Proxmox EXT4 vs. XFS: Welche ist für Sie besser geeignet?

Proxmox unterstützt mehrere Dateisysteme, die zum Verwalten des Speichers für virtuelle Maschinen verwendet werden können. Unter diesen Dateisystemen fallen EXT4 und XFS aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Leistung als zwei der beliebtesten Optionen auf. Dieser Artikel bietet einen detaillierten Vergleich zwischen EXT4 und XFS und bewertet ihre Stärken, Schwächen und Eignung in einer Proxmox-Umgebung.

Was ist ein Dateisystem?

Wenn wir eine Festplatte verwenden, lesen oder schreiben wir nicht direkt auf dem physischen Festplattenlaufwerk, sondern verwalten und greifen wir auf die Dateien auf der Festplatte durch das Dateisystem zu.  

Ein Dateisystem definiert und implementiert, wie Daten auf Speichermedien (wie Festplatten) gespeichert und strukturiert werden und wie darauf zugegriffen wird, zum Beispiel durch Indizierung Lesen usw. In einem Betriebssystem werden die Daten auf der Festplatte in Form von Dateien abstrahiert und entsprechend verwaltet, zum Beispiel indem einem oder mehreren Datenblöcken ein Dateiname zugeordnet wird. Die Datenstrukturen, die zum Verwalten von Dateien verwendet werden (und deren entsprechende Regeln), bilden das Dateisystem.

Was ist das EXT4-Dateisystem?

EXT4 ist das Standard-Dateisystem für viele Linux-Distributionen, einschließlich älteren Versionen von Proxmox VE. Es wurde 2008 als Erweiterung des EXT3-Dateisystems eingeführt und bietet zahlreiche Verbesserungen in Bezug auf Leistung, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit. EXT4 wird allgemein für seine Einfachheit, Robustheit und Benutzerfreundlichkeit geschätzt, wodurch es eine ausgezeichnete Wahl für allgemeine Workloads darstellt.

Wichtige Konzepte des ext4-Dateisystems:

Inode: Ein Inode ist eine Datenstruktur im Dateisystem, die Metadateninformationen über eine Datei oder ein Verzeichnis speichert, wie z. B. Dateityp, Berechtigungen, Besitzer, Größe, Zeitstempel usw. Jede Datei oder jedes Verzeichnis hat einen entsprechenden Inode, um seine Attribute und seinen Speicherort zu beschreiben.

Datenblock: Ein Datenblock ist der tatsächliche Block, der verwendet wird, um Dateiinhalte zu speichern. Wenn eine Datei erstellt oder geändert wird, werden ihre Inhalte in Datenblöcken gespeichert. Das Dateisystem ext4 verteilt den Dateiinhalt auf mehrere Datenblöcke, um die Effizienz und Leistung des Dateisystems zu verbessern.

Superblock: Der Superblock ist eine der zentralen Datenstrukturen des ext4-Dateisystems. Er speichert Metadaten-Informationen über das Dateisystem, wie die Größe des Dateisystems, die Anzahl der Inodes, die Anzahl der Datenblöcke, Mount-Optionen usw. Jedes Dateisystem hat nur einen Superblock, der am Anfang des Dateisystems liegt.

Blockgruppe: Eine Blockgruppe ist eine logische Einheit im Dateisystem ext4, die dazu dient, Daten innerhalb des Dateisystems zu organisieren und zu verwalten. Jede Blockgruppe enthält eine Reihe von aufeinanderfolgenden Datenblöcken, Inodes und Bitmaps. Blockgruppen helfen, die Leistung und Verwaltbarkeit des Dateisystems zu verbessern.

Bitmap: Ein Bitmap ist eine Datenstruktur, die zum Verfolgen der Nutzung von Datenblöcken und Inodes verwendet wird. Jede Blockgruppe hat ihr eigenes Bitmap, das zugewiesene und nicht zugewiesene Datenblöcke und Inodes markiert.

Hauptmerkmale von EXT4:

• EXT4 ist vollständig rückwärtskompatibel mit EXT3, was nahtlose Upgrades ermöglicht.

• Die Dateisystemkapazität von Ext4 beträgt 1 EB, während die Dateigröße bis zu 16 TB erreichen kann.

