ext4、ntfs、xfs、btrfs、zfs、f2fs和reiserFS性能测试对比
原文地址：CSDN 博客
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ext4、ntfs、xfs、btrfs、zfs、f2fs和reiserFS性能测试对比1. 前言2. Linux 4.4 Benchmark2.1 测试环境2.2 测试手段2.3 测试结果2.4 各大文件系统对比3. ZFS Ubuntu 16.04 测试3.1 测试环境3.2 测试手段3.3 测试结果3.4 zfs 性能分析4. 关于性能测试5. 总结1. 前言
目前的文件系统五花八门，从人人皆知的 ext4、ntfs 和 xfs，到 btrfs、zfs 等小众文件系统，可谓是琳琅满目，让人难以抉择适合自身业务的文件系统。
本文总结了国外网友在 OpenBenchmark 网站上的结果，并给出不同情境下各大文件系统的性能表现与对比。
目前所涉及到的文件系统包括：
btrfsxfsext4f2fsreiserFSntfszfs
写文不易，还望一键三连点个关注吧！
2. Linux 4.4 Benchmark
测试基准数据来源于 Linux 4.4 File-Systems。
2.1 测试环境
各文件系统挂载选项：
2.2 测试手段
对于文件系统的 benchmark，分为以下的测试手段：
aio-stress：使用 SuSE 开发的异步 I/O 框架，测试异步 I/O 在高压环境下的随机写入能力。sqlite：测量 SQLite 数据库进行固定数量的 Insert 操作的写入用时，此为数值越小越好的测试。flexible IO tester：无缓存情况直写磁盘的情况下，测试硬盘对 4KB 大小的块的随机读写及顺序读写能力。fs-mark：创建众多的 1MB 文件以测试文件系统写入能力。dbench：模拟多用户读写压力的 benchmark 工具。compilebench：通过内核树的编译与更新，模拟并测试硬盘快满且文件夹存放过久后的表现。
2.3 测试结果
测试结果的总表如下，其中标^的为同测试中最优数据，标*为最差数据。数据单位均为 MB/s 或秒，且仅保留整数部分。：
各个测试的图表如下：
2.4 各大文件系统对比
高并发读写：btrfs 最优，xfs 及 ext4 稍好，zfs 及 ntfs 最差。随机读写：ntfs 最优，其余相差不大。顺序读写：ntfs 最优，btrfs 最差，其余相差不大顺序多文件写入：f2fs 最优，其余相差不大。并发多文件写入：ext4 最优，ntfs 最差，zfs 较弱，其余相差不大。顺序多文件写入不同子目录：f2fs 最优，其余相差不大。多客户使用体验：xfs 最优，ntfs 最差，reiserFS 较弱，其余皆优秀。通过此 benchmark，可以发现各个文件系统具有特性，且各有优缺点：
btrfs 仍处于开发阶段，其 COW (Copy On Write) 机制使其对数据库的插入操作表现较差。xfs 和 ext4 的综合素质优秀，特定能力上不会过于耀眼，但是对用户来说综合体验最佳。f2fs 在多文件情境下表现出色。reiserFS 即将被 reiser4 文件系统取代，综合性能大不及其它系统。ntfs 在串行的工作模式下，其随机读写和顺序读写能力都极高；反之，其在高并发高压环境下表现不佳。
注：fio 测试中缺少 zfs 相关数据，将在之后的测试中重新进行分析。
3. ZFS Ubuntu 16.04 测试
由于 zfs 相关数据在第 2 章的测试中不够完善，因此本章补充 zfs 相关的测试内容。
本章数据参考自 ZFS Ubuntu 16.04 Testing。
3.1 测试环境
各文件系统挂载选项：
注：此环境与测试 2 中基本一致，可以联合查看。
3.2 测试手段
对于文件系统的 benchmark，分为以下的测试手段：
fs-mark：创建众多的 1MB 文件以测试文件系统写入能力。blogbench：模拟一个博客网站的压力场景，测试随机读写的能力。dbench：模拟多用户读写压力的 benchmark 工具。iozone：发起众多不同类型的 I/O 请求，测试文件系统的性能。compilebench：通过内核树的编译与更新，模拟并测试硬盘快满且文件夹存放过久后的表现。、
3.3 测试结果
与 2.3 中测试样式基本一致，所使用单位为 MB/s 或其他特殊的单位：
3.4 zfs 性能分析
相较于其他常用的文件系统，zfs 在性能上并不能占得太多优势，相反地，zfs 在各方面的性能上都不及其它的文件系统。
但这并不意味着 zfs 一无是处，zfs 的使用场景主要位于多硬盘体系，其最具特色的功能在于其提供文件系统级别的 raid 阵列能力，因此仍然有不少的适用场景。
4. 关于性能测试
性能测试并不代表文件系统的实际体验，在读者阅读此篇文章之前，需要明确此点。
许多文件系统并不一定专门为性能而生，它们都有自己的适用场景，每个文件系统都有其独特的设计初衷。例如：
btrfs 和 zfs 都具有 COW(Copy On Write) 机制。COW 机制使得它们在进行修改操作时具有不俗的性能，但也带来了磁盘空间的浪费，并增加了读取时的消耗。btrfs 和 zfs 都自带 raid 功能。在数据可用性有要求的情况下，相比其他的文件系统，它们能提供开箱即用的 raid 阵列能力。btrfs 对所有数据都带有 checksum 机制，确保文件完整性。xfs 具有动态 inode 分配能力，适合大文件分配。… …
因地制宜，适才取用，才是程序员之道。
5. 总结
本文笔者总结了 OpenBenchmark 上的一些数据，并整合出了文件系统的性能对比。
字不在多，好用就行。笔者刚回到 CSDN 没多久，感觉 CSDN 写作中，弥漫着浓浓的就业、应试气氛。对于我这种只想观看前沿技术和新奇报道的博主而言，不是十分友好，且预感此篇文章也将石投大海，掀不起一丝风浪。
无妨，只望有用之士取之即可，愿开源精神长存！
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