Berkeley Fast File System (FFS) – это файловая система, разработанная в Университете Беркли для операционной системы UNIX. Она была впервые введена в UNIX версии 4.2BSD и была широко использована в UNIX-системах. Berkeley FFS предлагает улучшенную производительность и эффективность в сравнении с оригинальной файловой системой UNIX.
Основные особенности Berkeley FFS включают поддержку блочного уровня принятия решений, что позволяет ускорить доступ к данным; использование целостной структуры индексных дескрипторов для улучшения быстродействия и безопасности; а также эффективное использование дискового пространства благодаря оптимальной организации данных на диске.
Оригинальная файловая система Unix (UFS) имела несколько явных недостатков:
- Суперблок был единичной точкой отказа. Его физическое разрушение приводило к полной потере доступа к данным на диске.
- Inode и блоки данных хранились на разных дорожках, что требовало непрерывных перемещений магнитной головки при доступе к файлам.
Для решения этих проблем в Быстрой файловой системе (FFS) дорожки диска были разбиты на группы, каждая из которых имела структуру полной файловой системы. Таким образом суперблок дублировался во всех группах, а inode и блоки данных внутри группы размещались на соседних дорожках.
Существенно улучшились алгоритмы размещения свободных блоков и inode, влияющие на расположение файлов на диске:
- Файл по возможности размещается в блоках хранения данных, принадлежащих одной группе цилиндров где расположены его метаданные.
- Все файлы каталога по возможности размещаются в одной группе цилиндров.
- Каждый новый каталог по возможности помещается в группу цилиндров, отличную от группы родительского каталога.
- Последовательные блоки размещаются исходя из оптимизации физического доступа.
Все описанные достоинства FFS проявляются только если имеется как минимум 10% свободного места.
Подобное деление на группы сохранилась и в семействе ФС Extfs в Linux.
Berkeley FFS стал предшественником других файловых систем, таких как Ext2, Ext3, Ext4, ReiserFS, JFS и VxFS и все еще используется в некоторых современных UNIX-системах.
Преимущества файловой системы Berkeley Fast File System:
1. Высокая производительность: FFS обеспечивает быстрый доступ к данным благодаря оптимизированным структурам данных и алгоритмам.
2. Надежность: FFS предоставляет механизмы проверки целостности данных и восстановления после сбоев.
3. Эффективное использование дискового пространства: Благодаря оптимизированной структуре данных, FFS эффективно использует дисковое пространство.
4. Поддержка расширенных функций: FFS предоставляет возможность работы с большими файлами и поддерживает различные типы файлов.
Недостатки файловой системы Berkeley Fast File System:
1. Ограниченная возможность масштабирования: FFS имеет ограничения по масштабируемости и может не лучшим образом подходить для крупных систем с большим объемом данных.
2. Не поддерживает некоторые современные функции: FFS не поддерживает некоторые современные функции файловых систем, такие как журналирование и шифрование данных.
3. Ограниченная поддержка операционных систем: FFS может быть несовместим с некоторыми современными операционными системами, что ограничивает его использование.
4. Необходимость регулярного обслуживания: FFS требует регулярного обслуживания и оптимизации для поддержания высокой производительности.