• Es unterstützt theoretisch eine unbegrenzte Anzahl von Unterordnern.

• Das Ext4-Dateisystem verwendet 64-Bit-Speicher für die Anzahl der Blöcke und Inodes.

• Der Mehrblock-Zuordner von Ext4 unterstützt die Zuordnung mehrerer Datenblöcke in einem einzelnen Aufruf.

Was ist das XFS-Dateisystem?

XFS wurde Anfang der 1990er Jahre von Silicon Graphics entwickelt und ist ein hochleistendes Dateisystem, das für Skalierbarkeit ausgelegt wurde. Im Laufe der Jahre hat sich XFS einen guten Ruf darin erworben, große Dateien und Hochleistungs-Speichersysteme effizient zu verwalten. In den letzten Jahren wird es zunehmend in Virtualisierungsumgebungen wie Proxmox VE eingesetzt, da es in der Lage ist, große Datenmengen und E/A-Vorgänge zu verwalten.

Hauptfunktionen von XFS:

• Schnell die Inhalte von Festplatten-Dateien basierend auf den protokollierten Logs wiederherstellen.

• Verwendet optimierte Algorithmen, bei denen das Protokollieren einen minimalen Einfluss auf die Gesamtdateivorgänge hat.

• XFS ist ein vollständig 64-Bit-Dateisystem und kann bis zu Millionen Terabyte Speicherplatz unterstützen.

• Es kann Daten mit einer Leistung nahe an der rohen Geräte-E/A speichern.

EXT4 vs. XFS: Wie wählen Sie?

• Lese- und Schreibleistung

Kleinere Dateiworkloads: EXT4 übertrifft XFS bei der Verarbeitung kleiner Dateien aufgrund seiner weniger komplexen Struktur und schneller Metadatenoperationen. Wenn Ihre virtuellen Maschinen hauptsächlich mit kleineren Dateien oder leichten Aufgaben umgehen müssen, kann EXT4 eine bessere Leistung mit geringerem Overhead bieten.

Große Dateiworkloads: Für die Verarbeitung großer Dateien übertrifft XFS den EXT4 erheblich. Seine fortschrittlichen Zuweisungsmechanismen und effiziente E/A-Verarbeitung machen XFS zur bevorzugten Wahl für Umgebungen, die mit großen Datenbanken, Mediendateien oder VM-Datenträgerbildern arbeiten. XFS kann in solchen Szenarien schnellere sequentielle Lese- und Schreibvorgänge bieten, was es für anspruchsvolle Workloads besser geeignet macht.

• Datei- und Volumengrößenbegrenzungen

EXT4: Unterstützt Volumes bis zu 1 EB und Dateien bis zu 16 TB. Obwohl diese Grenzwerte für viele Umgebungen ausreichend sind, können sie für bestimmte Unternehmensworkloads nicht ausreichen.

XFS: Unterstützt Volumes bis zu 8 EB und Dateien bis zu 500 TB, was es zur besseren Wahl für Umgebungen macht, die umfangreiche Speicherfunktionen benötigen, wie zum Beispiel solche mit umfangreichen VM-Image-Bibliotheken oder großen Datensätzen.

• Journaling

EXT4: EXT4 verwendet ein Journal, um Änderungen am Dateisystem zu verfolgen und bietet drei Modi: Writeback, Ordered und Journal. Obwohl das Journaling von EXT4 ausreichenden Schutz vor Datenverlust bietet, kann es Overhead verursachen, insbesondere in den Modi Ordered und Journal.

XFS: XFS verwendet ein fortschrittlicheres Journaling-System, das als „Metadaten-Journaling“ bekannt ist. Dies bedeutet, dass XFS nur Metadaten-Änderungen journaлиsiert, was die Leistung verbessert und gleichzeitig robusten Schutz gegen Datenverlust bietet. Für umfangreiche Umgebungen bietet XFS’ Journaling-System im Vergleich zu EXT4, insbesondere bei schreibintensiven Operationen, bessere Leistung.

