Sisteme de fișiere NTFS și FAT32. Sisteme de fișiere FAT, FAT32 și NTFS

FAT - Tabel de alocare a fișierelor - acest termen se referă la una dintre modalitățile de organizare a unui sistem de fișiere pe un disc. Acest tabel stochează informații despre fișierele de pe hard disk ca o secvență de numere care determină unde se află fiecare parte a fiecărui fișier. Cu ajutorul său, sistemul de operare află ce clustere ocupă fișierul necesar. FAT este cel mai comun sistem de fișiere și este acceptat de marea majoritate a sistemelor de operare. La început, FAT era pe 12 biți și permitea lucrul cu dischete și discuri logice cu o capacitate de cel mult 16 MB. Versiunea MS-DOS 3.0 a făcut tabelul FAT pe 16 biți pentru a suporta unități mai mari, iar unitățile de până la 2047 GB folosesc un tabel FAT pe 32 de biți.

Sistemul FAT32 este un sistem de fișiere mai nou bazat pe formatul FAT și este acceptat de Windows 95 OSR2, Windows 98 și Windows Millennium Edition. FAT32 utilizează ID-uri de cluster pe 32 de biți, dar își rezervă cei mai semnificativi 4 biți, astfel încât dimensiunea efectivă a ID-ului clusterului este de 28 de biți. Deoarece dimensiunea maximă a clusterelor FAT32 este de 32 KB, teoretic FAT32 poate gestiona volume de 8 terabyte. Windows 2000 limitează dimensiunea noilor volume FAT32 la 32 GB, deși acceptă volumele EAT32 mai mari existente (create pe alte sisteme de operare). Numărul mai mare de clustere acceptate de FAT32 îi permite să gestioneze discurile mai eficient decât FAT 16. FAT32 poate folosi clustere de 512 de octeți pentru volume de până la 128 MB.

Sistemul de fișiere FAT 32 este utilizat ca sistem de fișiere implicit în Windows 98. Acest sistem de operare vine cu un program special pentru a converti un disc de la FAT 16 la FAT 32. Windows NT și Windows 2000 pot utiliza, de asemenea, sistemul de fișiere FAT și, prin urmare, puteți porni computerul de pe un disc DOS și aveți acces complet la toate fișierele. . Cu toate acestea, unele dintre cele mai avansate caracteristici ale Windows NT și Windows 2000 sunt furnizate de propriul sistem de fișiere, ntfs (NT File System). ntfs vă permite să creați partiții de disc de până la 2 TB (cum ar fi FAT 32), dar, în plus, are încorporate funcții de compresie a fișierelor, securitate și auditare necesare atunci când lucrați într-un mediu de rețea. Și în Windows 2000 este implementat suportul pentru sistemul de fișiere FAT 32. Instalarea sistemului de operare Windows NT începe pe un disc FAT, dar la cererea utilizatorului, la sfârșitul instalării, datele de pe disc pot fi convertite la formatul ntfs.

Puteți face acest lucru mai târziu utilizând utilitarul Convert.exe furnizat împreună cu sistemul de operare. O partiție de disc convertită în sistemul ntfs devine inaccesibilă altor sisteme de operare. Pentru a reveni la DOS, Windows 3.1 sau Windows 9x, trebuie să ștergeți partiția ntfs și să creați o partiție FAT. Windows 2000 poate fi instalat pe un disc cu sistemul de fișiere FAT 32 și ntfs.

Capacitățile sistemelor de fișiere EAT32 sunt mult mai largi decât cele ale FAT16. Cea mai importantă caracteristică este că acceptă discuri de până la 2047 GB și funcționează cu clustere mai mici, reducând astfel în mod semnificativ cantitatea de spațiu pe disc neutilizat. De exemplu, un hard disk de 2 GB în FAT16 utilizează clustere de 32 KB, în timp ce FAT32 utilizează clustere de 4 KB. Pentru a menține compatibilitatea cu programele, rețelele și driverele de dispozitiv existente ori de câte ori este posibil, FAT32 este implementat cu modificări minime ale arhitecturii, API-urilor, structurilor interne de date și formatului de disc. Dar, deoarece elementele tabelului FAT32 au acum o dimensiune de patru octeți, multe structuri de date interne și de pe disc și API-uri au trebuit revizuite sau extinse. Anumite API-uri de pe unitățile EAT32 sunt blocate pentru a împiedica utilitățile de disc vechi să corupă conținutul unităților FAT32. Majoritatea programelor nu vor fi afectate de aceste modificări. Instrumentele și driverele existente vor funcționa pe unitățile FAT32. Cu toate acestea, driverele de dispozitiv de blocare MS-DOS (cum ar fi Aspidisk.sys) și utilitarele de disc trebuie modificate pentru a suporta FAT32. Toate utilitarele de disc furnizate de Microsoft (Format, Fdisk, Defrag și ScanDisk pentru modul real și protejat) au fost reproiectate pentru a suporta pe deplin FAT32. În plus, Microsoft ajută furnizorii de top de utilitare de disc și drivere de dispozitiv în modificarea produselor lor pentru a suporta FAT32. FAT32 este mai eficient decât FAT16 atunci când lucrați cu discuri mai mari și nu necesită ca acestea să fie partiționate în partiții de 2 GB. Windows 98 acceptă în mod necesar FAT16, deoarece acest sistem de fișiere este compatibil cu alte sisteme de operare, inclusiv cu cele terțe. În modul real MS-DOS și în modul sigur Windows 98, sistemul de fișiere FAT32 este semnificativ mai lent decât FAT16. Prin urmare, atunci când rulați programe în modul MS DOS, este recomandabil să includeți o comandă în fișierul Autoexec.bat sau PIF pentru a încărca Smartdrv.exe, ceea ce va accelera operațiunile pe disc. Unele programe vechi concepute pentru specificația FAT16 pot raporta informații incorecte despre cantitatea de spațiu liber sau total pe disc, dacă aceasta este mai mare de 2 GB. Windows 98 oferă noi API-uri pentru MS-DOS și Win32 care vă permit să determinați corect aceste valori. În tabel 1 prezintă caracteristicile comparative ale FAT16 și FAT32.

