高防服务器对文件系统的定义有很多,这里我们不打算用很专业的语言定义文件系统,因为可能会给初学者造成困扰,同时也不是几句话能说清楚的,这里我们从文件系统实现的功能上给出一个人性化的定义。

       文件系统是基于操作系统的。因此,可以说,文件系统是用来管理和组织保存在磁盘驱动器上的数据的系统软件,它通过对数据存储布局、空间管理、文件命名和安全控制等方面的管理,解决了如何在设备上有效地存储数据的问题。通过文件系统,实现了数据的完整性,也就是保证了写入磁盘的数据和随后读出的数据的一致性,同时也实现了数据读写的简单
化和安全性。

      文件系统除了保存和管理以文件方式存储的数据外,同样也将文件以及文件系统自身的一些重要信息(例如文件的权限、大小、修改日期、属主和存储位置等)存放到磁盘上,这些信息称为文件系统的元数据( metadata)。

       文件系统是操作系统与磁盘设备之间交互的一个桥梁,通过文件系统实现了数据合理组织和有效存取,表现在操作系统上就是对文件和目录的管理。

       为什么要使用文件系统

       在 Linux下能看到类似usr、/home的目录,在 Windows下能看到C盘、D盘等,同时可以很轻松地在这些系统下添加、删除文件,这就是文件系统提供的功能。如果没有文件系统支持,看似很简单的操作将变得异常复杂。

       使用文件系统是和使用裸设备相对而言的。棵设备是一种没有格式化的磁盘或磁盘分区,也就是让操作系统或者程序直接操作磁盘设备,通过文件系统的方式来组织磁盘存储和数据管理。有以下几个方面的好处。

       数据的读取、管理操作变得简单

       文件系统给用户提供了一个简单的操作界面,用户可以通过对文件系统的简单操作,实现对磁盘的管理。虽然 Linux系统下也可以直接使用裸设备,但是在读取性能上,裸设备并不比文件系统能高出多少,同时还造成了管理与维护上的麻烦,普通用户是无法接受的。

       磁盘分区管理灵活

       在文件系统下提供了很多的磁盘分区管理工具,例如LWMI等,通过这些工具可以灵活地对磁盘分区进行大小的修改,而在棵设备下,必须预先规划好磁盘空间,可能造成空间的不足或者浪费。

       支持数据容错机制,数据安全能得到保障

       个好的文件系统提供了对于数据读取和写入的各种容错和保护机制,很好地保障了数据的安全,而裸设备没有这种灵活的管理机制,对于数据安全只能通过手工的备份方式来实现。

       由于文件系统是操作系统和磁盘之间的一个桥梁,因此对磁盘的任何写操作,都要经过文件系统,然后才到磁盘。这是个优点,也是个缺点说优点是因为通过文件系统可以合理简单地组织磁盘数据,说缺点是因为在大量写操作下,文件系统本身也会产生开销,例如对元数据的维护、文件系统缓存等。这个桥梁就成了一个障碍。不过,现在很多类型的文件系统都在做写入性能的改进,因而相对于文件系统提供的这些优点,缺点基本可以忽略。