Zum Schluss haben sowohl XFS als auch EXT4 ihre eigenen Vor- und Nachteile und Sie müssen Ihre Wahl nach Ihren spezifischen Anforderungen treffen. Wenn Sie große Dateien verarbeiten und hohe Leistungsanforderungen haben, ist XFS möglicherweise besser für Sie geeignet. Wenn Sie mehr auf Kompatibilität und Stabilität Wert legen, könnte EXT4 eine bessere Wahl sein.

Proxmox-Backups mit einer professionellen Lösung verwalten

Obwohl Proxmox VE über eigene eingebaute Funktionen zum Sichern und Wiederherstellen von VMs verfügt, ist es immer eine gute Idee, eine zweite, professionelle Lösung für den Datenschutz zu haben.

Vinchin Backup & Recovery ist eine robuste Schutzlösung für die Proxmox VE-Umgebung, die erweiterte Sicherungsfunktionen bietet, einschließlich automatischer VM-Sicherung, agentenloser Sicherung, LAN/LAN-freier Sicherung, externer Kopien, sofortiger Wiederherstellung, effektiver Datenreduktion, Cloud-Archivierung und vieles mehr. Diese Lösung folgt streng dem 3-2-1-Golden-Backup-Architektur, um die Datensicherheit und -integrität in Proxmox VE über die Replikation hinaus umfassend zu gewährleisten.

Außerdem bieten Datenverschlüsselung und Schutz vor Erpresser-Software Ihnen doppelte Sicherheit für Ihre Proxmox VE VM-Backups. Sie können auch einfach Daten von einem Proxmox-Host zu einer anderen virtuellen Plattform verschieben und umgekehrt.

Es dauert nur 4 Schritte bis Sie Proxmox VE-VMs sichern können:

1. Wählen Sie das zu sichernde Objekt aus.

2. Wählen Sie das Backup-Ziel aus.

3. Konfigurieren Sie Sicherungsstrategien.

4. Die Aufgabe überprüfen und einreichen.

Sie können mit einem 60-tägigen, voll ausgestatteten Test das leistungsstarke System nutzen! Wenden Sie sich an uns mit Ihren spezifischen Anforderungen für die Proxmox VE-Umgebung, und wir werden Ihnen eine maßgeschneiderte Lösung anbieten, die zu Ihrer IT-Infrastruktur passt.

Proxmox EXT4 vs XFS FAQs

F1: Welches ist für Datenbankanwendungen besser geeignet, EXT4 oder XFS?

A: XFS wird generell als besser geeignet für Datenbankanwendungen angesehen, da es eine ausgezeichnete Verwaltung großer Datenvolumina und effizientes Spezialmanagement bietet, was für Datenbankoperationen entscheidend ist. Auch EXT4 bietet gute Leistung und Stabilität und ist daher für viele Datenbankanwendungen eine zuverlässige Wahl.

F2: Wenn ich von EXT3 auf EXT4 wechseln möchte, muss ich die Partition neu formatieren?

A: Ja, ein Upgrade von EXT3 zu EXT4 erfordert in der Regel das Neuformatieren der Partition. Obwohl EXT4 mit EXT3 rückwärtskompatibel ist, wird eine vollständige Neuanordnung empfohlen, um die neuen Funktionen und Leistungsverbesserungen von EXT4 nutzen zu können. Bevor Sie den Upgrade durchführen, stellen Sie sicher, dass Sie alle wichtigen Daten sichern, um Datenverlust zu vermeiden.

Schlussfolgerung

Bei der Wahl zwischen EXT4 und XFS für Ihre Proxmox-Umgebung hängt es letztendlich von Ihren spezifischen Anforderungen ab. EXT4 ist eine ausgezeichnete Wahl für kleinere, allgemeine Workloads aufgrund seiner Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit, während XFS bei der Verarbeitung großer Dateien, hoher I/O-Operationen und Skalierbarkeit hervorragt, was es für anspruchsvolle Umgebungen ideal macht. Wenn Ihre Proxmox-Konfiguration effiziente Leistung für umfangreiche Anwendungen oder intensive Speicheranforderungen erfordert, ist XFS die bessere Option. Für moderatere Speicher- und Leistungsanforderungen bleibt EXT4 eine zuverlässige und robuste Lösung.