Tabelul 1. Comparația sistemelor de fișiere FAT16 și FAT32


Implementat și utilizat de majoritatea sistemelor de operare (MS-DOS, Windows 98, Windows NT, OS/2, UNIX).	În prezent, este acceptat numai pe Windows 95 OSR2 și Windows 98.
Foarte eficient pentru unitățile logice mai mici de 256 MB.	Nu funcționează cu discuri mai mici de 512 MB.
Acceptă compresia discului, de exemplu folosind algoritmul DriveSpace.	Nu acceptă compresia discului.
Procesează maximum 65.525 clustere, a căror dimensiune depinde de dimensiunea discului logic. Deoarece dimensiunea maximă a clusterului este de 32 KB, FAT16 poate funcționa cu unități logice de cel mult 2 GB.	Capabil să lucreze cu discuri logice de până la 2.047 GB cu o dimensiune maximă a clusterului de 32 KB.
Cu cât dimensiunea discului logic este mai mare, cu atât stocarea fișierelor în sistemul FAT"16 este mai puțin eficientă, deoarece și dimensiunea clusterelor crește. Spațiul pentru fișiere este alocat pe clustere și, prin urmare, cu dimensiunea maximă a unui logic. disc, un fișier de 10 KB va necesita 32 KB și 22 KB de spațiu pe disc vor fi irositi.	Pe unitățile logice mai mici de 8 GB, dimensiunea clusterului este de 4 KB.

Lungimea maximă posibilă a fișierului în FAT32 este de 4 GB minus 2 octeți. Aplicațiile Win32 pot deschide fișiere de această lungime fără procesare specială. Alte aplicații ar trebui să utilizeze întreruperea Int 21h, funcția 716C (FAT32) cu steag-ul deschis setat la EXTEND-SIZE (1000h).

În sistemul de fișiere FAT32, sunt alocați 4 octeți pentru fiecare cluster din tabelul de alocare a fișierelor, în timp ce în FAT16 - 2 și în FAT12 - 1.5.

Cei mai semnificativi 4 biți ai unui element de tabel FAT32 pe 32 de biți sunt rezervați și nu participă la formarea numărului clusterului. Programele care citesc direct tabelul PAT32 trebuie să mascheze acești biți și să îi protejeze împotriva modificărilor atunci când sunt scrise noi valori.

Deci, FAT32 are următoarele avantaje față de implementările anterioare ale sistemului de fișiere FAT:

suportă discuri de până la 2 TB;

organizează spațiul pe disc mai eficient. FAT32 folosește clustere mai mici (4 KB pentru discuri de până la 8 GB), ceea ce economisește până la 10-15% din spațiu pe discuri mari comparativ cu FAT;

directorul rădăcină FAT 32, ca toate celelalte directoare, este acum nelimitat, constă dintr-un lanț de clustere și poate fi localizat oriunde pe disc;

are o fiabilitate mai mare: FAT32 este capabil să mute directorul rădăcină și să lucreze cu o copie de rezervă FAT, în plus, înregistrarea de boot pe unitățile FAT32 a fost extinsă pentru a include o copie de rezervă a structurilor de date critice, ceea ce înseamnă că unitățile FAT32 sunt mai puțin sensibile la apariția unor zone dăunătoare individuale decât volumele de grăsimi existente;

programele se încarcă cu 50% mai repede.

