Ext3（Third extended file system）

如果在档案系统尚未shutdown前就关机如（停电）时，下次重开机后会造成档案系统的资料不一致，故这时必须做档案系统的重整工作，将不一致与错误的地方修复。然而，此一重整的工作是相当耗时的，特别是容量大的档案系统，而且也不能百分之百保证所有的资料都不会流失。

为了克服此问题，使用所谓“日誌式档案系统 （Journal File System）” 。此类档案系统最大的特色是，它会将整个磁碟的写入动作完整记录在磁碟的某个区域上，以便有需要时可以回溯追蹤。

由于资料的写入动作包含许多的细节，像是改变档案标头资料、搜寻磁碟可写入空间、一个个写入资料区段等等，每一个细节进行到

一半若被中断，就会造成档案系统的不一致，因而需要重整。

然而，在日誌式档案系统中，由于详细纪录了每个细节，故当在某个过程中被中断时，系统可以根据这些记录直接回溯并重整被中断的部分，而不必花时间去检查其他的部分，故重整的工作速度相当快，几乎不需要花时间。

虽然它的性能（速度）不如它的竞争对手，例如JFS2，ReiserFS和XFS，但它具有重要的优势，那就是它允许在适当的时候从流行的ext2档案系统升级，而无需备份和恢複数据；除此之外，它还具有比ReiserFS和XFS更低的的CPU使用率。

ext3档案系统增加的超越其前代的包括：

· 日誌

· 位目录跨越多个块提供基于树的目录索引

· 线上系统增长

如果没有这些，ext3档案系统也同时是个有效的ext2档案系统。这样，经过良好测试的、成熟的档案系统工具来管理和修复ext2档案系统工具，可以无需大的变动，就套用于ext3档案系统。ext2和ext3档案系统共享相同的工具集，带有fsck工具的e2fsprogs。这种紧密的联繫也将两种档案系统之间进行转换（包括升级到ext3和降级为ext2）变得非常容易。

Linux实现的ext3档案系统，包括3个级别的日誌：

（慢，但风险小）元数据和档案内容都在提交到主档案系统前写入。这样将提高稳定性但性能上有所损失，因为所有的数据都要写入2次。如果没有在/etc/fstab 中加上这个选项，修改中的档案遇上kernel panic或突然断电的时候就可能发生损毁的情况，当然，这还是得看软体是怎幺写入档案的。

（中速，中等风险）顺序和写回类似，但在对应的元数据标记为提交前，强制写入档案内容。这是很多Linux发行版默认的方式。

（快，但风险最大；在某种感觉上和ext2相当）: 这边会写入日誌的只有 metadata 而已，档案的内容并不会跟着写入日誌里面。这样的作法让整个效率变快了不少，不过也同样造成了档案写入时不按顺序的结果。举例来说，档案在附加变大的同时发生了 crash 的情况，就可能造成下次挂载时档案后面就附加一堆垃圾数据的情况。

儘管ext3缺少一些当代档案系统的特点，像是动态的inode、树状的资料储放结构等等，都是被视作ext3的缺点之一，不过在这些特点之外，ext3在档案系统回复上面就有了很好的表现。跟树状结构的档案系统相比，在ext3上面metadata是放在固定的位置，而且在写入的同时会重複写入的一些资料让ext2/3在面临资料损毁的情况下还有挽回的机会。

当初ext3的设计目标就是提供对于ext2的高度兼容，很多磁碟上的结构和都和ext2很相似。也因为这样，ext3缺乏很多最新设计中的功能，例如动态分配inode和可变块大小（frags或tails）。

ext3档案系统在被挂载为写入的时候，是不能进行fsck的。 ext3档案系统的倾倒作业在这个档案系统还是挂载中的时候执行可能会造成资料的损坏。

ext3不支持在其他档案系统上已经支持（例如：JFS2和ext4）的扩展。

在档案系统级别上，没有线上的ext3磁碟碎片整理工具。

离线的ext2磁碟碎片整理工具e2defrag，可以用于ext3档案系统，但前提是在使用前要将档案系统转换回ext2。 但依赖于功能位在档案系统中打开，e2defrag可能会毁灭数据；目前仍然不知道如何处理新的ext3功能。

有一些用户使用的磁碟碎片整理工具，例如Shake和defrag，这些工具通过複製档案来实现新分配的档案不存在碎片。但这只在档案系统相当空的情况下有效，并且该档案系统不经常出现碎片。目前没有真正的用于ext3的磁碟碎片整理工具。

