NAS এবং Linux সার্ভারে ZFS, Btrfs এবং EXT4 এর তুলনা

ইনফরমটেক ডিজিটাল » মানে » NAS এবং Linux সার্ভারে ZFS, Btrfs এবং EXT4 এর তুলনা

আপনি যদি পছন্দ করতে গিয়ে দ্বিধায় ভোগেন আপনার NAS বা Linux সার্ভারের জন্য ZFS, Btrfs বা EXT4আপনি একা নন। প্রথম নজরে এগুলিকে খুব একই রকম মনে হয় (স্ন্যাপশট, রেইড, ডেটা ভেরিফিকেশন…), কিন্তু একটু গভীরে গেলেই দেখা যায় যে প্রত্যেকটি ভিন্ন ভিন্ন উদ্দেশ্য নিয়ে তৈরি করা হয়েছে, এর সুস্পষ্ট কিছু সুবিধা এবং কিছু গুরুত্বপূর্ণ সীমাবদ্ধতাও রয়েছে, যা ডিস্ক ফরম্যাট করা শুরু করার আগে আপনার জানা প্রয়োজন।

নিম্নলিখিত লাইনগুলিতে আপনি একটি পাবেন ZFS, Btrfs এবং EXT4 এর মধ্যে গভীর তুলনাফাইল সিস্টেম কী এবং একটি NAS-এ এর ভূমিকা কী, সেই থেকে শুরু করে এর বাস্তব ব্যবহার, ধারণক্ষমতার সীমাবদ্ধতা, পারফরম্যান্স, রিসোর্স খরচ এবং আপনি বাড়ির জন্য একটি NAS, ছোট ব্যবসার সার্ভার, নাকি উচ্চ প্রাপ্যতা (high availability) প্রয়োজন এমন কোনো গুরুত্বপূর্ণ পরিবেশ সেট আপ করছেন, তার উপর নির্ভর করে ব্যবহারিক সুপারিশ পর্যন্ত সবকিছু ব্যাখ্যা করা হয়েছে।

ফাইল সিস্টেম কী এবং NAS-এর ক্ষেত্রে এটি এত গুরুত্বপূর্ণ কেন?

একটি ফাইল সিস্টেম মূলত, যে পদ্ধতিতে অপারেটিং সিস্টেম ডেটা সংগঠিত করে, সংরক্ষণ করে এবং পুনরুদ্ধার করে হার্ড ড্রাইভ, এসএসডি এবং এক্সটার্নাল ড্রাইভে। এই নিয়ম ও কাঠামোর সেট ছাড়া, সিস্টেমটি কোনো ক্রম ছাড়াই কেবল শূন্য এবং একের সারি দেখতে পাবে, এবং একটি ফাইল কোথা থেকে শুরু হয়, কোথায় শেষ হয় বা এটির কী অনুমতি রয়েছে তা জানতে পারবে না।

এর মৌলিক কাজগুলোর মধ্যে একটি হলো প্রতিটি ফাইলের জন্য স্থানের ব্লক বরাদ্দ করুন, খালি জায়গা পরিচালনা করুন এবং ডিরেক্টরিগুলোর কাঠামো তৈরি করুন। যাতে ডেটা অ্যাক্সেস যতটা সম্ভব দ্রুত এবং নির্ভরযোগ্য হয়। এছাড়াও, ফাইল সিস্টেম মেটাডেটা (আকার, তারিখ, মালিক), অনুমতি এবং অ্যাক্সেস কন্ট্রোল লিস্ট (ACLs), অ্যান্টি-ফ্র্যাগমেন্টেশন মেকানিজম, জার্নালিং এবং অনেক ক্ষেত্রে, ব্যবহারকারী বা গ্রুপ অনুযায়ী ডিস্ক কোটার মতো অপশনগুলো পরিচালনা করে।

প্রতিটি ডেটা সংরক্ষিত থাকে নির্দিষ্ট ঠিকানা সহ ভৌত ব্লক বা সেক্টরপার্টিশন টেবিলটি সেই স্টোরেজের যৌক্তিক কাঠামো নির্ধারণ করে। এর সর্বোচ্চ ধারণক্ষমতা ফাইল সিস্টেম দ্বারা ব্যবহৃত "ওয়ার্ড উইডথ"-এর উপর নির্ভর করে: মেমরি অ্যাড্রেস করার জন্য যত বেশি বিট ব্যবহৃত হয়, এর আয়তন এবং ফাইল ধারণক্ষমতা তত বেশি হয়।

যখন আমরা একটি NAS নিয়ে কথা বলি, তখন এই সবকিছু আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে কারণ ফাইল সিস্টেমের অবস্থা সর্বোচ্চ ধারণক্ষমতা, স্থিতিশীলতা, প্রকৃত গতি এবং উন্নত বৈশিষ্ট্য মেশিনের: স্ন্যাপশট, ডেটা ইন্টিগ্রিটি, RAID, রেপ্লিকেশন, কম্প্রেশন, ডিডুপ্লিকেশন, ইত্যাদি। এখান থেকেই লিনাক্স জগৎ এবং NAS সার্ভারের প্রধান বিষয়গুলো সামনে আসে: EXT4, Btrfs এবং ZFS।

