Dateisystembeschädigungen

Ein Dateisystem ist die Datenstruktur und Methode, mit der ein Betriebssystem Dateien auf einem Speichermedium verwaltet. Es definiert, wie Dateien benannt, gespeichert, gelesen, gelöscht und referenziert werden, sowie Metadaten wie Eigentümer, Berechtigungen, Zeitstempel und Dateigröße. Dateien werden in Blöcken abgelegt, und eine hierarchische Verzeichnisstruktur bietet Zugriffswege. Zusätzlich verwaltet das Dateisystem freie Blöcke und Inodes sowie Metadaten, die den Zugriff koordinieren.

Typische Bausteine sind Superblock, Inodes oder ähnliche Metadatenstrukturen, Datenblöcke und gegebenenfalls ein Journal oder Copy-on-Write-Verläufe. Die genaue Umsetzung variiert zwischen Systemen; einige verwenden Inodes, andere strukturieren Metadaten anders. Journaling oder CoW-Mechanismen helfen, Konsistenz bei Abstürzen zu bewahren, während Block- und Inode-Layout Auswirkungen auf Leistung und Fragmentierung haben.

Es gibt verschiedene Arten von Dateisystemen, darunter lokale Dateisysteme wie ext4, NTFS, APFS, XFS, Btrfs und ZFS sowie FAT-Varianten wie FAT32 oder exFAT. Wichtige Merkmale sind Unterstützung von Berechtigungen, ACLs, Verschlüsselung, Snapshots, Kompression, und Skalierbarkeit. Die Wahl hängt von Betriebssystem, Anwendungsfall, Zuverlässigkeitsbedarf und Speicherhardware ab.

Dateisysteme werden durch das Betriebssystem gemountet, wodurch sie in das Verzeichnisbaumstruktur integriert werden. Administratoren verwenden Werkzeuge zur Prüfung und Wiederherstellung von Integrität (z. B. fsck, chkdsk) und zur Leistungsoptimierung (Blockgröße, Reserveblöcke). Sicherheit ergibt sich aus Benutzerechten, Zugriffskontrolllisten und Verschlüsselung auf Dateisystemebene. Durch ihre Stabilität und Effizienz sind Dateisysteme zentrale Grundlage moderner Computer- und Speicherumgebungen.