Journaling File System là gì?

Mỗi hệ điều hành sử dụng hệ thống file riêng cho mình để lưu giữ dữ liệu. Windows sử dụng NTFS, macOS sử dụng APFS và hầu hết các bản phân phối Linux đều sử dụng Ext4. Mặc dù các hệ thống file này về cơ bản khác nhau, nhưng có 1 tính năng chung hiện hữu trong mỗi thứ các hệ thống file đây là journaling.

Hãy cùng tìm hiểu thêm về journaling file system qua bài viết sau đây.

Journaling là gì?

Hãy tưởng tượng mỗi file trên máy tính là một danh mục thư viện duy nhất, gồm các tạp chí, báo hoặc tài liệu. Mỗi tài liệu mới được thêm vào một danh mục sẽ thay đổi tin tức của nó đôi chút. Thay vì tìm kiếm trên toàn bộ thư viện để tìm một mục, bạn chỉ phải kiểm tra danh mục có liên quan.

Journaling trong số hệ thống file máy tính hoạt động rất giống nhau. Mục đích của nó là theo dõi các thay đổi không được ghi lại (commit) đối với hệ thống file. Ngay cả sau khi có sự cố hoặc tắt máy đột xuất, bạn vẫn cũng có thể truy cập phiên bản file mới nhất với khả năng bị lỗi thấp hơn.

Thuật ngữ “journal” xuất phát từ sự tương đồng với một cuốn nhật ký. Mọi thay đổi bạn ghi lại trong nhật ký sẽ được lưu giữ theo ngày và thời gian. Theo cách tương tự, journaling cấp phép mọi thứ các bản cập nhật cho một file được lưu giữ trong phần liền kề của ổ đĩa.

Các cập nhật này chẳng luôn phải đặt gần nhau về mặt vật lý. Trên thực tế, các mục được ghi lại nằm rải rác trên ổ đĩa. Nhưng thay vì truy cập chúng một cách ngẫu nhiên, chúng có sẵn trong một chuỗi giống như nhật ký, với tốc độ nhanh hơn hàng ngàn lần.

Các định nghĩa

Tùy thuộc vào hệ điều hành, có các loại journaling khác nhau mà bài viết sẽ thảo luận dưới đây. Nhưng trước tiên, ta luôn phải nắm rõ về một vài thuật ngữ.

• Tebibyte  (TiB): Tất cả chúng ta đều biết một gigabyte là bao nhiêu. 1 tebibyte (TiB) = 1024 gigabyte. TiB là một trong số đơn vị mặc định để thể hiện các giá trị lớn trong lưu trữ file. Ngoài ra, 1 TiB = 1,09951 terabyte (TB).
• Pebibyte (PiB): 1 pebibyte (PiB) tương đương 1024 TiB hoặc khoảng 1 triệu gigabyte. Đây thực sự là một giá trị rất lớn.
• Cluster : Data cluster (cụm dữ liệu) là đơn vị nhỏ nhất của không gian ổ đĩa, cũng có thể được sử dụng để lưu giữ một file. Nó có thể dao động từ 512 byte cho 1 sector đến 64KB cho 128 sector.

1. NTFS

New Technology File System (NTFS) là hệ thống journaling mặc định của Microsoft cho Windows và Windows Server. Nó sử dụng các file nhật ký và thông tin checkpoint để khôi phục các giá trị ổn định của hệ thống file sau khi khởi động lại.

NTFS bổ trợ khối lượng dữ liệu lớn. Đối với dung lượng cluster 4KB, nó có thể chứa 16TiB dữ liệu. Đối với dung lượng cluster 64KB (tối đa), NTFS có thể chứa 256TiB dữ liệu với 256TiB là dung lượng file tối đa.

Ngày nay, NTFS sửa bất kỳ lỗi nào trong những file trực tuyến thông qua cái được coi là “Self-healing NTFS”. Người dùng Windows 10 cũng có thể vẫn nhớ dùng thử thời gian chết do Chkdsk gây ra. Trong bản cập nhật Self-healing NTFS mới nhất, sự cố đã được giải quyết trực tuyến và không có thời gian chết xảy ra.

2. Ext

Extended File System (Ext) là hệ thống journaling của Linux. Nó được lấy cảm hứng từ Unix File System (UFS) và đã trải qua 3 phiên bản chất từ lúc lúc xuất hiện vào đầu những năm 90.

• ext2 mới đầu được dùng trong Debian và Red Hat Linux. Ext2 vẫn được sử dụng trong phương tiện flash như thẻ SD và USB. Nó cũng có thể chứa 2 đến 32TiB dữ liệu với dung lượng cluster nhiều nhất là 8KB.
• ext3 được dùng với Linux, BSD và ReactOS. Các giới hạn về dung lượng tựa như như ext2.
• ext4 là phiên bản mới nhất của Ext, nó được sử dụng bởi BSD, PowerPC và hầu hết các bản phân phối Linux hiện tại. Giới hạn dung lượng là 1024PiB hoặc khoảng 1 triệu TiB. Kích thước cluster lớn nhất là 64KB.

3. APFS

Apple File System (APFS) được sử dụng với macOS High Sierra, iOS 10.3 trở lên cùng một số hệ thống khác. Nó bổ trợ tới 8000PiB, lớn hơn khoảng 8 lần so với Ext4.

Các khả năng chính của APFS kể cả việc tạo những ảnh chụp nhanh, giống như 1 bản sao của hệ thống tại một điểm cụ thể. Giống như NTFS, nó sử dụng checksum để đáp ứng tính toàn vẹn dữ liệu và bảo vệ tránh khỏi sự cố hệ thống, bằng phương pháp sử dụng 1 cách tiếp cận mang tên là “copy on writer”. Bên cạnh đó, APFS sử dụng tính năng mã hóa toàn bộ ổ đĩa.

Journaling trong số hệ thống file là một sự bảo quản cơ bản ngăn chặn sự cố hệ thống và tắt máy đột ngột. Bằng cách ghi lại các thay đổi 1 cách nhanh chóng, người sử dụng cũng có thể có thể đảm bảo rằng mọi thứ những thay đổi đối với các file được ghi lại và vẫn hiện hữu khi tắt nguồn hoặc gặp sự cố máy tính.

Từ khóa bài viết: truongthinh.info, Journaling File System, Journaling File System là gì, Journaling là gì, NTFS, Ext, APFS

Bài viết Journaling File System là gì? được tổng hợp và biên tập bởi: truongthinh.info. Mọi ý kiến đóng góp và phản hồi vui lòng gửi Liên Hệ cho truongthinh.info để điều chỉnh. truongthinh.info xin cảm ơn.