EXT4: সাধারণ ব্যবহার এবং হোম NAS-এর জন্য একটি মজবুত ও অভিজ্ঞ মডেল।

EXT4 (চতুর্থ বর্ধিত ফাইলসিস্টেম) হলো বেশিরভাগ লিনাক্স ডিস্ট্রিবিউশনে কার্যত একটি মানদণ্ড সাধারণ ব্যবহারের জন্য। এটি EXT3-এর সরাসরি বিবর্তন হিসেবে তৈরি হয়েছিল, যার লক্ষ্য ছিল আরও বেশি ধারণক্ষমতা, উন্নত কর্মক্ষমতা এবং কম ফ্র্যাগমেন্টেশন প্রদান করা, পাশাপাশি সেই নির্ভরযোগ্যতা বজায় রাখা যা এটিকে সার্ভার এবং ডেস্কটপে এত জনপ্রিয় করে তুলেছিল।

এটি একটি ফাইল সিস্টেম জার্নালিং সহ লেনদেনমূলকবিদ্যুৎ বিভ্রাট বা আকস্মিক ক্র্যাশের ক্ষেত্রে ডেটা নষ্ট হওয়ার ঝুঁকি কমানোর জন্য এটি অপেক্ষমান রাইট পরিবর্তনের রেকর্ড রাখে। এটি Btrfs বা ZFS-এর কপি-অন-রাইট (CoW) সুরক্ষার পর্যায়ে পৌঁছায় না, কিন্তু সাধারণ ব্যবহারের জন্য এটি যথেষ্ট শক্তিশালী।

এর প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে এর তাত্ত্বিক সীমাবদ্ধতাগুলো বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য: ১ EiB পর্যন্ত ভলিউম এবং ১৬ TiB পর্যন্ত আর্কাইভ ৪কে ব্লক ব্যবহার করলে, সর্বোচ্চ প্রায় ৪ বিলিয়ন ফাইল এবং ২৫৫ বাইট পর্যন্ত ফাইলের নাম রাখা যায়। এটি অধিকাংশ বাড়ির ব্যবহার এবং অনেক ছোট ও মাঝারি আকারের ব্যবসার জন্য প্রয়োজনের চেয়েও বেশি।

EXT4 কৌশল অন্তর্ভুক্ত করে খণ্ডন হ্রাস করুন এবং কর্মক্ষমতা উন্নত করুনএর বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে রয়েছে ‘এক্সটেন্টস’ (সংলগ্ন ব্লকগুলোর সমষ্টি), লেজি অ্যালোকেশন (অ্যালোকেট-অন-ফ্লাশ) যা লেখার ঠিক আগে কোন ব্লকগুলো ব্যবহার করা হবে তা নির্ধারণ করে, এবং ফাইলগুলোর জন্য সংলগ্ন স্থান শূন্য দিয়ে পূর্ণ না করে সংরক্ষণ করার ক্ষমতা। এটি ভলিউম আনমাউন্ট না করেই অনলাইন ডিফ্র্যাগমেন্টেশনের সুযোগ দেয়, যদিও এই প্রক্রিয়ার সময় সিস্টেম ধীর হয়ে যায়।

এর আরেকটি ব্যবহারিক সুবিধা হলো এর পূর্ববর্তী সংস্করণের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণএকটি EXT3 সিস্টেমকে তার কাঠামো অক্ষুণ্ণ রেখে EXT4-এ আপগ্রেড করা সম্ভব, যাতে উভয়ই এটি বুঝতে পারে। তবে, একবার EXT4 হিসেবে তৈরি হয়ে গেলে, আপনি আর EXT3-তে ফিরে যেতে পারবেন না। নিরাপত্তার ক্ষেত্রে, এটি স্বচ্ছ ডেটা এনক্রিপশন, জার্নালিং এবং প্রচলিত লিনাক্স ACL সমর্থন করে।

NAS জগতে, বহু নির্মাতা (যেমন QNAP, Synology, Asustor তাদের অনেক মডেলে) EXT4-কেই বেছে নিচ্ছে। নিম্ন ও মধ্যম-পরিসরের সরঞ্জামের ক্ষেত্রে ডিফল্ট পছন্দযেখানে লক্ষ্য হলো স্থিতিশীলতা, সামঞ্জস্যতা এবং সীমিত সিপিইউ ও র‍্যাম রিসোর্সের মধ্যে সর্বোত্তম সম্ভাব্য পারফরম্যান্স।

Btrfs: স্ন্যাপশট, CoW এবং ইন্টিগ্রেটেড RAID সহ এর আধুনিক উত্তরসূরি

Btrfs (বি-ট্রি ফাইল সিস্টেম) শুরু থেকেই ডিজাইন করা হয়েছিল লিনাক্সে EXT4-এর “স্বাভাবিক উত্তরসূরি”২০০৭ সালে ওরাকল এবং কিছু উচ্চাভিলাষী লক্ষ্য নিয়ে এর যাত্রা শুরু হয়েছিল: EXT4-এর ধারণক্ষমতা ও কার্যকারিতার সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে ওঠা এবং লিনাক্সে এমন সবকিছুকে স্ট্যান্ডার্ড হিসেবে অন্তর্ভুক্ত করা, যা আমরা আগে কেবল উচ্চমানের সলিউশনগুলিতেই দেখতাম, যেমন স্ন্যাপশট, CoW, উন্নত RAID এবং ইন্টিগ্রেটেড ভলিউম ম্যানেজমেন্ট।

সীমার দিক থেকে, Btrfs এবং ZFS একই পর্যায়ে খেলে: সর্বোচ্চ ভলিউম এবং ফাইলের আকার ১৬ EiB পর্যন্তফাইলের সর্বোচ্চ সংখ্যা ১৮ ট্রিলিয়ন পর্যন্ত হতে পারে এবং ফাইলের নামগুলো ২৫৫ বাইট দীর্ঘ হয়। বাস্তবে, এটি প্রায় যেকোনো আধুনিক পরিবেশের জন্য কার্যত সীমাহীন একটি সিস্টেম।

এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হলো যে এটি সম্পূর্ণরূপে কপিরাইটের সাথে কাজ করে। এটি ডেটা এবং মেটাডেটা উভয়ের ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য। যখনই কোনো কিছু পরিবর্তন করা হয়, পূর্ববর্তী ডেটা ওভাররাইট করা হয় না; পরিবর্তে, একটি নতুন অনুলিপি অন্য একটি স্থানে লেখা হয় এবং পয়েন্টারটি আপডেট করা হয়। এর ফলে প্রায়-তাৎক্ষণিক স্ন্যাপশট নেওয়া যায় এবং বিভিন্ন ধরনের নীরব ত্রুটি প্রতিরোধ করা যায়, কারণ পরিবর্তনটি কমিট না করা পর্যন্ত একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ সংস্করণ সর্বদা বজায় থাকে।

Btrfs আপনাকে তৈরি করতে দেয় স্ন্যাপশট পড়া এবং লেখাসেইসাথে স্ন্যাপশটেরও স্ন্যাপশট নেওয়া যায় এবং সাবভলিউম ব্যবহার করে সেগুলোকে নমনীয়ভাবে পরিচালনা করা যায়। এতে ফাইল সিস্টেম লেভেলে বিল্ট-ইন RAID (RAID 0, 1, 10 এবং লেভেল 5/6, যার মধ্যে শেষেরটি কিছু পরিবেশে এখনও সংবেদনশীল বলে বিবেচিত), মিররিং ও স্ট্রাইপিং কৌশল এবং ডাইনামিক ইনোড অ্যালোকেশনও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, ফলে সিস্টেম তৈরির সময় ফাইলের সর্বোচ্চ সংখ্যা নির্ধারণ করার কোনো প্রয়োজন নেই।

আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পদ হলো স্বচ্ছ কম্প্রেশন অনলাইন (zlib, LZO, বা Zstd-এর মতো অ্যালগরিদম ব্যবহার করে), যা ডেটার ভৌত আয়তন কমিয়ে জায়গা বাঁচাতে সাহায্য করে এবং কখনও কখনও রিড/রাইট পারফরম্যান্সও উন্নত করে। এটি ডিডুপ্লিকেশন (সাধারণত বাহ্যিক টুল ব্যবহার করে), চেকসাম তুলনা করে ডেটা যাচাই ও মেরামত করার জন্য স্ক্রাবিং, এবং একটি অপ্টিমাইজড এসএসডি মোডও সমর্থন করে।

চকচক করলেই সোনা হয় না। EXT4-এর তুলনায়, Btrfs সাধারণত বেশি সিপিইউ এবং মেমরি ব্যবহার করে।এবং অনেক পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, একই হার্ডওয়্যার পরিস্থিতিতে এটি তুলনামূলকভাবে কম রিড ও রাইট পারফরম্যান্স প্রদান করে। CoW লজিক, চেকসাম এবং উন্নত ফিচারগুলোর জন্য প্রয়োজনীয় রিসোর্সের প্রয়োজন হয়, যা সাধারণ মানের NAS ডিভাইসগুলোর ক্ষেত্রে একটি বিবেচ্য বিষয়।

NAS ইকোসিস্টেমে, Btrfs হয়ে উঠেছে সিনোলজির বড় বাজি এবং অনেক ব্যবসায়-ভিত্তিক সমাধানবিশেষ করে এর বিল্ট-ইন স্ন্যাপশট, ইনক্রিমেন্টাল রেপ্লিকেশন অপশন (সেন্ড/রিসিভ), ঘন ঘন ব্যাকআপ এবং মাত্র কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে অযাচিত পরিবর্তন পূর্বাবস্থায় ফিরিয়ে আনার সুবিধার কারণে।

ZFS: ডেটার অখণ্ডতা, পরিমাপযোগ্যতা এবং কঠিন পরিবেশের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য সমাধান।

ZFS (জেটাবাইট ফাইল সিস্টেম) সান মাইক্রোসিস্টেমসে সোলারিসের জন্য তৈরি হয়েছিল এবং ২০০৫ সালে ওপেনসোলারিসের অংশ হিসেবে প্রকাশিত হয়। বর্তমানে এটি প্রধানত এর মাধ্যমে বিতরণ করা হয়। OpenZFS এবং এটিকে ফ্রিবিএসডি, লিনাক্স ও অন্যান্য সিস্টেমে পোর্ট করা হয়েছে। এটি নিঃসন্দেহে অন্যতম সেরা একটি সফটওয়্যার। বিদ্যমান সবচেয়ে উন্নত ফাইল সিস্টেম ইউনিক্স-সদৃশ সিস্টেমের জন্য।

এর অন্যতম স্তম্ভ হলো যে এটি ভলিউম ম্যানেজার এবং ফাইল সিস্টেমকে একটি একক স্তরে একত্রিত করে।এক্সটার্নাল ডিস্ক বা RAID অ্যারের উপর ফাইল সিস্টেম মাউন্ট করার পরিবর্তে, ZFS ভার্চুয়াল ডিভাইস (vdev) দিয়ে গঠিত স্টোরেজ পুল (zpool) তৈরি করে। এই পুলের উপরে ডেটাসেট (ফাইল সিস্টেম) এবং zvol (ব্লক ডিভাইস) সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা সবই একই টুল দ্বারা সমন্বিত ও পরিচালিত হয়।