Tabelul 2. Comparația dimensiunilor clusterelor

Capacitatea discului	Dimensiunea clusterului în FAT16, KB	Dimensiunea clusterului în FAT32, KB
256 MB-511 MB		Nu sunt acceptate
512 MB -1023 MB
1024 MB - 2 GB
2 GB - 8 GB	Nu sunt acceptate
8 GB-16 GB	Nu sunt acceptate
16 GB-32 GB	Nu sunt acceptate
Mai mult de 32 GB	Nu sunt acceptate

Un utilitar îmbunătățit de defragmentare a discului optimizează plasarea fișierelor aplicației care sunt încărcate la lansarea aplicației. Este posibil să convertiți discul în EAT32 folosind utilitarul Drive Converter (FAT32), dar după aceasta se recomandă să rulați utilitarul Disk Defragmenter - altfel computerul va funcționa cu discul mai lent decât înainte. Când utilizați FAT32, configurația alternativă de pornire a Windows 98 și Windows NT 4.0 devine imposibilă, deoarece acesta din urmă nu acceptă FAT32. FAT32 alocă spațiu pe disc mult mai eficient decât versiunile anterioare ale sistemului de fișiere FAT. Acest lucru eliberează zeci sau chiar sute de megaocteți pe unități mari și, atunci când este combinat cu utilitarul avansat de defragmentare a discului FAT32, reduce semnificativ timpul de încărcare a aplicațiilor. Procedura de conversie a sistemului de fișiere de pe hard disk în FAT32 utilizând Drive Converter (FAT32) este destul de simplă. Pentru a face acest lucru, trebuie să deschideți secvențial meniul Start, submeniul programe, Accesorii, Instrumente de sistem și selectați comanda Drive Converter (FAT32). Conversia poate afecta caracteristicile de hibernare (salvarea stării computerului pe disc) găsite pe multe computere. Sistemele în care modul de repaus este implementat prin AWS BIOS sau ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) S4/BIOS trebuie să accepte FAT32 - numai atunci vor funcționa corect în Windows 98.

Majoritatea producătorilor de BIOS includ protecție antivirus care monitorizează modificările aduse MBR (Master Boot Record). În plus, utilitățile antivirus vechi instalate ca programe rezidente sau drivere în mod real pot detecta modificările MBR la pornirea MS-DOS. Deoarece conversia la FAT32 modifică în mod inevitabil MBR, unele instrumente de verificare a virușilor pot interpreta în mod eronat acest lucru ca un semn că sistemul este infectat. Prin urmare, dacă un utilitar antivirus detectează o modificare a MBR-ului, se oferă să o „vindece”. Cel mai bine este să eliminați software-ul antivirus și să dezactivați protecția antivirus încorporată din BIOS înainte de a converti unitatea la FAT32. Apoi puteți reinstala utilitarul antivirus și puteți activa protecția antivirus încorporată în BIOS.

Introducere

2.1 Sistem FAT16

2.2 Sistem FAT32

2.3 Comparația dintre FAT16 și FAT32

3.1 Sistem NTFS

3.2 Comparație între NTFS și FAT32

Concluzie

Bibliografie

Introducere

În prezent, în medie, câteva zeci de mii de fișiere sunt înregistrate pe un singur disc. Cum să sortăm toată această diversitate pentru a aborda cu acuratețe dosarul? Scopul sistemului de fișiere este o soluție eficientă la această problemă.

Sistemul de fișiere, din punctul de vedere al utilizatorului, este „spațiul” în care se află fișierele. Și ca termen științific, este o modalitate de stocare și organizare a accesului la date pe un mediu de informare sau secțiune a acestuia. Prezența unui sistem de fișiere vă permite să determinați cum se numește fișierul și unde se află. Deoarece pe computerele compatibile cu PC-uri IBM informațiile sunt stocate în principal pe discuri, sistemele de fișiere utilizate pe acestea determină organizarea datelor pe discuri (mai precis, pe discuri logice). Ne vom uita la sistemul de fișiere FAT.

sistem de fișiere fat ntfs

1. Istoricul creării și caracteristicile generale ale sistemului de fișiere FAT

Sistemul de fișiere FAT (File Allocation Table) a fost dezvoltat de Bill Gates și Mark McDonald în 1977 și a fost utilizat inițial în sistemul de operare 86-DOS. Pentru a realiza portabilitatea programelor din sistemul de operare CP/M la 86-DOS, au fost păstrate restricțiile acceptate anterior privind numele fișierelor. 86-DOS a fost achiziționat ulterior de Microsoft și a devenit baza pentru MS-DOS 1.0, lansat în august 1981. FAT a fost conceput pentru a funcționa cu dischete mai mici de 1 MB și nu a oferit inițial suport pentru hard disk-uri. FAT acceptă în prezent fișiere și partiții de până la 2 GB.

FAT utilizează următoarele convenții de denumire a fișierelor:

numele trebuie să înceapă cu o literă sau un număr și poate conține orice caracter ASCII, cu excepția spațiului și a caracterelor „/\ :; |=,^*?

Numele nu are mai mult de 8 caractere, urmat de un punct și o extensie opțională de până la 3 caractere.

Cazul caracterelor din numele fișierelor nu este distins și nu este păstrat.

