File Sistem Linux (Part 3)

Sejarah perkembangan Extended File System

Versi mLinux yang pertama berbasis pada file sistem Minix. Setelah Linux semakin berkembang, Extended File System (Ext FS) diperkenalkan. Ada beberapa perubahan signifikan tetapi kinerjanya masih kurang memuaskan. Pada tahun 1994 Second Extended Filesystem (Ext2) diperkenalkan. Di samping adanya beberapa fitur baru, Ext2 sangat efisien, handal dan fleksibel sehingga menjadi file sistem Linux yang paling banyak digunakan.

Linux Second Extended File System (Ext2FS)

Untuk sebagian besar user dan system administration tasks yang umum, file dan direktori mudah untuk diterima seperti struktur pohon. Komputer bagaimanapun tidak bisa melihat hal tersebut seperti struktur pohon.
Setiap partisi memiliki sistem file sendiri. Dengan membayangkan sistem file bersamaan, kita dapat membentuk sebuah ide mengenai struktur pohon dari seluruh sistem, tapi tidak sesederhana itu. Dalam sebuah sistem file, file direpresentasikan dengan inode, sejenis nomor seri unik yang berisi informasi tentang data sebenarnya yang membentuk sebuah file: milik siapa file tersebut, dan dimana file tersebut terletak pada harddisk.
Setiap partisi memiliki himpunan inode tersendiri, pada sistem yang memiliki banyak partisi, bisa terdapat beberapa file dengan nomor inode yang sama. Setiap inode menggambarkan struktur data pada harddisk, menyimpan properti dari file, termasuk lokasi fisik dari data file. Ketika harddisk disiapkan untuk menerima peyimpanan data, biasanya selama proses instalasi sistem awal atau ketika menambahkan disket tambahan ke dalam sistem yangada, sejumlah inode per partisi yang pasti diciptakan. Jumlah ini akan menjadi jumlah maksimum file, dari berbagai tipe (termasuk direktori, file khusus, link, dll.) yang dapat muncul pada saat yang sama pada sebuah partisi. Pada umumnya terdapat 1 inode setiap 2 sampai 8 KB.

Mekanisme Second Extended File System (Ext2FS)

Ext2fs menggunakan mekanisme yang mirip dengan BSD Fast File System (ffs) dalam mengalokasikan blok-blok data dari file, yang membedakan adalah :

• Pada ffs, file dialokasikan ke disk dalam blok sebesar 8KB, dan blok-blok itu dibagi menjadi fragmen-fragmen 1KB untuk menyimpan file-file berukuran kecil atau blok-blok yang terisi secara parsial di bagian akhir file.
• Ext2fs tidak menggunakan fragmen, pengalokasian dalam unit-unit yang lebih kecil. Ukuran blok secara default pada ext2fs adalah 1KB, meskipun mendukung juga pengalokasian 2KB dan 4KB.
• Alokasi pada Ext2fs didesain untuk menempatkan blok-blok lojik dari file ke dalam blok-blok fisik pada disk, dengan demikian I/O request untuk beberapa blok-blok disk secagai operasi tunggal.

Kehandalan Second Extended File System Ext2FS

• Administrator sistem dapat memilih ukuran blok yang optimal (dari 1024 sampai 4096 bytes), tergantung dari panjang file rata-rata, saat membuat file sistem.
• Administrator dapat memilih banyak inode dalam setiap partisi saat membuat file sistem.
• Strategi update yang aman dapat meminimalisasi dari system crash.
• Mendukung pengecekan kekonsistensian otomatis saat booting.
• Mendukung file immutable (file yang tidak dapat dimodifikasi)dan append-only (file yang isinya hanya dapat ditambahkan pada akhir file tersebut).

Informasi yang Disimpan pada Inode

• Device tempat inode berada
• Mode file
• Locking information
• Pemilik dan grup pemilik dari file tersebut.
• Jenis file (regular, direktori, dll.)
• Hak akses atas file.
• Waktu pembuatan, pembacaan, dan perubahan terakhir.
• Waktu perubahan informasi pada inode.
• Jumlah link yang menunjuk ke file ini.
• Ukuran file.
• Alamat yang menunjukan lokasi sebenarnya dari data file.

Satu – satunya informasi yang tidak tersimpan pada inode adalah nama file dan direktori. Informasi ini tersimpan pada file direktori khusus. Dengan membandingkan nama file dan nomor inode, sistem dapat membangun struktur pohon yang dapat dimengerti user. User dapat melihat nomor inode dengan menggunakan opsi –i pada perintah ls. Masing-masing inode memiliki ruang memori yang terpisah pada disk.

