Linux 파일 시스템 비교 — ext4 vs XFS vs Btrfs vs ZFS

파일 시스템 아키텍처 개요

파일 시스템은 데이터를 물리 디스크에 저장하고 관리하는 핵심 계층입니다. 워크로드 특성에 따라 적합한 파일 시스템이 다르며, 선택은 성능, 안정성, 기능에 직접적인 영향을 미칩니다.

핵심 특성 비교

ext4 — 범용 기본 선택

# ext4 포맷 및 마운트
mkfs.ext4 -L data -O dir_index,extent /dev/sdb1
mount -o noatime,errors=remount-ro /dev/sdb1 /data

# 튜닝: 저널 모드 변경
tune2fs -o journal_data_writeback /dev/sdb1
# fstab 옵션
/dev/sdb1 /data ext4 noatime,data=writeback,barrier=0 0 2

ext4는 Linux 생태계에서 가장 오래 검증된 파일 시스템입니다. 대부분의 범용 워크로드에서 안정적이며, 복구 도구도 성숙해 있어 기본 선택으로 적합합니다.

XFS — 대용량 파일과 고성능

# XFS 포맷 (병렬 I/O 최적화)
mkfs.xfs -d agcount=16 -l size=256m /dev/sdb1
mount -o noatime,logbufs=8,allocsize=64k /dev/sdb1 /data

# XFS 정보 확인
xfs_info /dev/sdb1
xfs_growfs /data    # 온라인 확장

XFS는 대용량 파일과 높은 병렬 I/O에서 ext4를 압도합니다. Red Hat Enterprise Linux의 기본 파일 시스템이며, 미디어 서버나 데이터베이스 워크로드에 적합합니다.

Btrfs — 유연한 스냅샷과 관리

# Btrfs 포맷 및 서브볼륨
mkfs.btrfs -L storage /dev/sdb1
mount /dev/sdb1 /mnt
btrfs subvolume create /mnt/@home
btrfs subvolume create /mnt/@snapshots

# 압축 활성화 마운트
mount -o compress=zstd:3,noatime,subvol=@home /dev/sdb1 /home

# 스냅샷 생성 (읽기 전용)
btrfs subvolume snapshot -r /home /snapshots/home-$(date +%Y%m%d)

# 자동 스크럽 (데이터 무결성 검사)
btrfs scrub start /home

ZFS — 엔터프라이즈 데이터 보호

# ZFS 풀과 데이터셋 생성
zpool create -o ashift=12 tank raidz2 /dev/sd{a,b,c,d,e,f}
zfs create -o compression=zstd -o recordsize=128K tank/data
zfs create -o compression=lz4 -o recordsize=16K tank/database

# 자동 스냅샷 및 전송
zfs snapshot -r tank@daily-$(date +%Y%m%d)
zfs send -i tank@yesterday tank@today | ssh backup zfs recv backup/tank

# ARC 캐시 설정
echo 8589934592 > /sys/module/zfs/parameters/zfs_arc_max  # 8GB

워크로드별 권장 선택

• 웹 서버 / 일반: ext4 — 검증된 안정성, 넓은 호환성
• 미디어 서버 / DB: XFS — 대용량 파일 처리, 높은 병렬 성능
• NAS / 홈 서버: Btrfs — 간편한 스냅샷, 내장 RAID, 압축
• 엔터프라이즈 스토리지: ZFS — 데이터 무결성, RAIDZ, 자가 복구

파일 시스템 선택 시 성능만이 아니라 복구 가능성, 운영 경험, 커뮤니티 지원을 종합적으로 고려해야 합니다.