ধারণক্ষমতার দিক থেকে, ZFS ১২৮-বিট অ্যাড্রেসিং ব্যবহার করে, যার অর্থ হলো ১৬ EiB পর্যন্ত ভলিউম এবং ফাইলএটি ২৫৫ বাইট পর্যন্ত ফাইলের নাম এবং সর্বোচ্চ কয়েকশ বিলিয়ন ফাইল সমর্থন করে। এটি এমন একটি সিস্টেম যা বিশাল স্টোরেজ স্তরে নির্বিঘ্নে প্রসারিত হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

Btrfs-এর মতো, ZFS-ও তার কার্যক্রমের ভিত্তি হিসেবে ব্যবহার করে প্রতিটি ব্লকে চেক্সাম সহ কপি-অন-রাইটলেখার আগে, এটি একটি চেকসাম (সাধারণত ২৫৬ বিট) গণনা করে যা প্রতিটি রিডের সময় যাচাই করা হয়। যদি এটি কোনো ত্রুটি শনাক্ত করে এবং রিডানডেন্সি (যেমন, RAID-Z বা মিররিং-এ) বিদ্যমান থাকে, তবে এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে এবং স্বচ্ছভাবে তা মেরামত করতে পারে; এই প্রক্রিয়াটি ডেটা সেলফ-হিলিং নামে পরিচিত।

সিঙ্ক্রোনাস রাইটের (যেমন, ডেটাবেস) উপর CoW মডেলের প্রভাব কমাতে, ZFS ব্যবহার করে ZFS ইন্টেন্ট লগ (ZIL)যা গুরুত্বপূর্ণ অপারেশনগুলোর গতি বাড়াতে দ্রুতগতির এসএসডি-তে থাকতে পারে। এতে র‍্যামে (ARC) এবং ঐচ্ছিকভাবে এসএসডি-তে (L2ARC) রিড ক্যাশেও রয়েছে, যা পারফরম্যান্স উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে কিন্তু র‍্যামের প্রয়োজনীয়তাও বাড়িয়ে দেয়।

এর অসুবিধা হলো সম্পদ খরচ: ZFS এমন মেশিনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেগুলিতে প্রচুর র‍্যাম রয়েছে (যুক্তিসঙ্গত ভিত্তি হিসাবে ১৬ জিবি)। এবং একটি ভালো মানের সিপিইউ। বিশেষ করে ডিডুপ্লিকেশন মেমরির ব্যবহার উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে দিতে পারে, তাই এটি কেবল তখনই চালু করা উচিত যখন জায়গা বাঁচানোর বিষয়টি সত্যিই যুক্তিযুক্ত হয়।

ব্যবস্থাপনার ক্ষেত্রে, ZFS বিখ্যাত পদ্ধতিটি চালু করেছে। RAID-Z (RAID-Z1, RAID-Z2, RAID-Z3)ক্লাসিক RAID 5/6-এর 'রাইট হোল'-এর মতো সমস্যা এড়ানোর জন্য ডিজাইন করা এই সিস্টেমটি পুলের সহজ, মিররড এবং অ্যাডভান্সড সমন্বয় প্রদান করে। এটি আপনাকে পুলে নতুন ডিভাইস যোগ করে ধারণক্ষমতা বাড়াতে এবং প্রচলিত RAID-এর তুলনায় অনেক বেশি নমনীয়তার সাথে তাৎক্ষণিকভাবে সেগুলো ব্যবহার শুরু করতে দেয়।

এর উন্নত বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে আমরা খুঁজে পাই তাৎক্ষণিক স্ন্যাপশট, লাইটওয়েট ক্লোন, স্বচ্ছ কম্প্রেশন, অভ্যন্তরীণ ডিডুপ্লিকেশন এবং অত্যন্ত সূক্ষ্ম কোটা প্রতি ডেটাসেট বা ব্যবহারকারীর জন্য। স্ন্যাপশটের সংখ্যা ট্রিলিয়ন হতে পারে এবং সেগুলি প্রায় সঙ্গে সঙ্গেই তৈরি হয়, কারণ শুধুমাত্র বিদ্যমান ব্লকগুলির রেফারেন্স সংরক্ষণ করা হয়।

অসুবিধা হলো রিসোর্স খরচ: ZFS এমন মেশিনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যেগুলোর পর্যাপ্ত র‍্যাম (যুক্তিসঙ্গত ভিত্তি হিসাবে ১৬ জিবি এবং ডিডুপ্লিকেশন সক্রিয় থাকলে আরও বেশি) এবং একটি ভালো মানের সিপিইউ। বিশেষ করে ডিডুপ্লিকেশন মেমরির ব্যবহার উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে দিতে পারে, তাই এটি কেবল তখনই চালু করা উচিত যখন জায়গা বাঁচানোর বিষয়টি সত্যিই যুক্তিযুক্ত হয়।

QNAP-এর মতো নির্মাতারা তাদের ক্ষেত্রে ZFS-এর ওপর বাজি ধরছে। QuTS হিরো সিস্টেম সহ উচ্চমানের NAS ডিভাইসযেখানে এর সক্ষমতাগুলো সম্পূর্ণরূপে কাজে লাগানো যায়: RAID-Z, নিরবচ্ছিন্ন ইন্টিগ্রিটি ভেরিফিকেশন, কম্প্রেশন, বিপুল সংখ্যক স্ন্যাপশট এবং উন্নত ব্যবহারকারীদের জন্য তুলনামূলকভাবে ব্যবহার-বান্ধব একটি গ্রাফিক্যাল ইন্টারফেস থেকে সবকিছু পরিচালনা করার সুবিধা।