Structura partiției FAT este prezentată în Tabelul 1.1 Blocul de parametri BIOS conține informațiile BIOS necesare despre caracteristicile fizice ale hard disk-ului. Sistemul de fișiere FAT nu poate controla fiecare sector separat, așa că grupează sectoarele adiacente în clustere. Acest lucru reduce numărul total de unități de stocare pe care sistemul de fișiere trebuie să le țină evidența. Dimensiunea clusterului în FAT este o putere de doi și este determinată de dimensiunea volumului la formatarea discului (Tabelul 1.2). Un cluster reprezintă cantitatea minimă de spațiu pe care o poate ocupa un fișier. Acest lucru duce la irosirea unei parte din spațiul pe disc. Sistemul de operare include diverse utilitare (DoubleSpace, DriveSpace) concepute pentru compactarea datelor de pe disc.

Masa 1.1 - Structura partiției FAT

Sectorul de pornire Bloc de parametri BIOS (BPB) FATFAT (copiere) Director rădăcină Zona de fișiere

FAT și-a primit numele din tabelul de alocare a fișierelor cu același nume. Tabelul de alocare a fișierelor stochează informații despre clusterele unui disc logic. Fiecare cluster din FAT are o intrare separată care indică dacă este liber, ocupat de date de fișier sau marcat ca eșuat (corupt). Dacă clusterul este ocupat de un fișier, atunci adresa clusterului care conține următoarea parte a fișierului este indicată în intrarea corespunzătoare din tabelul de alocare a fișierelor. Din acest motiv, FAT se numește sistem de fișiere cu listă legată. Versiunea originală a FAT, dezvoltată pentru DOS 1.00, folosea un tabel de alocare a fișierelor pe 12 biți și suporta partiții de până la 16 MB (DOS vă permite să creați maximum două partiții FAT). Pentru a suporta hard disk-uri mai mari de 32 MB, lățimea de biți FAT a fost mărită la 16 biți, iar dimensiunea clusterului a fost mărită la 64 de sectoare (32 KB). Deoarece fiecărui cluster i se poate atribui un număr unic de 16 biți, FAT acceptă maximum 216 sau 65.536 clustere pe un singur volum.

Tabelul 1.2 - Dimensiunile clusterelor

Dimensiunea partiției Dimensiunea grupului Tipul FAT< 16 Мб4 КбFAT1216 Мб - 127 Мб2 КбFAT16128 Мб - 255 Мб4 КбFAT16256 Мб - 511 Мб8 КбFAT16512 Мб - 1023 Мб16 КбFAT161 Гб - 2 Гб32 КбFAT16

Deoarece înregistrarea de pornire este prea mică pentru a stoca algoritmul de căutare a fișierelor de sistem pe disc, fișierele de sistem trebuie să fie într-o locație specifică pentru ca înregistrarea de pornire să le găsească. Poziția fixă a fișierelor de sistem la începutul zonei de date impune o limită strictă a dimensiunii directorului rădăcină și a tabelului de alocare a fișierelor. Ca rezultat, numărul total de fișiere și subdirectoare din directorul rădăcină de pe o unitate FAT este limitat la 512.

Fiecare fișier și subdirector din FAT este asociat cu un element de director de 32 de octeți care conține numele fișierului, atributele acestuia (arhivă, ascuns, sistem și numai pentru citire ), data și ora creării (sau ultimele modificări aduse acesteia), precum și alte informații (Tabelul 1.3).

Tabel 1.3 - Elemente de catalog

Sistemul de fișiere FAT umple întotdeauna spațiul liber pe disc secvenţial de la început până la sfârșit. Când creează un fișier nou sau mărește unul existent, caută primul cluster gratuit din tabelul de alocare a fișierelor. Dacă în timpul funcționării unele fișiere au fost șterse și altele și-au schimbat dimensiunea, atunci clusterele goale rezultate vor fi împrăștiate pe disc. Dacă clusterele care conțin datele fișierului nu sunt situate într-un rând, atunci fișierul devine fragmentat. Fișierele foarte fragmentate reduc semnificativ eficiența, deoarece capetele de citire/scriere vor trebui să se deplaseze dintr-o zonă a discului în alta atunci când caută următoarea înregistrare a fișierului. Sistemele de operare care acceptă FAT includ, de obicei, utilitare speciale de defragmentare a discului, concepute pentru a îmbunătăți performanța operațiunilor cu fișiere.

Un alt dezavantaj al FAT este că performanța sa depinde în mare măsură de numărul de fișiere stocate într-un singur director. Dacă există un număr mare de fișiere (aproximativ o mie), operațiunea de citire a listei de fișiere dintr-un director poate dura câteva minute. Acest lucru se datorează faptului că în FAT directorul are o structură liniară, neordonată, iar numele fișierelor din directoare sunt în ordinea în care au fost create. Ca urmare, cu cât mai multe intrări în director, cu atât programele funcționează mai lent, deoarece atunci când căutați un fișier este necesar să căutați secvențial toate intrările din director. Deoarece FAT a fost conceput inițial pentru sistemul de operare DOS pentru un singur utilizator, nu oferă stocarea informațiilor precum informațiile proprietarului sau permisiunile de acces la fișiere/directoare. Este cel mai comun sistem de fișiere și este susținut într-o măsură sau alta de cele mai moderne. sisteme de operare. Datorită versatilității sale, FAT poate fi utilizat pe volume suportate de diferite sisteme de operare.

