저널 구조와 트랜잭션 흐름
ext4는 최대 1,024만 개의 블록을 예약하여 저널로 사용할 수 있습니다. 저널 내부는 순환 로그 구조로, 각 트랜잭션은 디스크립터 블록(어떤 블록들이 뒤따를지 기술), 데이터/메타데이터 블록, 커밋 블록으로 구성됩니다. 중요한 데이터가 먼저 저널에 기록되고 디스크 캐시에서 플러시된 후, 커밋 기록이 저널에 추가됩니다. 시스템 충돌 시 최신 커밋 기록까지 저널을 재생하여 트랜잭션의 원자성을 보장합니다.
저널 모드와 성능 트레이드오프
ext4는 기본적으로 메타데이터만 저널링하는 ordered 모드를 사용합니다(data=ordered). journal 모드(data=journal)는 모든 데이터와 메타데이터를 저널에 기록하여 가장 안전하지만 성능 저하가 큽니다. writeback 모드(data=writeback)는 데이터 블록을 저널링하지 않아 최고 성능을 제공하지만 충돌 시 데이터 손실 위험이 있습니다.
고속 커밋과 체크포인팅
ext4는 fast commit 기능으로 메타데이터 변경에 필요한 최소 델타만 저장하여 커밋 지연 시간을 단축합니다. 저널 체크포인트는 모든 트랜잭션을 디스크에 완전히 커밋하는 작업으로, 파일시스템 복구와 크기 조정 같은 중요 작업 중에 트리거됩니다.