蓝冠代理_如何使用原生 NTFS 驱动替代旧版 FUSE NTFS 驱动

作者: Chao-zhi

| 2022-07-09 14:30      

NTFS 是 Windows NT 系列操作系统支持的磁盘文件系统格式,它是一个特别为网络和磁盘配额、文件加密等管理安全特性设计的文件系统。而 Linux 内核中新进入主线支持的 NTFS3 驱动是一个功能齐全的 NTFS 驱动程序,该驱动程序适用于最高的 NTFS 3.1 版本。

简介

最初,Linux 内核没有 NTFS 的原生支持,后来对 NTFS 的支持也仅提供了只读功能。来自 Tuxera 的 NTFS-3G 是之前主流的解决方案,但在实际使用中也存在一些问题。NTFS-3G 是借助 Linux 的用户空间文件系统(FUSE)模块在用户层实现的一个对 NTFS 支持的文件系统,其对 NTFS 的访问逻辑代码都是在用户层代码实现的。

在 NTFS3 出现之前,Linux 上使用 NTFS 主要问题还是缺乏稳定且功能齐全的读/写支持。

2020 年,Paragon 软件公司做出了一个惊人的决定:尝试将之前只提供给商业客户的 NTFS3 驱动程序贡献到 Linux 主线。最终,在经过多轮审核和修改之后,Linux 内核 5.15 合并了 Paragon 提供的 NTFS3 内核驱动,它拥有更高的性能和更多的特性。

  • 该驱动程序实现了对 NTFS 文件系统中的正常、稀疏和压缩文件的读/写支持。
  • 支持本地日志回放。
  • 支持已挂载的 NTFS 卷的 NFS 导出。
  • 支持文件和文件夹的权限管理。

如何使用 NTFS3 驱动挂载 NTFS 卷

使用 NTFS3 驱动挂载时使用的文件系统类型是 ntfs3

手动挂载

以前使用 NTFS-3g 驱动的挂载方式是:

# mount -t ntfs-3g /dev/sdxY /mnt

现在只需要将 ntfs-3g 替换为 ntfs3 即可:

# mount -t ntfs3 /dev/sdxY /mnt

-t 指出文件系统类型,/dev/sdxY 是你的 NTFS 卷(分区)的路径,可以使用 lsblk 命令查看。/mnt 是挂载的目标文件夹。

如果需要指定挂载参数,可使用 -o 指定参数,如:

# mount -t ntfs3 -o iocharset=utf8,umask=22,prealloc /dev/sdxY /mnt

这里的 iocharset=utf8,umask=22,prealloc 挂载参数,详见后文解释。

开机自动挂载

如需在开机时自动挂载,可编辑 /etc/fstab 文件,添加如下行:

UUID=**** /data ntfs3 iocharset=utf8,umask=0,prealloc 0 0

其中 UUID=**** 是指定卷(分区)的 UUID。使用 UUID 的好处在于它们与磁盘挂载顺序无关。如果你在 BIOS 中改变了你的存储设备顺序,或是重新拔插了存储设备,或是一些 BIOS 可能会随机地改变存储设备的顺序,那么用 UUID 来表示指定卷(分区)会更有效。可以使用 blkid 命令查看 UUID 。

/data 是挂载位置。本示例的位置是 /data,你需要提前创建这个文件夹。

后面的选项都是挂载参数,参见后文介绍。

最后两个 0 0 ,表示是否备份和是否检查。0 0 表示不备份、不检查。

挂载参数说明

参数 解释
iocharset=name 此选项告知驱动程序如何解释路径字符串,并将其转换为 Unicode 或返回。如果未设置此选项,将使用默认代码页。示例:iocharset=utf8
uid= 挂载用户 ID
gid= 挂载组 ID
umask= 控制装载 NTFS 卷后创建的文件/目录的默认权限。
dmask= fmask 只适用于文件,dmask 只适用于目录,而不是指定同时适用于文件和目录的 umask
fmask= 见上
noacsrules “无访问规则”装载选项将文件/文件夹的访问权限设置为 777,所有者/组设置为 root。此装载选项吸收所有其他权限。文件/文件夹的权限更改将报告为成功,但仍将保持 777。所有者/组更改将报告为成功,但他们将保留为 root 用户。
nohidden Linux 下不会显示具有 Windows 特定隐藏(FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN)属性的文件。
sys_immutable 具有 Windows 特定系统(FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM)属性的文件将标记为系统不可变文件。
discard 支持 TRIM 命令以提高删除操作的性能,建议将其用于固态驱动器(SSD)。
force 即使卷被标记为脏,也强制驱动程序装载分区。不建议使用。
sparse 创建稀疏的新文件。
showmeta 使用此参数可显示已装入 NTFS 分区上的所有元文件(系统文件)。默认情况下,所有元文件都是隐藏的。
prealloc 当写入时文件大小增加时,为文件过度预分配空间。减少对不同文件执行并行写入操作时的碎片。
acl 支持 POSIX ACL(访问控制列表)。如果内核支持,则有效。不要与 NTFS ACL 混淆。指定为 acl 的选项支持 POSIX acl。

NTFS3 的优点

NTFS3 是内核态的驱动,ntfs3 比 ntfs-3g 无论是速度还是负载都要好上不少。

已经有诸多网友做过测试:

  • ntfs-3g 与 Linux 5.15+ ntfs3 驱动的简单性能测试
  • Linux 5.15 内核 NTFS3 性能评测

除了性能更好以外,NTFS3 还支持挂载用户和文件权限管理等功能。具体使用方法可以自行学习 giduid 以及 umask 的用法。

另外 NTFS3 还支持 NTFS 的 prealloc 特性,可以大幅减少文件碎片的产生。

关于 NTFS3 驱动无人维护的问题

Paragon 于 2020 年在 GNU 通用许可证下发布了 NTFS3 驱动程序,在开源后的一年里,NTFS3 的驱动经过了多轮审查和修改,用来提高代码质量。直到 2021 年合并进入内核主线。

但是自从该驱动 2021 年在 Linux 5.15 中最终被主线化以来,至今为止,在接近一年的时间里,还没有任何重大的错误修复被送入驱动。

有人推测是该驱动的维护者 Konstantin Komarov 身处俄罗斯,受到俄乌战争影响的原因。

随后包括 Linus Torvalds 在内的诸多程序员都对此事表达了关切,并且愿意参与到贡献中来。

现在,我们看到 Paragon 软件公司的 Konstantin Komarov 在因休息和其他事务而离开后,又重新活跃在内核邮件列表中。Komarov 在 2022 年 6 月 3 日为 Linux 5.19 的合并窗口提交了一批 NTFS3 的修正。

我相信 ntfs3 未来会越来越好。并且目前,ntfs3 已经是 Linux 中最好用 NTFS 驱动了,我觉得你也不妨尝试一下。

作者简介:一个喜欢瞎鼓捣的医学生




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