Deși nu există niciun obstacol în calea utilizării oricărui alt sistem de fișiere la formatarea dischetelor, majoritatea sistemelor de operare folosesc FAT pentru compatibilitate. Acest lucru poate fi explicat parțial prin faptul că structura simplă FAT necesită mai puțin spațiu pentru stocarea datelor generale decât alte sisteme. Avantajele altor sisteme de fișiere devin vizibile numai atunci când sunt utilizate pe medii mai mari de 100 MB.

Trebuie remarcat faptul că FAT este un sistem de fișiere simplu care nu previne corupția fișierelor din cauza închiderii anormale a computerului. Sistemele de operare care acceptă FAT includ utilitare speciale care verifică structura și corectează inconsecvențele din sistemul de fișiere.

2. Caracteristicile sistemelor de fișiere FAT16 și FAT32 și compararea acestora

.1 Sistemul FAT16

Sistemul de fișiere FAT 16 este cel principal pentru sistemele de operare DOS, Windows 95⁄98⁄Me, Windows NT⁄2000⁄XP și este suportat și de majoritatea celorlalte sisteme. FAT 16 este un sistem de fișiere simplu conceput pentru unități mici și structuri de directoare simple. Numele provine de la numele metodei de organizare a fișierelor - Tabel de alocare a fișierelor. Acest tabel este situat la începutul discului. Numărul 16 înseamnă că sistemul de fișiere este de 16 biți - 16 biți sunt utilizați pentru a adresa clustere. Sistemul de operare folosește Tabelul de alocare a fișierelor pentru a localiza un fișier și a determina clusterele pe care fișierul le ocupă pe hard disk. În plus, Tabelul înregistrează informații despre clusterele libere și defecte. Pentru a facilita înțelegerea sistemului de fișiere FAT16, imaginați-vă cuprinsul unei cărți și cum lucrați cu acest cuprins; exact așa funcționează sistemul de operare cu FAT 16.

Pentru a citi un fișier, sistemul de operare trebuie să caute numele fișierului pentru o intrare din folder și să citească primul număr de cluster al fișierului. Primul cluster reprezintă începutul fișierului. Apoi trebuie să citiți elementul FAT corespunzător primului cluster al fișierului. Dacă elementul conține o etichetă - ultima din lanț, atunci nu este nevoie să căutați nimic mai departe: întregul fișier se încadrează într-un singur cluster. Dacă clusterul nu este ultimul, atunci elementul tabelului conține numărul următorului cluster. Conținutul următorului cluster trebuie citit după primul. Când este găsit ultimul cluster din lanț, atunci dacă fișierul nu ocupă întregul cluster, este necesar să tăiați octeții suplimentari ai clusterului. Octeții suplimentari sunt tăiați în funcție de lungimea fișierului stocat în intrarea în folder.

Pentru a scrie un fișier, sistemul de operare trebuie să efectueze următoarea secvență de acțiuni. O descriere a fișierului este creată într-o intrare de folder liberă, apoi se caută o intrare FAT gratuită și un link către aceasta este plasat în intrarea în folder. Primul cluster descris de elementul FAT găsit este ocupat. Acest element FAT conține numărul următorului cluster sau semnul ultimului cluster din lanț.

Sistemul de operare acționează în așa fel încât să colecteze în număr tot mai mare lanțuri de la clusterele vecine. Este clar că accesarea clusterelor localizate secvenţial va fi mult mai rapidă decât accesarea clusterelor împrăştiate aleatoriu pe disc. În acest caz, clusterele care sunt deja ocupate și marcate în FAT ca defecte sunt ignorate.

În sistemul de fișiere FAT16, sunt alocați 16 biți pentru numărul clusterului. Prin urmare, numărul maxim de clustere este 65525, iar dimensiunea maximă a clusterului este de 128 de sectoare. În acest caz, dimensiunea maximă a partițiilor sau discurilor în FAT16 este de 4,2 gigaocteți. Când formatează în mod logic un disc sau o partiție, sistemul de operare încearcă să folosească dimensiunea minimă a clusterului, astfel încât numărul rezultat de clustere să nu depășească 65525. Evident, cu cât dimensiunea partiției este mai mare, cu atât ar trebui să fie mai mare dimensiunea clusterului. Multe sisteme de operare nu funcționează corect cu o dimensiune a clusterului de 128 de sectoare. Ca rezultat, dimensiunea maximă a unei partiții FAT16 este redusă la 2 gigaocteți. De obicei, cu cât dimensiunea clusterului este mai mare, cu atât este mai mare risipa de spațiu pe disc. Acest lucru se datorează faptului că ultimul cluster ocupat de fișier este umplut doar parțial. De exemplu, dacă un fișier de 17 KB este scris pe o partiție cu o dimensiune de cluster de 16 KB, atunci acest fișier va ocupa două clustere, primul cluster fiind complet plin și doar 1 KB de date fiind scris în al doilea cluster, lăsând restul de 15 KB de spațiu din cel de-al doilea cluster este gol.umplut și nu va fi disponibil pentru scriere în alte fișiere. Dacă un număr mare de fișiere mici sunt scrise pe discuri mari, atunci pierderea spațiului pe disc va fi semnificativă. Următorul tabel 2.1 oferă informații despre posibila pierdere de spațiu pe disc pentru diferite dimensiuni de partiție.

