Dovrei usare il file system Ext4 o Btrfs su un NAS?

Tutti i sistemi operativi dispongono di un file system che regola le modalità di archiviazione e recupero delle informazioni, indipendentemente dal supporto fisico (dischi rigidi, SSD, chiavette USB, ecc.). È molto importante configurare il file system appropriato, poiché ognuno ha i suoi vantaggi e alcuni sono migliori per un uso specifico, mentre altri sono molto meglio per un altro uso. Su un server NAS Synology è possibile scegliere tra EXT4 e Btrfs, ma quale scegliere tra questi due file system?

EXT4

EXT4 è uno dei file system più utilizzati nei sistemi operativi basati su Linux, come ad esempio DSM, il sistema operativo di Synology. Questo file system è transazionale e presenta alcune caratteristiche molto importanti, come il fatto che non richiede un processore molto potente e che la velocità di lettura e scrittura è eccellente.

EXT4 consente di attenuare la frammentazione del file system ed è quindi adatto all'uso con un NAS, con il quale verranno copiati molti documenti di tutte le dimensioni. Inoltre, dispone di strumenti per deframmentare singoli file e persino interi volumi senza doverli smontare. Le caratteristiche di base di EXT4 sono le seguenti:

• Dimensione massima del documento: 16TiB utilizzando blocchi da 4K.
• Numero massimo di file: 4 miliardi
• Dimensione massima del nome del file: 255 byte
• Dimensione massima del volume: 1EiB
• Crittografia trasparente dei dati: sì
• Copia su scrittura: no
• Compressione chiara: no
• Azzeramento della deduplicazione: no

Come si può vedere, molte caratteristiche non sono supportate da EXT4, come CoW (Copy on Write), la compressione e la deduplicazione chiara, a differenza di Btrfs.

btrfs

Questo file system è il successore di EXT4, ma è in diretta competizione con quest'ultimo a seconda dell'hardware utilizzato. Questo file system è destinato principalmente ai server, non a un computer desktop che potrebbe eseguire Ubuntu o Debian. Btrfs consente configurazioni estremamente sofisticate, come la possibilità di avere istantanee in modo nativo, permettendo di recuperare l'immagine di un momento preciso, con tutti i dati scritti su un disco. Inoltre, questo file system consente il mirroring e lo striping di un certo numero di dischi senza i vincoli di EXT4. Le caratteristiche generali di Btrfs sono le seguenti:

• Dimensione massima del documento: 16EiB.
• Numero massimo di file: 18 trilioni.
• Dimensione massima del nome del file: 255 byte
• Dimensione massima del volume: 16EiB.
• Crittografia trasparente dei dati: no
• Copia su scrittura: sì
• Compressione chiara: sì
• Deduplica libera: sì

Come si può vedere, Btrfs offre molte più possibilità per il numero di file e per la dimensione massima dei file. Inoltre, abbiamo caratteristiche molto interessanti come il Copy On Write, la compressione e la deduplicazione, aspetti piuttosto sofisticati che sono perfetti per un server NAS.

I vantaggi di Btrfs su un NAS Synology

Impostazione del file system Btrfs su un computer Synology NAS presenta una serie di vantaggi estremamente interessanti, soprattutto per gli utenti esperti e per l'uso aziendale:

• Specchio dei metadati In qualsiasi sistema NAS è importante mantenere intatte le informazioni. Con questo file system è possibile impostare un backup speculare di diversi dischi ed evitare la perdita di dati dovuta al guasto di uno o più dischi.
• Recupero automatico dei dati in caso di errore Btrfs: i file system tipici possono presentare errori che passano completamente inosservati durante la lettura o la scrittura, per garantire che i dati danneggiati possano essere inviati alle applicazioni senza messaggi di errore. Btrfs produce checksum per dati e metadati. Il file system di ogni procedura di scansione controlla e verifica queste checksum, assicurando che le informazioni siano inviate correttamente e senza errori. Quando si tratta di recuperare dati danneggiati a causa di corruzione dei dati, possiamo recuperare i dati originali se utilizziamo un RAID come RAID 1 o RAID 5.
• Istantanee per la protezione dei dati Btrfs: il file system Btrfs integra nativamente le istantanee e consente di creare una copia di una cartella condivisa in un momento specifico, nonché di ripristinarla in caso di cancellazione involontaria o di attacco ransomware. Questa funzionalità è molto importante per eseguire correttamente il backup dei dati sul NAS. L'acquisizione di queste istantanee occupa pochissimo spazio di archiviazione aggiuntivo, tranne quando un particolare documento viene modificato o eliminato, grazie all'architettura Copy on Write utilizzata. Per quanto riguarda l'applicazione software, abbiamo la possibilità di produrre istantanee su richiesta, programmare la loro creazione, configurare una cronologia fino a 256 foto e molto altro ancora. Naturalmente è possibile accedere alle versioni precedenti dei file senza dover ripristinare tutto, direttamente dalla Gestione file del NAS.

Altre caratteristiche molto importanti per un server NAS sono le seguenti:

• Stoccaggio affidabile Rispetto a EXT4, non è necessario il doppio dello spazio di archiviazione per le versioni dei dati del disco e la cronologia dei dati. Non dovete preoccuparvi dello spazio libero.
• Backup più affidabili Btrfs: Quando si esegue un backup, i dati sul NAS di origine potrebbero essere cambiati, quindi potrebbero esserci delle variazioni nelle informazioni se queste cambiano durante il processo. Btrfs consente di scattare un'istantanea prima di avviare il backup e di replicare i dati dell'istantanea anziché le informazioni effettivamente modificate.
• Allocazione per le cartelle condivise Con questo file system è possibile impostare un limite di archiviazione per specifiche cartelle condivise, per garantire che una determinata cartella non occupi tutto lo spazio di archiviazione.
• Duplicazione di cartelle condivise Btrfs: con Btrfs è possibile clonare il contenuto di una cartella condivisa in un'altra quasi immediatamente, il che è perfetto per testare gli aggiornamenti o semplicemente duplicare una cartella in un'altra.

Cose da ricordare

Prima di utilizzare il file system Btrfs, è necessario sapere che non è possibile modificare il sistema di dati quando è già stato creato in EXT4. In altre parole, se attualmente si ha un volume EXT4, non è possibile "migrarlo" a Btrfs. È necessario eseguire un backup completo di tutti i dati e delle cartelle condivise, eliminare completamente il volume EXT4 e creare un nuovo volume con il file system Btrfs. Una volta creati, tutti i dati di backup possono essere ripristinati utilizzando direttamente Hyper Backup per eseguire un backup completo su un altro NAS o sistema di archiviazione cloud.

È necessario considerare anche i componenti del NAS. Il file system EXT4 richiede meno risorse di Btrfs e i modelli entry-level o di fascia media non sempre hanno la capacità di configurare questo file system. Nel caso in cui il vostro NAS sia sufficientemente potente e vi permetta di configurarlo, dovete sapere che le prestazioni di lettura e scrittura potrebbero essere compromesse, cioè la velocità effettiva potrebbe essere ridotta in situazioni specifiche. È quindi necessario valutare se vale davvero la pena di cambiare il file system.

Si dovrebbe scegliere Btrfs solo se si desiderano funzioni di sicurezza come le istantanee, la replica su altri NAS, la sicurezza dell'integrità delle informazioni e le quote per ogni cartella condivisa. In altre parole, se l'integrità dei dati e le funzioni di monitoraggio dei dati sono importanti per voi, dovreste scegliere Btrfs perché è di gran lunga superiore a EXT4.