অন্যান্য প্রচলিত ফাইল সিস্টেমগুলো হলো: NTFS, FAT32, exFAT, এবং XFS

যদিও আমরা এখানে সার্ভার এবং NAS পরিবেশে ZFS, Btrfs এবং EXT4-এর উপর আলোকপাত করছি, অন্যান্য ফাইল সিস্টেমও দৈনন্দিন ব্যবহারে দেখা যায়। খুব নির্দিষ্ট ব্যবহার সহ ফাইল সিস্টেমএগুলো বুঝলে বিভিন্ন অপারেটিং সিস্টেমের মধ্যে ডিস্ক সংযোগ করার সময় ধারণাগুলো গুলিয়ে ফেলার সম্ভাবনা এড়ানো যায়।

এনটিএফএস (নিউ টেকনোলজি ফাইল সিস্টেম) কয়েক দশক ধরে উইন্ডোজের ডিফল্ট ফাইল সিস্টেম হিসেবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। এটি খুব বড় ফাইল, উন্নত পারমিশন, জার্নালিং এবং আরও অনেক বৈশিষ্ট্য সমর্থন করে, কিন্তু উইন্ডোজের বাইরে এর সামঞ্জস্যতা সীমিত।macOS ডিফল্টরূপে এটিকে রিড-অনলি হিসেবে মাউন্ট করে, এবং যদিও লিনাক্স এটিকে ভালোভাবে সমর্থন করে, কনসোলসহ অনেক ডিভাইসের মধ্যে শেয়ার করা হবে এমন ড্রাইভের জন্য এটি সেরা বিকল্প নয়।

FAT32 এটি একটি ক্লাসিক ও অত্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ ডিভাইস, যা সস্তা ফ্ল্যাশ ড্রাইভ, মিডিয়া প্লেয়ার এবং পুরোনো ডিভাইসগুলোর জন্য আদর্শ। এর সবচেয়ে বড় সমস্যা হলো... প্রতি ফাইলে ৪ জিবি সীমাএই কারণে এটি আধুনিক ব্যাকআপ, ডিস্ক ইমেজ বা উচ্চ-মানের ভিডিওর জন্য উপযুক্ত নয়। তা সত্ত্বেও, এটি এখনও কার্যকর, কারণ পৃথিবীর প্রায় প্রতিটি ডিভাইস এটি পড়তে পারে।

চর্বি স্ট্যান্ডার্ড সংস্করণটি আরও পুরোনো এবং আরও সীমাবদ্ধ, এতে ভুলের সুযোগ খুব কম, কোনো নিরাপত্তা অনুমতি নেই এবং এটি কম ধারণক্ষমতার (প্রায় কয়েক দশ জিবি) জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এর বিনিময়ে, এটি পুরোনো সিস্টেমগুলোর সাথেও অত্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকে। এবং কিছু এমবেডেড সিস্টেমে, যদিও বাস্তবে আজকাল কোনো গুরুত্বপূর্ণ কাজের জন্য এর ব্যবহার বিরল।

exFAT রিমুভেবল মিডিয়ার জন্য FAT32-এর উত্তরসূরি হিসেবে এটি তৈরি করা হয়েছিল, যা ৪ জিবি ফাইলের আকারের সীমাবদ্ধতা দূর করে। এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এসডি কার্ড, ইউএসবি ফ্ল্যাশ ড্রাইভ এবং এক্সটার্নাল হার্ড ড্রাইভ যা উইন্ডোজ এবং ম্যাকওএস-এর মধ্যে স্থানান্তরিত হবে। লিনাক্সে এর ইতিমধ্যেই শক্তিশালী সমর্থন রয়েছে, কিন্তু এটি স্ন্যাপশট বা শক্তিশালী জার্নালিং-এর মতো বৈশিষ্ট্য যোগ করে না, তাই এটি NAS-এর জন্যও আদর্শ বিকল্প নয়।

অবশেষে, XFS দ্বারা এটি একটি ফাইল সিস্টেম যা ভিত্তিক খুব বড় ফাইলগুলির সাথে উচ্চ কর্মক্ষমতাএটি উচ্চমানের লিনাক্স সার্ভার এবং বড় ডেটাবেসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি উন্নত জার্নালিং এবং চমৎকার প্যারালাল পারফরম্যান্স প্রদান করে, কিন্তু এতে নেটিভ স্ন্যাপশট এবং ইন্টিগ্রেটেড কম্প্রেশনের অভাব রয়েছে, তাই নির্দিষ্ট কিছু ক্ষেত্রে এটি ZFS বা Btrfs-এর চেয়ে EXT4-এর সাথেই বেশি প্রতিযোগিতা করে।

ZFS, Btrfs এবং EXT4-এর তুলনা: সক্ষমতা, কার্যকারিতা এবং সীমাবদ্ধতা

ZFS, Btrfs এবং EXT4-কে পাশাপাশি তুলনা করলে বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য সামনে আসে। সর্বোচ্চ ধারণক্ষমতা, উন্নত বৈশিষ্ট্য এবং ডেটা সুরক্ষার স্তরতাত্ত্বিক সীমার দিক থেকে, ZFS এবং Btrfs উভয়ই ভলিউম এবং ফাইলের জন্য ১৬ EiB-এর একই পর্যায়ে রয়েছে, যেখানে EXT4 ভলিউমের জন্য ১ EiB এবং প্রতি ফাইলে ১৬ TiB (৪কে ব্লক সহ) ব্যবহার করে।