Masa 2.1.1 - Risipirea spațiului pe disc

Dimensiunea partiției Dimensiunea clusteruluiPierdere de spațiu pe disc127 MB2 KB2%128-255 MB4 KB4%256-511 MB8 KB10%512-1023 MB16 KB25%1024-2047 MB32 KB40%2048-4096 MB64 KB50%

Există două moduri posibile de a reduce risipa de spațiu pe disc. Primul este împărțirea spațiului pe disc în partiții mici cu o dimensiune mică a clusterului. Al doilea este utilizarea sistemului de fișiere FAT32<#"center">2.2 Sistem FAT32

Sistemul de fișiere FAT32 este un sistem de fișiere mai nou bazat pe formatul FAT și este acceptat de Windows 95 OSR2, Windows 98 și Windows Millennium Edition. FAT32 utilizează ID-uri de cluster pe 32 de biți, dar își rezervă cei mai semnificativi 4 biți, astfel încât dimensiunea efectivă a ID-ului clusterului este de 28 de biți. Deoarece dimensiunea maximă a clusterelor FAT32 este de 32 KB, teoretic FAT32 poate gestiona volume de 8 terabyte. Windows 2000 limitează dimensiunea noilor volume FAT32 la 32 GB, deși acceptă volumele FAT32 mai mari existente (create pe alte sisteme de operare). Numărul mai mare de clustere acceptate de FAT32 îi permite să gestioneze discurile mai eficient decât FAT 16. FAT32 poate folosi clustere de 512 de octeți pentru volume de până la 128 MB.

Sistemul de fișiere FAT 32 este utilizat ca sistem de fișiere implicit în Windows 98. Acest sistem de operare vine cu un program special pentru a converti un disc de la FAT 16 la FAT 32. Windows NT și Windows 2000 pot utiliza, de asemenea, sistemul de fișiere FAT și, prin urmare, puteți porni computerul de pe un disc DOS și aveți acces complet la toate fișierele. . Cu toate acestea, unele dintre cele mai avansate caracteristici ale Windows NT și Windows 2000 sunt furnizate de propriul sistem de fișiere NTFS (NT File System). NTFS vă permite să creați partiții de disc de până la 2 TB (cum ar fi FAT 32), dar, în plus, are încorporate funcții de compresie a fișierelor, securitate și auditare necesare atunci când lucrați într-un mediu de rețea. Și în Windows 2000 este implementat suportul pentru sistemul de fișiere FAT 32. Instalarea sistemului de operare Windows NT începe pe un disc FAT, dar dacă utilizatorul dorește, la sfârșitul instalării, datele de pe disc pot fi convertite la formatul NTFS.

Puteți face acest lucru mai târziu utilizând utilitarul Convert. exe furnizat împreună cu sistemul de operare. O partiție de disc convertită în NTFS devine inaccesibilă altor sisteme de operare. Pentru a reveni la DOS, Windows 3.1 sau Windows 9x, trebuie să ștergeți partiția NTFS și să creați o partiție FAT. Windows 2000 poate fi instalat pe un disc cu sistemele de fișiere FAT 32 și NTFS.

Capacitățile sistemelor de fișiere FAT32 sunt mult mai largi decât cele ale FAT16. Cea mai importantă caracteristică este că acceptă discuri de până la 2047 GB și funcționează cu clustere mai mici, reducând astfel în mod semnificativ cantitatea de spațiu pe disc neutilizat. De exemplu, un hard disk de 2 GB în FAT16 utilizează clustere de 32 KB, în timp ce FAT32 utilizează clustere de 4 KB. Pentru a menține compatibilitatea cu programele, rețelele și driverele de dispozitiv existente ori de câte ori este posibil, FAT32 este implementat cu modificări minime ale arhitecturii, API-urilor, structurilor interne de date și formatului de disc. Dar, deoarece elementele tabelului FAT32 au acum o dimensiune de patru octeți, multe structuri de date interne și de pe disc și API-uri au trebuit revizuite sau extinse. Anumite API-uri de pe unitățile FAT32 sunt blocate pentru a împiedica utilitățile de disc vechi să corupă conținutul unităților FAT32. Majoritatea programelor nu vor fi afectate de aceste modificări. Instrumentele și driverele existente vor funcționa pe unitățile FAT32. Cu toate acestea, driverele de dispozitiv de blocare MS-DOS (cum ar fi Aspidisk.sys) și utilitarele de disc trebuie modificate pentru a suporta FAT32. Toate utilitarele de disc furnizate de Microsoft (Format, Fdisk, Defrag și ScanDisk pentru modul real și protejat) au fost reproiectate pentru a suporta pe deplin FAT32. În plus, Microsoft ajută furnizorii de top de utilitare de disc și drivere de dispozitiv în modificarea produselor lor pentru a suporta FAT32. FAT32 este mai eficient decât FAT16 atunci când lucrați cu discuri mai mari și nu necesită ca acestea să fie partiționate în partiții de 2 GB. Windows 98 acceptă în mod necesar FAT16, deoarece acest sistem de fișiere este compatibil cu alte sisteme de operare, inclusiv cu cele terțe. În modul real MS-DOS și în modul sigur Windows 98, sistemul de fișiere FAT32 este semnificativ mai lent decât FAT16. Prin urmare, atunci când rulați programe în modul MS DOS, este recomandabil să includeți Autoexec. comandă de fișier bat sau PIF pentru a descărca Smartdrv. exe, care va accelera operațiunile de pe disc. Unele programe vechi concepute pentru specificația FAT16 pot raporta informații incorecte despre cantitatea de spațiu liber sau total pe disc, dacă aceasta este mai mare de 2 GB. Windows 98 oferă noi API-uri pentru MS-DOS și Win32 care vă permit să determinați corect aceste valori.