事实上，磁碟碎片整理完全是一种人们在单用户单进程环境下（如DOS/早期Windows）工作时养成的旧习。

在多任务环境下，磁碟碎片的出现根本是不可避免的，而且碎片化的速度非常之快。作业系统的任务不是不负责任地给用户提供一个整理工具，而是应该在系统设计的时候消除碎片化对性能的伤害。比如Linux的块设备操作都要经过一个I/O调度层，通过在调度层中使用带有电梯算法的调度策略来消除碎片对性能的影响。

另外，如果将来固态硬碟普及乃至取代传统硬碟，也会让磁碟碎片的概念成为历史。

和ext2不同，ext3会在删除档案时把档案的节点（inode）中的块指标清除。这样做可以在unclean载入档案系统后，重放日誌时，可以减少对档案系统的访问。但也同样也增加了档案在反删除上面的困难。用户唯一的补救是在硬碟中捞取数据，并且要知道档案的起始到结束的块指标。儘管提供了比 ext2在删除档案上稍微高一些的安全性，却也无可避免的带来了不便之处。

Ext3不支持透明压缩（Ext2以非官方补丁支持）。

ext3有一个相对较小的对于单个档案和整个档案系统的最大尺寸。这些限制依赖于档案系统的块大小；下面的表格总结了这些限制：

8KiB块，只能用于允许8KiB页面的架构（例如alpha）。

Ext3在写入日誌时，并不做校验和。如果barrier=1没有作为载入参数（在档案/etc/fstab），并且如果硬体在无次序的写入快取，在崩溃时会严重损坏档案系统（该选项在大多数流行的Linux发行版中都没有被启用，所以大多数发行版的处境都很危险。）

考虑下面的情况：如果硬碟无序的做写入操作（因为现在的硬碟都使用快取机制以便摊销写入速度），那幺有可能出现在写入处理的提交块时，其他的相关的块已经被写入了。如果电源掉电、核心panic出现在其他块写入前，那幺系统将必须重启。在重启后，档案系统将按照正常方式重演日誌，并且重演“优胜者”（具有提交块的处理，包括上面无效的但被标记为有效的提交块的处理）。于是，上面没有完成的磁碟写入将处理，但使用已经损坏的日誌数据。档案系统在重演日誌的时候，将错误的使用已经损坏的数据覆盖正常数据。如果使用校验和（如果假的“优胜者”处理被标记为互斥的校验和），档案系统会处理的更好，并且不会在磁碟上重演错误的数据。截止到2007年6月24日，已经有补丁来修复这个问题。

1、高可用性

系统使用了ext3档案系统后，即使在非正常关机后，系统也不需要检查档案系统。宕机发生后，恢复ext3档案系统的时间只要数十秒钟。

2、数据的完整性

ext3档案系统能够极大地提高档案系统的完整性，避免了意外宕机对档案系统的破坏。在保证数据完整性方面，ext3档案系统有2种模式可供选择。其中之一就是“同时保持档案系统及数据的一致性”模式。採用这种方式，你永远不再会看到由于非正常关机而存储在磁碟上的垃圾档案。

3、档案系统的速度

儘管使用ext3档案系统时，有时在存储数据时可能要多次写数据，但是，从总体上看来，ext3比ext2的性能还要好一些。这是因为ext3的日誌功能对磁碟的驱动器读写头进行了最佳化。所以，档案系统的读写性能较之Ext2档案系统并来说，性能并没有降低。

4、数据转换

由ext2档案系统转换成ext3档案系统非常容易，只要简单地键入两条命令即可完成整个转换过程，用户不用花时间备份、恢复、格式化分区等。用一个ext3档案系统提供的小工具tune2fs，它可以将ext2档案系统轻鬆转换为ext3日誌档案系统。另外，ext3档案系统可以不经任何更改，而直接载入成为ext2档案系统。

5、多种日誌模式

Ext3有多种日誌模式，一种工作模式是对所有的档案数据及metadata（定义档案系统中数据的数据,即数据的数据）进行日誌记录（data=journal模式）；另一种工作模式则是只对metadata记录日誌，而不对数据进行日誌记录，也即所谓data=ordered或者data=writeback模式。系统管理人员可以根据系统的实际工作要求，在系统的工作速度与档案数据的一致性之间作出选择。

开发商：开放原始码

ext3索引节点

全称：Third extended file system

发布时间：2001年11月（Linux 2.4.15）

分区标识：0x83 （MBR）；EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7 （GPT）