ফাইলের আকারের দিক থেকে, Btrfs এবং ZFS বিপুল পরিমাণ ফাইল সমর্থন করে (Btrfs-এর ক্ষেত্রে ট্রিলিয়ন এবং ZFS-এর ক্ষেত্রে ২ ট্রিলিয়ন পর্যন্ত)।⁴⁸ ZFS-এ), যেখানে EXT4 ক্রমানুসারে স্থানান্তরিত হয় বিলিয়ন বিলিয়ন ইনোড উপলব্ধতিনটি ক্ষেত্রেই ফাইলের নামের জন্য ২৫৫ বাইটের একটি সীমা রয়েছে, যা কার্যত যেকোনো পরিস্থিতির জন্য যথেষ্ট।

যেখানে একটি স্পষ্ট বিভাজন দেখা যায় তা হল উন্নত ফাংশনZFS এবং Btrfs-এ কপি-অন-রাইট, বিল্ট-ইন স্ন্যাপশট, ট্রান্সপারেন্ট কম্প্রেশন এবং ডিডুপ্লিকেশন (যা ZFS-এ সহজাত এবং Btrfs-এ টুলের মাধ্যমে উপলব্ধ) এর মতো সুবিধা রয়েছে। অন্যদিকে, EXT4-এ CoW সমন্বিত নেই, এর নিজস্ব স্ন্যাপশট নেই এবং এতে বিল্ট-ইন কম্প্রেশন ও ডিডুপ্লিকেশনের অভাব রয়েছে।

জন্য হিসাবে এনক্রিপশনZFS গভীর সিস্টেম ইন্টিগ্রেশনের মাধ্যমে ডেটাসেট-স্তরের এনক্রিপশন প্রয়োগ করে। Btrfs, কনফিগারেশনের উপর নির্ভর করে, ডিভাইসটিকে এনক্রিপ্ট করার জন্য LUKS-এর মতো বাহ্যিক পদ্ধতির উপর নির্ভর করতে পারে, এবং EXT4-কেও প্রায়শই সম্পূর্ণ ভলিউমটিকে সুরক্ষিত করার জন্য LUKS বা অন্যান্য এনক্রিপশন লেয়ারের সাথে যুক্ত করা হয়।

স্ন্যাপশটের দিকে তাকালে দেখা যায়, ZFS অত্যন্ত উচ্চ সংখ্যক স্ন্যাপশট সমর্থন করে (প্রায় ২ এর মতো)।⁴⁸Btrfs বিপুল পরিমাণ অর্থ অনুমোদন করে, এবং EXT4-ও। এটি স্বাভাবিকভাবে সেগুলোকে পরিচালনা করে না।এই কারণে ঘন ঘন ব্যাকআপ, মানবিক ত্রুটি থেকে দ্রুত পুনরুদ্ধার এবং সার্ভারগুলোর মধ্যে রেপ্লিকেশনের কৌশলের ক্ষেত্রে ZFS এবং Btrfs বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য।

ধারণাগত স্তরে, ZFS সবচেয়ে একটি 'অল-ইন-ওয়ান' সমাধান হিসেবে সমন্বিত এবং সুসংহতভলিউম + ফাইল সিস্টেম + RAID + কোটা ব্যবস্থাপনা এবং অবিচ্ছিন্ন যাচাইকরণ। Btrfs-ও অনেকগুলো স্তরকে (ফাইল সিস্টেম ও RAID, সাবভলিউম, স্ন্যাপশট ডেলিভারি) সমন্বিত করে, কিন্তু এটি সাধারণত এনক্রিপশন বা কিছু উন্নত কাজের জন্য বাহ্যিক টুলের উপর নির্ভর করে। অন্যদিকে, EXT4 ঐতিহ্যগতভাবে LVM, mdadm এবং অন্যান্য উপাদানের সাথে একত্রিত হয়ে সম্পূর্ণ সমাধান তৈরি করে।

কর্মক্ষমতা ও সম্পদ ব্যবহার: কোন পরিস্থিতিতে কোনটি সবচেয়ে ভালো কাজ করে?

একটি বিষয় যা তত্ত্বে খুব কমই উল্লেখ করা হয় কিন্তু বাস্তবে খুব লক্ষণীয়, তা হলো... প্রকৃত কর্মক্ষমতা এবং সম্পদ ব্যবহারবিভিন্ন তুলনামূলক পরীক্ষা (যেমন, ফোরোনিক্সের পরীক্ষা) থেকে দেখা যায় যে, খুব নির্দিষ্ট কিছু ক্ষেত্র ছাড়া, একই হার্ডওয়্যার পরিস্থিতিতে সিকোয়েনশিয়াল এবং র‍্যান্ডম রিড ও রাইট অপারেশনের ক্ষেত্রে EXT4 সাধারণত দ্রুততম ফাইল সিস্টেম।

সামগ্রিকভাবে, EXT4 খুব উচ্চ কর্মক্ষমতা প্রদান করে কম সিপিইউ এবং র‍্যাম লোডএটি হোম NAS এবং ছোট ব্যবসার জন্য এটিকে আদর্শ করে তোলে, যেখানে শক্তিশালী স্ন্যাপশট বা ডিডুপ্লিকেশনের প্রয়োজন ছাড়াই দ্রুত এবং সহজে ডেটা স্থানান্তর করাই মূল উদ্দেশ্য।

অন্যদিকে, ZFS এর প্রবণতা হলো বিশুদ্ধ I/O বেঞ্চমার্কে সবচেয়ে ধীরগতিরএকই হার্ডওয়্যারে থাকা অন্যান্য সিস্টেমের সাথে সমতুল্য কনফিগারেশন তুলনা করার ক্ষেত্রে এটি বিশেষভাবে সত্য। এর কারণ হলো, এর CoW মডেল, চেকসাম যাচাইকরণ, কম্প্রেশন, পুল ম্যানেজমেন্ট এবং ইন্টিগ্রিটি ফাংশনগুলো সিপিইউ ও মেমরির সময় ব্যবহার করে, যা এমন পরিবেশে পুষিয়ে যায় যেখানে ডেটা সংরক্ষণই সর্বোচ্চ অগ্রাধিকার।

