四大Linux文件系統在2.6.34內核下的基準測試
原創【51CTO精選譯文】業內知名評測網站Phoronix近日在Linux 2.6.34內核上針對一系列Linux文件系統進行了基準測試。現在大多數使用中的Linux文件系統正在以EXT4逐步取代EXT3，不過BTRFS也常常與EXT4相提并論。此外，由SGI開發并引進到Linux中的XFS高級日志文件系統也以良好的伸縮性和健壯程度廣受歡迎。下面是評測的詳細情況：
我們對以前的Linux文件系統測試結果進行觀察后發現，在不同版本的Linux內核上的測試結果存在差異，有時甚至出現了很大的波動，因此我們打算在最新的Linux內核上，針對更多的Linux文件系統做一次全面的測試。
本次測試使用的內核是2.6.34-RC4 Git快照版本，參與測試的文件系統包括EXT3，EXT4，Btrfs和XFS，使用的測試工具包括Phoronix Test Suite中的Compile Bench，FS-Mark，Dbench, IOzone，PostMark，PostgreSQL，SQLite，Unpack-Linux和Threaded I/O Tester。
測試所用的機器配置：
處理器：AMD四核上海 Opteron 2384
主頻：2.70GHz
主板：泰安S2927 n3600B
硬盤：64GB OCZ Agility EX SSD
顯卡：ATI Radeon HD 4870
操作系統：Ubuntu 10.04 Beta（64位）
軟件環境：2.6.34內核，X.Org Server 1.7.6，xf86-video-radeon 6.13.0，GCC 4.4.3
每個文件系統都使用的是它們的默認掛載選項。
編譯基準測試Compile Bench
圖 1 Compile Bench測試結果
在Compile Bench測試結果中，Btrfs勝出，它比第二名EXT3快出23%，EXT3比EXT4又快出22%，排在最后的是XFS，它的速度只有10.83MB/s，與Btrfs的64.47MB/s相比，懸殊非常大。
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文件系統性能測試FS-Mark
圖 2 FS-Mark測試1000個1MB大小的文件
在FS-Mark測試1000個1MB大小的文件時，EXT3在OCZ Agility EX SSD硬盤上意外勝出，EXT4明顯落后于EXT3，事實上EXT4是所有文件系統中最慢的，這一輪Btrfs排在了第二名。
圖 3 FS-Mark禁用Sync/FSync測試1000個1MB大小的文件
同樣是測試1000個1MB大小的文件，但這次禁用了sync，測試結果讓人難以置信，Btrfs以絕對優勢勝出，它的成績相當于EXT3和EXT4的4.5倍，EXT3仍然快于EXT4，但優勢不是很明顯，這一次XFS再次排在末尾，倒數第二名的EXT4也比它快2.5倍。
圖 4 FS-Mark 4個線程測試5000個1MB大小的文件
這一次我們將文件數量增大到5000個，開啟了4個線程，Btrfs再次勝出，但這次EXT4上升到了第二名，不過Btrfs比它仍然要快出24%，排在最后的仍然是XFS。
圖 5 FS-Mark測試4000個1MB大小的文件，32個子目錄
我們最后的FS-Mark測試中，將4000個1MB大小的文件放入32個子目錄，這次EXT3勝出，而EXT4則墊底，XFS這次則一反頹勢，上升到了第二，一向表現優秀的Btrfs這次只落得個第三的名次。
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文檔服務器性能測試Dbench
圖 6 Dbench測試結果
接下來我們執行了Dbench測試，客戶端數量從1,6,12,48到128個，當只有1個客戶端時，XFS的速度是最快的，但客戶端達到128個時，XFS變成最慢的了，而Btrfs則完全相反，一開始是最慢的，客戶端數量越多越快，到128個客戶端時，Btrfs僅僅次于EXT4，排在第二位，排在第一位的EXT4也是剛開始客戶端數量少時速度慢，客戶端升至6個時，就超過了其它文件系統，到48個客戶端時，達到峰值，雖然到128個客戶端性能有所下降，但仍然保持著第一的位置。
讀寫性能測試IOzone
圖 7 IOzone寫入測試結果
在IOzone測試中，我們先從8GB寫入測試開始，我們使用了4Kb，64Kb和1MB記錄大小的測試結果加以對比，當記錄大小為4Kb時，XFS最快，在64Kb時，XFS接近EXT4的速度，但到了1MB時，EXT4就全面超越了XFS，在這一輪測試中一直墊底的是Btrfs。
圖 8 IOzone讀取測試結果
接下來我們執行了IOzone讀取測試，這次EXT4勝出，排在其后分別是XFS，Btrfs，EXT3，在磁盤讀取速度方面EXT4比Btrfs快將近20%。
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文件創建和刪除測試PostMark
圖 9 PostMark測試結果
執行PostMark測試的結果表明，EXT4仍然是最快的，每秒處理2881個事務請求，Btrfs的成績是2467，緊隨其后的XFS，排名墊底的則是EXT3，僅僅只有954。
并發數據庫會話性能測試
圖 10 PostgreSQL pgbench測試結果
在PostgreSQL測試中，EXT4再次勝出，XFS和EXT3都表現不錯，唯獨Btrfs太讓人失望，每秒只能處理69個事務請求，與排名第一的EXT4 881個事務請求形成了巨大的差距。
圖 11 SQLite測試結果
在SQLite測試中，Btrfs再次墊底（注意測試結果越小越好），在上一個數據庫測試中，表現不錯的EXT3超過了EXT4，速度幾乎相差3倍，而XFS和EXT4則基本相當。
解壓性能測試
圖 12 Unpacking測試結果
接下來的測試是解壓linux-2.6.32.tar.bz2源代碼包，EXT4的解壓時間最短，緊隨其后的是Btrfs和EXT3，XFS再次墊底。
線程IO測試
圖 13 Threaded I/O Tester測試結果
我們最后一個測試是Threaded I/O Tester，我們開啟了16個線程執行隨機寫入測試，每線程寫入64MB數據，在這一輪測試中，Btrfs再次以絕對優勢奪得桂冠，幾乎是排名第二的EXT4的速度的10倍。
結論
在這些測試中，EXT4的表現最為突出，但Btrfs在諸如Compile Bench，FS-Mark等測試中表現也不賴，雖然EXT3風頭不再，但在某些測試中仍然表現得非常優秀。在選擇文件系統時，速度不應該是決策的唯一因素。
原文：File-System Benchmarks With The Linux 2.6.34 Kernel 作者：Michael Larabel
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