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Dateisysteme im Vergleich

ZFS, Btrfs, ext4, XFS - welches Dateisystem fuer welchen Einsatzzweck?

⏱️ 30 Minuten 📊 Fortgeschritten
Schritt 1: ZFS +

ZFS (Zettabyte File System) ist das fortschrittlichste Dateisystem fuer Datenspeicherung. Urspruenglich von Sun Microsystems entwickelt.

✓ Vorteile

  • • Checksummen gegen Bit Rot
  • • Self-Healing (automatische Reparatur)
  • • Copy-on-Write (keine Korruption)
  • • Snapshots & Clones
  • • Integriertes RAID (RAID-Z)
  • • Kompression (LZ4, ZSTD)
  • • Deduplication

✗ Nachteile

  • • Hoher RAM-Bedarf (1 GB pro TB)
  • • ECC-RAM empfohlen
  • • Pools nicht einfach erweiterbar
  • • Lizenzprobleme (nicht im Linux-Kernel)
  • • Lernkurve

Verwendung

  • TrueNAS: ZFS nativ, beste Integration
  • Proxmox: ZFS als Storage-Backend
  • Ubuntu/Debian: ZFS ueber Zusatzpaket
  • FreeBSD: ZFS nativ

Empfehlung

ZFS ist die beste Wahl fuer wichtige Daten wenn genuegend RAM (8 GB+) vorhanden ist. Checksummen und Self-Healing schuetzen vor stillem Datenverlust.
🌳 Schritt 2: Btrfs +

Btrfs (B-tree File System) ist ein modernes Linux-Dateisystem mit aehnlichen Features wie ZFS, aber direkt im Linux-Kernel.

✓ Vorteile

  • • Im Linux-Kernel integriert
  • • Copy-on-Write
  • • Snapshots & Subvolumes
  • • Kompression (ZSTD, LZO)
  • • Online-Resize
  • • Flexible Pooling
  • • Weniger RAM als ZFS

✗ Nachteile

  • • RAID 5/6 instabil (nicht nutzen!)
  • • Weniger ausgereift als ZFS
  • • Kein Self-Healing ohne Scrub
  • • Performance-Einbrueche moeglich

Verwendung

  • Synology: Standard bei neueren Modellen
  • openSUSE: Default-Dateisystem
  • Fedora: Default seit Fedora 33
⚠️

Kein RAID 5/6 mit Btrfs

Btrfs RAID 5/6 ist bekannt fuer Datenverlust bei Stromausfall. Nur RAID 1 (Mirror) verwenden oder Btrfs auf Hardware-/Software-RAID (mdadm) legen.
📦 Schritt 3: ext4 +

ext4 ist das Standard-Dateisystem der meisten Linux-Distributionen. Ausgereift, stabil und weit verbreitet.

✓ Vorteile

  • • Extrem stabil und ausgereift
  • • Niedrige Ressourcenanforderungen
  • • Exzellente Kompatibilitaet
  • • Gute Performance
  • • Einfache Verwaltung
  • • Ueberall unterstuetzt

✗ Nachteile

  • • Keine Checksummen (Bit Rot moeglich)
  • • Keine Snapshots
  • • Keine Kompression
  • • Kein integriertes RAID
  • • Max. 1 EB, aber praktisch 16 TB
💡

Wann ext4?

ext4 ist ideal fuer einfache Setups, VMs, oder wenn du RAID per Hardware/mdadm machst und keine ZFS/Btrfs-Features brauchst. Zuverlaessig und bewaehrt.
🚀 Schritt 4: XFS +

XFS wurde von SGI entwickelt und ist auf grosse Dateien und hohe Performance optimiert. Standard bei Red Hat Enterprise Linux.

✓ Vorteile

  • • Exzellent fuer grosse Dateien
  • • Hohe parallele I/O Performance
  • • Skaliert gut bis Petabytes
  • • Online-Resize (nur vergroessern)
  • • Defragmentierung im Betrieb

✗ Nachteile

  • • Keine Checksummen
  • • Keine Snapshots
  • • Kann nicht verkleinert werden
  • • Langsamer bei vielen kleinen Dateien
💡

Wann XFS?

XFS ist ideal fuer Medienserver, Videobearbeitung oder wenn du mit sehr grossen Dateien arbeitest. Auf Enterprise-Hardware (RHEL/CentOS) oft die beste Wahl.
📊 Schritt 5: Vergleichstabelle +
Feature ZFS Btrfs ext4 XFS
Checksummen
Snapshots
Copy-on-Write
Kompression
RAID integriert
RAM-Bedarf Hoch Mittel Niedrig Niedrig
Stabilitaet Sehr hoch Gut Sehr hoch Sehr hoch
Grosse Dateien Gut Gut Gut Exzellent
🎯 Schritt 6: Empfehlungen nach Einsatzzweck +

Wichtige Daten, viel RAM

ZFS - Checksummen, Snapshots, Self-Healing

Synology / QNAP NAS

Btrfs - Snapshots, vom Hersteller unterstuetzt

Einfaches Linux-Server Setup

ext4 - Bewaehrt, stabil, ressourcenschonend

Videobearbeitung / Medienserver

XFS oder ZFS - Grosse Dateien, hoher Durchsatz

TrueNAS / FreeNAS

ZFS - Einzige Option, perfekt integriert

Unraid

XFS (Default) oder Btrfs (Cache)

Haeufige Fragen

Was ist Bit Rot und warum sind Checksummen wichtig?
Bit Rot ist schleichende Datenkorruption durch alterungsbedingte Fehler auf Festplatten. ZFS und Btrfs pruefen bei jedem Lesen die Checksumme und erkennen/reparieren Fehler. Bei ext4/XFS bleiben solche Fehler unbemerkt.
Kann ich das Dateisystem spaeter wechseln?
Nein, nicht ohne Datenverlust. Du musst: Backup machen → Neu formatieren → Daten zurueckspielen. Waehle von Anfang an das richtige Dateisystem.
Brauche ich ECC-RAM fuer ZFS?
ZFS empfiehlt ECC-RAM, funktioniert aber auch ohne. ECC erkennt Speicherfehler und verhindert, dass korrupte Daten geschrieben werden. Fuer wichtige Daten ist ECC empfehlenswert, aber nicht zwingend erforderlich.
Wie viel Speicher spare ich mit Kompression?
Abhaengig vom Datentyp: Textdateien/Logs 60-80%, Datenbanken 30-50%, bereits komprimierte Medien (JPEG, MP4) praktisch nichts. LZ4-Kompression ist schnell und kostet kaum Performance.