Was ist ein Extent-Dateisystem?
Ein Extent-Dateisystem (EFS) ist eine Methode zum Verwalten von Dateien und Speicher auf einer Computerfestplatte oder einem anderen physischen Speichergerät, bei der mehrere zusammenhängende Speicherbereiche zum Speichern von Informationen verwendet werden, anstatt kleinere, stärker verteilte Einheiten zu verwenden, die als Blöcke bezeichnet werden. Einige Dateisysteme weisen den für Dateien erforderlichen Speicherplatz in kleinen Einheiten, den sogenannten Blöcken, zu. Dies kann dazu führen, dass eine einzelne Datei von durchschnittlicher Länge physisch auf einer Festplatte verteilt ist, was die Geschwindigkeit und Effizienz des Lesens aus dieser Datei verringert. Bei einem Extent-Dateisystem werden alle kleineren Blöcke zu einer größeren Struktur zusammengefügt, die als Extent bezeichnet wird. Dies bedeutet, dass größere Dateien an einem einzigen zusammenhängenden Ort auf der physischen Festplatte gespeichert werden können, wodurch die Geschwindigkeit des Laufwerks erhöht wird Lesen aus dieser Datei. Obwohl viele Betriebssysteme die Verwendung von Extents unterstützen, wurde der Begriff ursprünglich auf das spezielle frühe Extent-Dateisystem des inzwischen eingestellten Unix-ähnlichen Betriebssystems IRIX® angewendet, das von Silicon Graphics® entwickelt wurde.
Die einzelnen Bits und Bytes auf einer physischen Festplatte, z. B. einer Festplatte oder einer CD, werden nach Hardware, Betriebssystem und Dateisystem in Gruppen unterteilt. Diese werden als logische Gruppierungen bezeichnet, da sie nicht unbedingt physische Grenzen haben, sondern nur diejenigen, die vom System vorgegeben werden. Bei mehreren Dateisystemen wird die logische Gruppierung, die als Blöcke bezeichnet wird, als Grundmenge an Speicherplatz verwendet, der zum Speichern einer Datei zugewiesen werden kann. Ein Block kann auf eine beliebige Größe festgelegt werden, ist jedoch im Allgemeinen sehr klein und besteht manchmal nur aus 128 Byte Speicherplatz.
Ein Extent-Dateisystem gruppiert Blöcke auf einer Festplatte, wenn sie zusammenhängend sind, dh, sie befinden sich alle physisch nebeneinander auf einer Festplatte. Diese Sammlung von Blöcken ist als Umfang bekannt. In einem Extent-Dateisystem wird, wenn eine Datei auf eine physische Festplatte geschrieben wird, anstelle einzelner Blöcke ein Extent zugewiesen. Der Vorteil der Verwendung von Extents anstelle von Blöcken besteht darin, dass für das Erstellen und Verwalten großer Dateien weniger Overhead erforderlich ist und das Fragmentierungsrisiko stark verringert, jedoch nicht unbedingt beseitigt wird.
Eine Dateifragmentierung tritt auf, wenn eine Datei mehr Speicherplatz benötigt, als ein verfügbarer Block oder ein verfügbarer Bereich bereitstellen kann. Dies bedeutet, dass die Datei aufgeteilt werden muss und zwei oder mehr physisch unterschiedliche Speicherplätze auf einer Festplatte belegt. Bei kleinen Blöcken können große Dateien Hunderte oder Tausende von Blöcken auf einer gesamten Festplatte belegen, wodurch sich die Geschwindigkeit verringert, mit der auf die Datei zugegriffen werden kann. Ein Extent-Dateisystem ermöglicht die Aufteilung einer großen Datei in verschiedene Bereiche, die als indirekte Bereiche bezeichnet werden. Die Anzahl der normalerweise erforderlichen Bereiche ist jedoch geringer als bei einer Zuweisung der Datei mithilfe kleinerer Blöcke.
Neben der Reduzierung des für große Dateien erforderlichen Overheads kann die Verwendung von Extents auch die Lebensdauer einiger Speicherhardware verlängern, da Informationen zu nur einem Bereich im Dateisystem gespeichert werden müssen, anstatt mehrere Zeiger auf verschiedene Blöcke. Dies kann auftreten, weil zusammenhängende Dateien weniger Bewegung vom Lesekopfmechanismus des Festplattenlaufwerks erfordern, um auf Informationen zuzugreifen. Ein Extent-Dateisystem ermöglicht auch die Erstellung einzelner Dateien mit einer Länge von Terabyte oder mehr, da in einigen Fällen ein Extent theoretisch den gesamten verfügbaren physischen Speicherplatz einnehmen kann, ohne dass umfangreiche Tabellen oder anderer Verwaltungsaufwand erstellt werden müssen.