Dateisysteme

Ein Dateisystem definiert, wie Daten auf einer Partition organisiert und gespeichert werden. Es verwaltet Dateinamen, Verzeichnisse, Berechtigungen, Zeitstempel und die physische Anordnung der Daten auf dem Datenträger.

Die wichtigsten Linux-Dateisysteme

ext4 — bewährter Standard

ext4 (Fourth Extended Filesystem) ist das Standarddateisystem der meisten Distributionen und die Weiterentwicklung von ext2/ext3.

Journaling (schützt vor Datenverlust bei Absturz)
Unterstützt Dateien bis 16 TB, Partitionen bis 1 EB
Stabile, gut getestete Implementierung
Gute Werkzeugunterstützung (e2fsprogs: fsck.ext4, resize2fs, tune2fs)

mkfs.ext4 /dev/sdb1
mkfs.ext4 -L "Daten" /dev/sdb1    # mit Label

xfs — hohe Performance

XFS ist ein hochperformantes 64-Bit-Journaling-Dateisystem, optimiert für große Dateien und parallele I/O-Operationen.

Standard bei RHEL/Fedora
Sehr gut bei großen Dateien und hoher Last
Kein resize2fs — kann nur online vergrößert, nicht verkleinert werden

mkfs.xfs /dev/sdb1
mkfs.xfs -L "Daten" /dev/sdb1

btrfs — Copy-on-Write mit Extras

Btrfs (B-Tree Filesystem) bietet moderne Funktionen weit über klassische Dateisysteme hinaus:

Snapshots — Zustand des Dateisystems einfrieren (für Backups, Updates)
Subvolumes — logische Partitionierung innerhalb des Dateisystems
RAID — eingebaute Redundanz ohne mdadm
Transparente Kompression (zstd, lzo, zlib)
Checksums — Erkennung stiller Datenfehler (Bit Rot)

mkfs.btrfs /dev/sdb1
mkfs.btrfs -L "Daten" /dev/sdb1

Standard bei openSUSE und Fedora (für das Root-Dateisystem).

Weitere Dateisysteme

Dateisystem	Einsatz
FAT32 / exFAT	USB-Sticks, EFI System Partition, Wechselmedien
NTFS	Windows-Partitionen lesen/schreiben (`ntfs-3g`)
tmpfs	RAM-Dateisystem für `/tmp`, `/run`
squashfs	Read-only, komprimiert — für Live-Systeme, Container

Dateisystem erstellen (`mkfs`)

mkfs.ext4  /dev/sdb1      # ext4
mkfs.xfs   /dev/sdb1      # xfs
mkfs.btrfs /dev/sdb1      # btrfs
mkfs.fat -F 32 /dev/sdb1  # FAT32
mkswap     /dev/sdb2      # Swap-Partition

Dateisystem prüfen und reparieren

# ext4 prüfen (Partition darf nicht eingehängt sein)
fsck.ext4 /dev/sdb1
fsck.ext4 -f /dev/sdb1    # erzwingen (auch wenn als sauber markiert)

# xfs prüfen
xfs_repair /dev/sdb1

# btrfs prüfen
btrfs check /dev/sdb1

# Dateisystem-Informationen
dumpe2fs /dev/sdb1    # ext4: Label, UUID, Block-Größe
xfs_info /dev/sdb1    # xfs
btrfs filesystem show # btrfs

Geladene Dateisysteme anzeigen

cat /proc/filesystems    # alle vom Kernel unterstützten Typen
lsblk -f                 # Partitionen mit Typ und UUID
df -hT                   # eingehängte Dateisysteme mit Typ und Auslastung