Pembagian Blok Pada Ext2FS



Keterangan:

Setiap partisi terbagi menjadi:

1. Boot block, yang merupakan blok pertama, dipakai untuk booting, sehingga tidak diurusi oleh Ext2FS.
2. Block group sebanyak n buah. Setiap block group berukuran sama dan terdiri dari:

• Super Block, disimpan dalam struktur ext2_super_block
• Group Descriptor, disimpan dalam bentuk xt2_group_desc
• Data Block Bitmap
• Inode Bitmap
• Inode Table, terdiri dari kumpulan block yang berurutan, dan masing-masing blok mengandung sejumlah inode yang terlah terdefinisi sebelumnya. Semua inode memiliki ukuran sama.
• Data Blocks, menyimpan data sebenarnya dari file.

Inode Ext2FS

Dalam sistem file EXT2, inode merupakan dasar dari bagian blok dimana setiap file dan firektori dalam file sistem digambarkan oleh satu inode. Inode dapat mendiskripsikan spesial file. Inode tidak real, tapi mampu menghendel program yang sedang berjalan. Masing-masing kelompok inode diletakan di dalam inode table bersama dengan bitmap yang mengikuti sistem jalur pengalokasian dan penghapusan inode.

• Mode

Menjaga dua bagian informasi . Inode menggambarkan dan memberikan izin kepada user. Untuk EXT2, sebuah inode dapat mendiskripsikan sebuah file, direktori, simbol link, dll.

• Owner Information

Mengizinkan sistem file untuk menerima jalur akses pendek. Seperti yang dilakukan oleh user atau bagian identifier.

• Size

Ukuran file dalam byte.

• Timestamps

Waktu dimana inode dibuat dan dimodifikasi sebelumnya.

• Datablocks

Pointer blok yang mengandung data dari pendiskripsian inode. 12 pertama adalah pointer yang merupakan physical block, termasuk data yang didiskripsikan oleh inode dan tiga pointer yang didalamnya terdapat berbagai inderection.

Struktur inode dalam Linux diimplementasikan sebagai berikut :




Sistem Directori Ext2FS

Pada sistem file Ext2, direktori adalah file khusus yang digunakan untuk membuat dan meneruskan jalur akses untuk file dalam sistem file. Diagram di atas merupakan tampilan direktori entri dalam memori. Sebuah direktori file adalah daftar direktori entri, yang masing-masing berisi informasi berikut:

1. inode
Inode merupakan indeks dalam array yang berada dalam Tabel Inode. Dalam diagram diatas, direktori entri untuk file referensi terletak di inode nomor i1.

2.Long file name
Panjang direktori dalam ukuran byte.

3.nama
Namasebuah direktori.

Dua entri untuk setiap direktori selalu berstandar ‘.’, sebagai sub direktori dan masukan ‘..’, sebagai direktori utama.

Linux Third Extended File System (Ext3FS)

Ext3FS merupakan pengembangan dari Ext2FS. Ext3FS memiliki beberapa kelebihan antara lain:

1. Optimasi waktu pengecekan jika terjadi kegagalan sumber daya, kerusakan sisem atau unclean shutdown.

Setelah mengalami kegagalan sumber daya, unclean shutdown, atau kerusakan sistem, Ext2FS harus melalui proses pengecekan. Proses inidapat membuang waktu sehingga proses booting menjadi sangat lama, khususnya untuk disk besar yang mengandung banyak sekali data. Dalam proses ini, semua data tidak dapat diakses. Jurnal yang disediakan oleh EXT3 menyebabkan tidak perlu lagi dilakukan pengecekan data setelah kegagalan sistem. EXT3 hanya dicek bila ada kerusakan hardware seperti kerusakan hard disk, tetapi kejadian ini sangat jarang. Waktu yang diperlukan EXT3 file sistem setelah terjadi unclean shutdown tidak tergantung dari ukuran file sistem atau banyaknya file, tetapi tergantung dari besarnya jurnal yang digunakan untuk menjaga konsistensi. Besar jurnal default memerlukan waktu kira-kira sedetik untuk pulih, tergantung kecepatan hardware.

2. Integritas data dan kecepatan akses yang fleksibel.

Ext3FS menjamin adanya integritas data setelah terjadi kerusakan atau unclean shutdown. Ext3FS memungkinkan kita memilih jenis dan tipe proteksi dari data.

3. Mudah melakukan migrasi dari Ex2FS.
Kita dapat berpindah dari EXT2 ke sistem EXT3 tanpa melakukan format ulang.

4. Cepat

Daripada menulis data lebih dari sekali, EXT3 mempunyai throughput yang lebih besar daripada EXT2 karena EXT3 memaksimalkan pergerakan head hard disk. Kita bisa memilih tiga jurnal mode untuk memaksimalkan kecepatan, tetapi integritas.

Cetak Halaman Ini