.3 Comparația dintre FAT16 și FAT32

Tabelul 2.3.1 - Comparația sistemelor de fișiere FAT16 și FAT32

FAT16FAT32Implementat și utilizat de majoritatea sistemelor de operare (MS-DOS, Windows 98, Windows NT, OS/2, UNIX). Momentan acceptat numai pe Windows 95 OSR2 și Windows 98. Foarte eficient pentru unitățile logice mai mici de 256 MB. Nu funcționează cu discuri mai mici de 512 MB. Acceptă compresia discului, de exemplu folosind algoritmul DriveSpace. Nu acceptă compresia discului. Procesează maximum 65.525 clustere, a căror dimensiune depinde de dimensiunea discului logic. Deoarece dimensiunea maximă a clusterului este de 32 KB, FAT16 poate funcționa cu unități logice de cel mult 2 GB. Capabil să lucreze cu discuri logice de până la 2.047 GB cu o dimensiune maximă a clusterului de 32 KB.

În sistemul de fișiere FAT32, sunt alocați 4 octeți pentru fiecare cluster din tabelul de alocare a fișierelor, în timp ce în FAT16 - 2 și în FAT12 - 1.5.

Cei mai semnificativi 4 biți ai unui element de tabel FAT32 pe 32 de biți sunt rezervați și nu participă la formarea numărului clusterului. Programele care citesc direct tabelul FAT32 trebuie să mascheze acești biți și să îi protejeze împotriva modificărilor atunci când sunt scrise noi valori.

Deci, FAT32 are următoarele avantaje față de implementările anterioare ale sistemului de fișiere FAT:

suportă discuri de până la 2 TB;

directorul rădăcină FAT 32, ca toate celelalte directoare, este acum nelimitat, constă dintr-un lanț de clustere și poate fi localizat oriunde pe disc;

programele se încarcă cu 50% mai repede.

Tabelul 2.3.2 - Comparația dimensiunilor clusterelor

Dimensiunea discului Dimensiunea clusterului în FAT16, KB Dimensiunea clusterului în FAT32, KB256 MB-511 MB8 Neacceptat512 MB - 1023 MB1641024 MB - 2 GB3242 GB - 8 GBNeacceptat48 GB-16 GBNu este acceptat816 GB-32 GB Nu este acceptat Mai mult decât 312 GBNu este acceptat

3. Sistemul de fișiere alternativ NTFS și comparația acestuia cu FAT32

3.1 Sistem NTFS

(New Technology File System) este cel mai preferat sistem de fișiere atunci când lucrați cu Windows NT, deoarece a fost conceput special pentru acest sistem. Windows NT include un utilitar de conversie care convertește volumele FAT și HPFS în volume NTFS. NTFS a extins semnificativ capacitățile de control al accesului la fișiere și directoare individuale, a introdus un număr mare de atribute, a implementat toleranța la erori, compresia dinamică a fișierelor și suportul pentru cerințele standard POSIX. NTFS permite nume de fișiere de până la 255 de caractere și folosește același algoritm pentru a genera un nume scurt ca VFAT. NTFS are capacitatea de a se auto-recupera în cazul unei defecțiuni ale sistemului de operare sau hardware, astfel încât volumul discului să rămână disponibil și structura directoarelor să nu fie perturbată.

