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Title: Les systèmes de fichiers
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Date: 2012-09-25 10:28
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Author: Wxcafe
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Category: Teaching
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Slug: les-systemes-de-fichiers
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Un système de fichiers. Vous en avez surement déjà entendu parlé si vous
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avec déjà installé Linux, ou formaté une clé USB. Dans ces cas, vous
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connaissez surement NTFS, EXT4, ou encore FAT32.
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Ces différents noms désignent en effet des systèmes de fichiers. Mais
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qu'est-ce qu'un système de fichiers?
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Pour comprendre cela, il faut déjà savoir ce qu'est exactement un
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fichier. Un fichier est un ensemble de blocs (les blocs sont l'unité la
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plus petite traitable par le matériel, ils font généralement 1 ou 4 Kio
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([kibioctet][]), en fonction du système de fichier utilisé.), qui est
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donc composé de bits, interprétés différemment en fonction du type de
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fichier. Cependant, seul, le fichier n'est pas accessible, puisqu'il
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n'est pas indexé, c'est a dire que l'OS ne sait pas qu'il est présent,
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ou il commence ni où il s'arrête (je schématise un peu, mais c'est
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l'idée).
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Ainsi, le système de fichier donne un cadre et un standard à
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l'arborescence des fichiers. Par exemple, le système de fichier ext4
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utilise des blocs de 1 Kio, et de ce fait, toutes les partitions de
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disque dur formatées en ext4 peuvent prendre comme unité de base 1 Kio
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et mesurer la taille des fichiers en blocs de cette façon. Les systèmes
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de fichiers nécessitent l'inclusion de drivers dans le noyau pour
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pouvoir être pris en compte.
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Le noyau linux inclut par défaut les drivers pour ext2/3/4, btrfs,
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reiserfs, ntfs, fat16/32 et hfsx, ce qui permet de monter a peu
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près tout type de partition récente.
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Il convient de bien faire la différence entre le système de fichier et
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l'arborescence des fichiers. Si l'arborescence des fichiers est en fait
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une entité virtuelle englobant la racine / et tous les fichiers et
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dossiers contenus dedans, le système de fichier permet a votre système
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GNU/Linux de distinguer les différents fichiers composants cette
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arborescence.
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Détaillons maintenant les types de fichiers les plus répandus:
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- FAT16/32 : Les systèmes de fichier FAT (pour File Allocation Table,
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soit la définition d'un système de fichier), remplissent leur rôle le
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plus simplement possible. Ne permettant (historiquement) que des noms de
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8 caractères (plus extension de trois caractères), ni chiffrement, ni
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système de distinction d'utilisateurs (DOS étant un système
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mono-utilisateur), Il fut décliné par microsoft en FAT16 et en FAT32,
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utlisants respectivement des blocs de 16 et 32 Kio.
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- NTFS :. Le NTFS (pour New Technology File System, rapport a Windows
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NT) est un système de fichier qui est apparu avec Windows XP, et qui
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était une mise a jour nécessaire du FAT32 vieillissant. NTFS ajoute a
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FAT différentes capacités dont le chiffrement, les liens symboliques, la
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compression et les quotas pour les volumes, permettant de limiter la
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taille maximum occupée dans une partition.
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- ReFS : ReFS est le système de fichiers introduit dans Windows Server 2012.
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Ne différant pas énormément de NTFS, je le mentionne principalement
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parce qu'il est prévu qu'il soit le défaut pour Windows 8.
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Il apporte principalement la redondance, c'est a dire que chaque
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fichier possède une somme de contrôle en 64 bits stockée dans un fichier
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séparé pour éviter les corruption de disque.
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- Ext2/3/4 : les systèmes ext (extended) sont les systèmes de fichiers
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les plus utilisés sous linux pour le grand public. (Je traiterai ici
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d'ext4, puisque c'est le plus récent.) Il dispose de toutes les
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fonctions que l'on peut attendre d'un système de fichiers moderne, ni
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plus ni moins. Ainsi, ext4 est un système de fichiers journalisé,
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acceptant les capacités jusqu’à 1 Exioctet, et utilise l'allocation dite
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"par extent", ce qui signifie que la création d'un fichier réserve
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automatiquement les zones contiguës de façon a réduire la fragmentation.
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- ReiserFS : ce système de fichiers, créé par le (légèrement mégalo)
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programmeur Hans Reiser, est a retenir pour avoir été le premier système
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de fichiers journalisé, et accepte un nombre de fichiers de l'ordre des
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4 milliards. Le but de ce système est de créer un système polyvalent, a
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la fois système de fichiers et base de donnée (de part sa grande
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capacité en terme de nombre de fichiers et de l'utilisation d'un
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journal.)
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- Btrfs : ce système est l'évolution logique d'ext4, et inclut lui aussi
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l'allocation par extent, mais possède de plus un système de
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sous-volumes, qui permet d’accéder a plusieurs arborescences de fichiers
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montées en même temps (système pratique et utile pour faire des
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snapshots de systèmes.). Il permet aussi de redimensionner a chaud la
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taille des partitions, en les agrandissant ou en les rétrécissant, est
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compatible avec [LVM][], a un système de checking intégré (btrfsck), et
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utilise un algorithme de compression appelé LZ4, qui accélère les accès
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aux fichiers compressés d'environ 30% par rapport a LZO, le système
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utilisé dans ext4.
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- HFS+ : le système de fichier présent sur tous les macs a des capacités
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relativement standards, et ressemble énormément a l'ext3. Il supporte
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cependant les liens directs vers les dossiers, fonction rare sur les
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systèmes de fichiers actuels. Il est possible qu'il évolue a nouveau
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dans les années a venir
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- ZFS : Ce système de fichier, venu de Solaris mais utilisable par Linux
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et \*BSD, est, tel Btrfs, a la fois un système de fichier et un
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remplaçant/compatible avec LVM, C'est un système de fichiers conçu
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principalement pour les serveurs, et il intègre ainsi un système de
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redondance des données pour éviter les corruptions, un mode RAID-Z
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(apparenté au RAID5), des checks d’intégrité en continu, des snapshots,
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etc...
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Comme on a pu le voir, les systèmes de fichiers disponibles sont
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légions. Cependant, le plus adapté a Linux et a une utilisation grand
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public aujourd'hui est probablement Btrfs. Malheureusement, ce dernier
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n'est pas aujourd'hui proposé par défaut sur les distributions les plus
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utilisées, au profit de l'ext4, qui commence a accuser son âge...
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Les systèmes de fichiers, s'ils peuvent ne pas sembler primordiaux au
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fonctionnement du système, sont en fait de première importance, et ce
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choix ne devrait pas être laissé au hasard, et être mis a jour
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régulièrement (pour éviter les failles de sécurité...)
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Bon courage, et bon choix pour votre prochain système.
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[kibioctet]: http://fr.wikipedia.org/wiki/Kibioctet#Multiples_normalis.C3.A9s
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[LVM]: http://fr.wikipedia.org/wiki/LVM
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