Btrfs সাধারণত মাঝখানে রাখা হয়: এটি সাধারণ EXT4-এর মতো দ্রুত নয়।তবে, এটি ZFS-এর মতো হার্ডওয়্যারের উপর ততটা চাপ সৃষ্টি করে না। SSD এবং অল-ফ্ল্যাশ RAID ব্যবহার করে এমন অনেক ওয়ার্কলোডে, এটি পারফরম্যান্স এবং উন্নত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি ভালো ভারসাম্য প্রদান করতে পারে, যদিও কার্নেল সংস্করণ এবং নির্দিষ্ট কনফিগারেশনের উপর নির্ভর করে এর আচরণে বেশি ভিন্নতা দেখা যেতে পারে।

যদি আপনার NAS বা সার্ভারটি নিম্ন বা মধ্যম মানের হয়, যাতে র‍্যাম কম এবং প্রসেসর সাধারণ মানের, সাধারণত EXT4-ই সবচেয়ে বুদ্ধিমানের কাজ।আরও শক্তিশালী মেশিনে, ZFS-এর অতিরিক্ত চাপ ছাড়াই স্ন্যাপশট, কম্প্রেশন এবং ইন্টিগ্রেটেড RAID-এর সুবিধা পেতে Btrfs একটি ভালো বিকল্প। আর যখন আপনার কাছে প্রচুর র‍্যামসহ একটি শক্তিশালী মেশিন থাকে এবং সর্বোচ্চ ইন্টিগ্রিটি ও সেলফ-হিলিং প্রয়োজন হয়, তখন ZFS-ই সেরা হয়ে ওঠে।

সুপারিশকৃত ব্যবহারের ক্ষেত্র: হোম এনএএস, এসএমই এবং এন্টারপ্রাইজ পরিবেশ

এতসব তত্ত্বের পরিপ্রেক্ষিতে আসল প্রশ্নটি হলো: আমার নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে কোন ফাইল সিস্টেমটি বেছে নেওয়া উচিত? সিনেমা ও পারিবারিক ব্যাকআপের জন্য ব্যবহৃত একটি NAS, একটি গুরুত্বপূর্ণ ডাটাবেস এনভায়রনমেন্ট বা কয়েক ডজন মেশিনযুক্ত একটি ভার্চুয়ালাইজেশন সার্ভারের মতো নয়।

পাড়া ব্যক্তিগত ব্যবহার, হোম অফিস এবং ছোট অফিস (SOHO)সাধারণত EXT4 হলো সবচেয়ে ভারসাম্যপূর্ণ বিকল্প। এটি অত্যন্ত ভালোভাবে পরীক্ষিত, কোনো সমস্যা ছাড়াই সমস্ত ডিস্ট্রিবিউশন দ্বারা সমর্থিত, চমৎকার পারফরম্যান্স প্রদান করে এবং এর জন্য কোনো বিশেষ হার্ডওয়্যারের প্রয়োজন হয় না। আপনি যদি ফাইল শেয়ার করতে, কিছু ব্যাকআপ তৈরি করতে এবং এক বা দুটি সাধারণ RAID অ্যারে সেট আপ করতে চান, তবে EXT4 নিখুঁতভাবে কাজ করবে।

En যেসব কোম্পানির ঘন ঘন স্ন্যাপশট, নমনীয়তা এবং ভালো মানের ডেটা সুরক্ষা প্রয়োজন।Btrfs একটি চমৎকার সমাধান। উদাহরণস্বরূপ, Synology তাদের অনেক NAS ডিভাইসে নির্ধারিত সময়ে স্ন্যাপশট, বিভিন্ন ডিভাইসের মধ্যে রেপ্লিকেশন, ইন্টিগ্রিটি ভেরিফিকেশন এবং কম্প্রেশনের মতো সুবিধাগুলো একটি ব্যবহারকারী-বান্ধব ইন্টারফেসের মাধ্যমে প্রদান করতে এটি ব্যবহার করে। অধিকন্তু, লিনাক্স কার্নেলের সাথে এর নেটিভ ইন্টিগ্রেশন ব্যবস্থাপনা সহজ করে এবং বাহ্যিক নির্ভরতা কমায়।

পাড়া এন্টারপ্রাইজ পরিবেশ, মেইনফ্রেম, ডেটা সেন্টার এবং বৃহৎ ডেটাবেসZFS সেরা। এর কপি-অন-রাইট, ২৫৬-বিট চেকসাম, RAID-Z, সেলফ-হিলিং, ট্রান্সপারেন্ট কম্প্রেশন এবং ডিডুপ্লিকেশনের সমন্বয় এটিকে একটি আদর্শ টুল করে তোলে, বিশেষ করে যখন আপনি RAID রিবিল্ডের সময় ডিস্ক ফেইলারের কারণে সাইলেন্ট ডেটা করাপশন বা ডেটা লসের ঝুঁকি নিতে পারেন না।

হাই-এন্ড NAS সেগমেন্টে, QNAP তাদের QuTS hero সফটওয়্যারের মাধ্যমে ZFS নিয়ে এসেছে। শক্তিশালী সিপিইউ এবং প্রচুর পরিমাণে র‍্যাম সহ ডেস্কটপ এবং র‍্যাক পিসিবিশাল ক্লাস্টার স্থাপন না করেই ডেটা সুরক্ষায় আরও এক ধাপ এগিয়ে যেতে ইচ্ছুক মাঝারি আকারের কোম্পানিগুলোর জন্য সাধারণ পেশাদার সার্ভারের সক্ষমতাকে আরও সহজলভ্য করে তোলা।

