Linux 檔案系統比較：EXT3 vs EXT4 vs Btrfs vs XFS
在 Linux 系統中，檔案系統（Filesystem）決定了 資料儲存、讀取、效能與可靠性。本指南將比較 EXT3、EXT4、Btrfs、XFS 等主要檔案系統的 效能、速度、功能，幫助您選擇最佳的檔案系統。
目錄
檔案系統概覽
| 檔案系統 | 最大單一檔案大小 | 最大分割區大小 | 主要特色 |
|---|---|---|---|
| EXT3 | 2TB | 16TB | 穩定性高，缺乏快照與動態擴展 |
| EXT4 | 16TB | 1EB (Exabyte) | 更快的讀寫效能、支援延遲分配 (delayed allocation) |
| Btrfs | 16EB | 16EB | 支援快照、資料壓縮、RAID、動態擴展 |
| XFS | 8EB | 8EB | 高效能，適用於大型檔案與伺服器 |
性能與速度比較
1. 讀寫速度（Sequential Read/Write）
| 檔案系統 | 連續讀取速度 | 連續寫入速度 |
|---|---|---|
| EXT3 | 中等 | 中等 |
| EXT4 | 快速 | 快速 |
| Btrfs | 快速 | 快速，但寫入有額外開銷 |
| XFS | 非常快 | 非常快 |
🚀 最佳選擇：XFS 與 EXT4 在大檔案處理上速度最快。
2. 隨機讀寫（Random Read/Write）
| 檔案系統 | 隨機讀取 | 隨機寫入 |
|---|---|---|
| EXT3 | 慢 | 慢 |
| EXT4 | 快 | 快 |
| Btrfs | 中等 | 快 |
| XFS | 快 | 快 |
📌 最佳選擇：EXT4 與 XFS 適合 應用程式伺服器與高頻率 I/O 需求。
3. 大量小檔案處理
| 檔案系統 | 小檔案效能 | 索引管理 |
|---|---|---|
| EXT3 | 差 | 傳統索引 |
| EXT4 | 良好 | extents（區塊分配優化） |
| Btrfs | 優秀 | B-tree |
| XFS | 良好 | B+ 樹索引 |
📌 最佳選擇：Btrfs 適合 小檔案與快照需求，XFS 適合 大規模 I/O。
功能比較
| 特性 | EXT3 | EXT4 | Btrfs | XFS |
|---|---|---|---|---|
| 快照 (Snapshot) | ❌ | ❌ | ✅ | ❌ |
| 支援 RAID | ❌ | ❌ | ✅ | ❌ |
| 支援壓縮 | ❌ | ❌ | ✅ | ❌ |
| 動態磁碟擴展 | ❌ | ❌ | ✅ | ✅ |
| 日誌系統 (Journaling) | ✅ | ✅ | ✅ | ✅ |
| SSD 最佳化 | ❌ | 部分支援 | ✅ | ✅ |
| 異常斷電恢復 | ✅ | ✅ | 中等 | ✅ |
| 適合大檔案處理 | ❌ | ✅ | ✅ | ✅ |
📌 最佳選擇：
- Btrfs 適合 快照、RAID、雲端存儲。
- XFS 適合 高效能伺服器與大檔案。
- EXT4 是 最平衡的選擇。
適用場景與建議
| 應用場景 | 最佳檔案系統 |
|---|---|
| 桌面電腦 / 個人電腦 | EXT4（穩定、速度快） |
| 企業伺服器 / 大數據 | XFS（高效能） |
| 雲端存儲 / 容器 | Btrfs（快照、壓縮） |
| 內嵌系統 / IoT | EXT4（低資源消耗） |
| 傳統伺服器（老舊系統） | EXT3（向後相容性） |
✅ 一般推薦使用：EXT4（平衡）或 XFS（高效能）。
✅ 需要快照 / RAID / 動態擴展：請使用 Btrfs。
結語
📌 選擇檔案系統時，需根據應用場景與性能需求：
- EXT4：最平衡、相容性強，適合大部分情境。
- XFS：適合 高效能伺服器、大型數據存取。
- Btrfs：適合 快照、壓縮、RAID，適合雲端與新技術應用。
- EXT3：過時但仍適用於某些舊系統。
選擇適合的檔案系統可以 優化磁碟使用效率，提升系統性能與穩定性。