFS,

   CIFS) 分散ファイルシステム (例: CephFS) node remote node プロセス local node プロセス local node プロセス …

5. その他ファイルシステム • メモリ上に存在する ◦ tmpfs • カーネル内の情報を読み書きする ◦ procfs, sysfs,

   debugfs • 様々なサービスをファイルシステムとして見せる ◦ httpfs ◦ sshfs 5

6. 代表的なローカルファイルシステム • ext4 ◦ スタンダード ◦ ext2,ext3からファイルシステムを作りなおさず移行可能 • XFS ◦

   こちらもスタンダード ◦ 機能面ではだいたい ext4と同じ(reflinkなど一部先進的な機能も ) ◦ スケーラビリティに優れると言われている • Btrfs ◦ 機能が豊富 ◦ 構造上、性能面でどうしても不利なところがある (例: 小さいランダムI/O、fsync) 6

7. 一体どれを使えばいいんだ… • 基本的にはdistroのデフォルトを使えばあまり困らない ◦ とくにデスクトップ用 • 要件を満たせなければ別のものを検討して評価 ◦ たとえばファイルシステムレベルの snapshotが必須な場合、ext4は使えない

   • 性能を知りたければPhoronix便利 ◦ https://www.phoronix.com/review/linux-617-filesystems ◦ あくまでマイクロベンチマークをとっているにすぎないので、多くの場合は自分でベンチマークプログ ラムを作って性能測定する必要がある 7

8. まとめ • Linuxにはたくさんファイルシステムがある • 完璧なものは存在せず、どれも一長一短 • 何を使うかは要件に照らし合わせて自分で評価して決める必要がある 8