এছাড়াও আপনি বিবেচনা করতে হবে হোস্ট অপারেটিং সিস্টেমলিনাক্সে, লাইসেন্স সংক্রান্ত সমস্যার কারণে ZFS সাধারণত একটি এক্সটার্নাল মডিউল হিসেবে লোড করা হয়, অন্যদিকে Btrfs কার্নেলের সাথে ইন্টিগ্রেটেড থাকে, যা শতভাগ "পিওর লিনাক্স" সলিউশন খোঁজার ক্ষেত্রে অনেক সময় পাল্লা ভারী করে দেয়। FreeBSD-তে ZFS-এর ইন্টিগ্রেশন বিশেষভাবে পরিশীলিত, যেখানে Btrfs প্রায় ব্যবহৃতই হয় না।

আপনার NAS-এর জন্য ফাইল সিস্টেম বেছে নেওয়ার সময় কী কী বিবেচনা করতে হবে

প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য ছাড়াও, আপনার NAS বা সার্ভারের জন্য ZFS, Btrfs বা EXT4 বেছে নেওয়ার আগে বেশ কিছু ব্যবহারিক বিষয় বিবেচনা করতে হবে। সঙ্গতি আপনার প্রথম কাজগুলোর মধ্যে এটি একটি: নিশ্চিত করুন যে নির্বাচিত ফাইল সিস্টেমটি NAS অপারেটিং সিস্টেম এবং আপনি প্রতিদিন যে টুলগুলো নিয়ে কাজ করবেন, সেগুলোর দ্বারা সমর্থিত।

La স্থিতিশীলতা এবং পরিপক্কতা ফাইল সিস্টেমও একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। EXT4 বহু বছর ধরে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে এবং সম্ভবত সামগ্রিকভাবে এটিই সবচেয়ে স্থিতিশীল। ZFS-ও ব্যাপক পরিপক্কতার পরিচয় দেয়, বিশেষ করে সোলারিস, ফ্রিবিএসডি এবং ওপেনজেডএফএস পরিবেশে। Btrfs যথেষ্ট উন্নত হয়েছে, কিন্তু এর কিছু কনফিগারেশন (যেমন RAID 5/6) এখনও সংবেদনশীল বলে বিবেচিত হয়, এবং প্রোডাকশনে ব্যবহারের আগে এগুলি সম্পর্কে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে গবেষণা করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

La গতি এবং দক্ষতা আপনার NAS যদি প্রতিদিন বিপুল পরিমাণ ডেটা পরিচালনা করে, তবে এই বিষয়গুলো অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হবে। EXT4 সাধারণত উন্নততর র' পারফরম্যান্স প্রদান করে, অন্যদিকে ZFS এবং Btrfs আরও বেশি ফিচার দিলেও তার জন্য বেশি রিসোর্স খরচ হয়। আপনাকে সিদ্ধান্ত নিতে হবে যে আপনার কাছে কোনটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ: সরলতা এবং গতি, নাকি উন্নত ফিচার, যদিও সর্বোচ্চ পারফরম্যান্স কিছুটা কম হয়।

The অতিরিক্ত সুবিধাগুলি অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে রয়েছে স্ন্যাপশট, কম্প্রেশন, ডিডুপ্লিকেশন, স্বয়ংক্রিয় ডেটা যাচাই ও মেরামত, কোটা ব্যবস্থাপনা, RAID ইন্টিগ্রেশন এবং আরও অনেক কিছু। ZFS এবং Btrfs এই ক্ষেত্রে বিশেষভাবে পারদর্শী, অন্যদিকে একই ধরনের ফলাফল পেতে EXT4-কে অন্যান্য টুলের সাথে একত্রিত করতে হয়।

অবশেষে, ভবিষ্যতের পরিমাপযোগ্যতা এটাই মূল বিষয়। আপনি যদি ডিস্ক যোগ করার, ধারণক্ষমতা বাড়ানোর, বা আপনার NAS ব্যবহারের পদ্ধতি পরিবর্তন করার কথা ভাবেন, তাহলে আপনার এমন একটি সিস্টেম প্রয়োজন হবে যা আপনাকে সবকিছু গোড়া থেকে পুনর্গঠন না করেই স্টোরেজ পুল প্রসারিত করতে, ডেটা পুনর্বন্টন করতে এবং বিশাল পরিমাণ ডেটা পরিচালনা করতে দেয়। এই দিক থেকে, ZFS এবং Btrfs স্পষ্টতই EXT4-এর চেয়ে এগিয়ে।

উপরোক্ত সবকিছু বিবেচনা করলে বিষয়টি বেশ স্পষ্ট হয়ে ওঠে: EXT4 স্বল্প বাজেটের NAS ডিভাইস এবং সাধারণ ব্যবহারের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত।যেসব ব্যবসা প্রতিষ্ঠান ও উন্নত ব্যবহারকারী লিনাক্স ব্যবহার করেন এবং সুসংহত স্ন্যাপশট ও রেপ্লিকেশন চান, তাদের জন্য Btrfs খুবই আকর্ষণীয়। অন্যদিকে, ডেটার অখণ্ডতা, সেলফ-হিলিং এবং বৃহৎ পরিসরে স্কেলেবিলিটির ওপর গুরুত্ব দিলে ZFS-ই পছন্দের বিকল্প, তবে শর্ত হলো হার্ডওয়্যারটি সেই কাজের জন্য উপযুক্ত হতে হবে।