journalingDateisysteme

Journaling-Dateisysteme sind Dateisysteme, die Änderungen zuerst in einem speziellen Journal (Protokoll) festhalten, bevor sie in die eigentliche Dateisystemstruktur geschrieben werden. Das Journal dient dazu, nach einem Absturz oder Stromausfall den Zustand des Dateisystems schnell und zuverlässig wiederherzustellen. Je nach Implementierung journalieren sie entweder nur Metadaten (Verzeichnisstrukturen, Inode-Zuweisungen) oder zusätzlich auch Dateiinhalte.

Es gibt zwei Hauptarten des Journalings: Metadata Journaling und Full Journaling (data journaling). Bei Metadata Journaling werden nur Metadaten notiert; bei Full Journaling werden auch Dateiinhalte journalisiert. Die Mehrheit der Linux-Dateisysteme verwendet Metadata Journaling; ext4 unterstützt verschiedene Modi wie data=ordered, data=writeback und data=journal. Andere Systeme bieten unterschiedliche Varianten des Journalings und Optimierungen für Rechenleistung und Konsistenz.

Nach einem Crash ermöglicht das Journal eine schnelle Rekonstruktion des Dateisystems durch Wiederabspielen der journalisierten Transaktionen. Die Wiederherstellung ist oft schneller als eine vollständige Konsistenzprüfung. Die zusätzliche Schreiblast kann jedoch die Leistung beeinflussen; moderne Systeme verwenden Optimierungen wie Barrieren oder speicherinterne Journaling-Puffer, um Konsistenz bei möglichst geringer Latenz sicherzustellen.

Zu bekannten Journaling-Dateisystemen gehören ext3, ext4, XFS, JFS und ReiserFS. Windows NTFS nutzt ebenfalls Journaling-Mechanismen. ZFS und Btrfs verwenden Copy-on-Write-Ansätze, die ähnliche Zuverlässigkeitsziele verfolgen, sich aber technisch vom klassischen Journaling unterscheiden. Journaling ist damit ein zentrales Merkmal moderner Dateisysteme zur Verbesserung der Ausfallsicherheit bei plötzlichen Unterbrechungen.