Saboteur

все очень просто.
1. Бэкапы.
2. УПС.

И не искать себе выдуманное решение с файловыми системами.
* Файловые системы не заботятся о пользовательских данных.
* Целостность файловой системы это о том, что структура будет целая, то есть два файла не занимают один кластер, нет незавершенных операций, когда что-то недописано, или какой-то кластер считается занятым, а на самом деле нет и уже неконсистентность.
* Эти проблемы решаются простым способом - все что криво удалить, и все. Не восстановить.
* Второй момент - софт может просто записать кривые данные, и тут как бы от файловой системы не зависит. Вплоть до какого-нить криптера, который сделает совершенно корректные файловые операции и все пошифрует.
* Если же глючит хард, то там все еще хуже.

Поэтому вместо поиска велосипедов на низкоуровневых проблемах, просто делайте регулярные бэкапы, и если что-то подобное случится, то да, пользователь потеряет часть работы, от последнего бэкапа.
Бэкапы хранить на отдельной машине, доступ к ним ограничить отдельным паролем, на машину УПС, можно еще и рейд.

Так просто прочитайте устройство стандартной POSIX файловой системы, та же ext2 - ext3
Когда основные термины и представление будет в голове, новые фичи легко кладутся на базовое понимание.
Ваши RecordIO и webdataset по сути ничем сильно не отличаются от любого другого контейнера, где данные хранятся в упакованном виде. И собственно понимание как хранится один единственный файл в любой файловой системе дает также интуитивное в чем преимущество контейнеров.
Еще хороший вариант, прочитать как устроена FAT16, и сравнить с тем как устроена EXT3

Можно rsync-ом сравнивать, без синхронизации. По умолчанию он как раз сравнивает по дате и размеру:

rsync --dry-run -v /путь1 /путь2

Можно просто научить пользователя пользоваться текстовым редактором типа vi/vim
и сделать скрипт-обертку, которая после закрытия vi/vim будет менять дату файла на произвольную

Файловую систему выбирают не для того, чтобы круглосуточно читать большие файлы - с этим справляется любая современная система (ntfs, ext4, да даже ext3 норм).
zfs берут если нужны дополнительные фичи - снепшоты и онлайн расширение за счет других устройств, если не хочешь в LVM
А так - любые другие файловые системы накладывают свои дополнительные расходы на фичи, поэтому не всегда имеет смысл брать что-то модное, если не пользуешься функционалом.

Если на этой файловой системе ничего нет, то просто пересоздайте новый файл

отмонтировать файл
fallocate -l 50mb myfile
resize2fs myfile
примонтировать файл

LVM для того и создан, чтобы можно было управлять свободным местом онлайн.
Сам по себе LVN особой нагрузки не дает, но все зависит от того, что вы с ним будете настраивать.

Соединить две разные файловые системы нельзя.
Если же перевести второй раздел в ntfs, то по времени это может занять столько же, сколько и копирование. Так проще скопировать.

Думаю речь идет про теневые копии.

ntfs, btrfs, zfs это умеют
Также на линукс можно через LMV это сделать везде.
Но теневые копии это не та резервная информация которая может заменить бэкапы.

Этим занимается не файловая система, а raid, который вы создаете на уровень ниже.
Также нужно просто настроить автоматическое создание бэкапов.

Таким образом нет смысла делать то, что вы описываете на уровне файловой системы - это уже многократно реализовано на уровне рейдов и бэкапов, например софтварный рейд для Linux.

Просто ваш пример не очень удачный. Если один файл сломался, значит данные сломаются во всех трех экземплярах, ибо при одновременном хранении, они одновременно и ломаются. Если пользователь создаст три места на одном диске, то тоже при отказе диска - все сломается, ибо диски обычно выходят из строя целиком.
А вот RAID как может оказать отказоустойчивость, если один из физических дисков вышел из строя.

Другой вариант - обычная синхронизация папок. Настроил ярлык, нажал кнопку - и один каталог синхронизировался с другим. Пока ничего не происходит - всегда есть резервная копия.

zfs позволяет выполнить отказоустойчивость на уровне файловой системы, но доступна не под все платформы.

Для этого также используют google drive, dropbox и другие облачные хранилища, которые позволяют хранить копии даже не в вашем помещении.
То есть вариантов того, что вы описали в мире - полно.