Fiecare fișier dintr-un volum NTFS este reprezentat de o intrare într-un fișier special - MFT (Master File Table). NTFS rezervă primele 16 intrări de tabel, cu o dimensiune de aproximativ 1 MB, pentru informații speciale. Prima intrare în tabel descrie tabelul principal al fișierului în sine. Aceasta este urmată de intrarea în oglindă MFT. Dacă prima înregistrare MFT este coruptă, NTFS citește a doua înregistrare pentru a găsi un fișier MFT oglindă a cărui primă înregistrare este identică cu prima înregistrare MFT. Locația segmentelor de date MFT și a fișierului MFT oglindă este stocată în sectorul bootstrap. O copie a sectorului de boot este situată în centrul logic al discului. A treia intrare MFT conține un fișier jurnal utilizat pentru recuperarea fișierului. A șaptesprezecea și următoarele intrări din tabelul de fișiere master sunt utilizate de fișierele și directoarele reale de pe volum.

Jurnalul de tranzacții (fișierul jurnal) înregistrează toate operațiunile care afectează structura volumului, inclusiv crearea fișierelor și orice comenzi care modifică structura directorului. Jurnalul de tranzacții este utilizat pentru a recupera un volum NTFS după o defecțiune a sistemului. Intrarea pentru directorul rădăcină conține o listă de fișiere și directoare stocate în directorul rădăcină.

Schema de alocare a volumului este stocată într-un fișier bitmap. Atributul de date al acestui fișier conține o hartă de biți, fiecare bit din care reprezintă un grup al volumului și indică dacă clusterul este liber sau ocupat de un fișier. De asemenea, acceptă un fișier cluster prost pentru înregistrarea zonelor proaste pe volum și un fișier de volum , care conține numele volumului, versiunea NTFS și un bit care este setat atunci când volumul devine corupt. În cele din urmă, există un fișier care conține un tabel de definire a atributelor, care specifică tipurile de atribute acceptate pe volum și dacă acestea pot fi indexate, restaurate printr-o restaurare a sistemului etc. alocă spațiu în clustere și folosește numerotarea pe 64 de biți pentru ele , ceea ce face posibilă existența a 264 de clustere, fiecare cu o dimensiune de până la 64 KB. Ca și în cazul FAT, dimensiunea clusterului poate varia, dar nu crește neapărat proporțional cu dimensiunea discului. Dimensiunile implicite ale clusterului la formatarea unei partiții sunt prezentate în Tabelul 3.1.

Dimensiunea partiției Dimensiunea clusterului< 512 Мб512 байт513 Мб - 1024 Мб (1 Гб) 1 Кб1 Гб - 2 Гб2 Кб2 Гб - 4 Гб4 Кб4 Гб - 8 Гб8 Кб8 Гб - 16 Гб16 Кб16 Гб - 32 Гб32 Кб>32 GB64 KB vă permite să stocați fișiere cu o dimensiune de până la 16 exabytes (264 octeți) și are încorporat compactarea fișierelor în timp real. Comprimarea este unul dintre atributele unui fișier sau director și, ca orice atribut, poate fi eliminată sau instalată în orice moment (comprimarea este posibilă pe partițiile cu o dimensiune a clusterului de cel mult 4 KB). La comprimarea unui fișier, spre deosebire de schemele de compactare utilizate în FAT, se utilizează compactarea fișier cu fișier, astfel, deteriorarea unei secțiuni mici a discului nu duce la pierderea informațiilor din alte fișiere.

Pentru a reduce fragmentarea, NTFS încearcă întotdeauna să stocheze fișierele în blocuri învecinate. Acest sistem folosește o structură de directoare B-tree similară cu sistemul de fișiere HPFS de înaltă performanță, mai degrabă decât structura de listă legată utilizată în FAT. Acest lucru face căutarea fișierelor dintr-un director mai rapidă deoarece numele fișierelor sunt stocate sortate în ordine lexicografică.a fost conceput ca un sistem de fișiere recuperabil folosind un model de procesare a tranzacțiilor. Fiecare operație I/O care modifică un fișier pe un volum NTFS este considerată o tranzacție de către sistem și poate fi executată ca un bloc indivizibil. Când un fișier este modificat de către un utilizator, serviciul de fișiere jurnal înregistrează toate informațiile necesare pentru a repeta sau a anula tranzacția. Dacă tranzacția este finalizată cu succes, fișierul este modificat. Dacă nu, NTFS derulează tranzacția înapoi.

În ciuda prezenței protecției împotriva accesului neautorizat la date, NTFS nu oferă confidențialitatea necesară a informațiilor stocate. Pentru a obține acces la fișiere, trebuie doar să porniți computerul în DOS de pe o dischetă și să utilizați un driver NTFS terță parte pentru acest sistem.

Începând cu Windows NT 5.0 (noul nume pentru Windows 2000), Microsoft acceptă noul sistem de fișiere NTFS 5.0. Noua versiune de NTFS a introdus atribute de fișiere suplimentare; Alături de dreptul de acces a fost introdus și conceptul de refuzare a accesului, care permite, de exemplu, atunci când un utilizator moștenește drepturi de grup asupra unui fișier, să îi interzică să-i modifice conținutul. Noul sistem mai permite:

introducerea de restricții (cote) privind cantitatea de spațiu pe disc oferită utilizatorilor;

mapați orice director (atât pe computerul local, cât și pe computerul de la distanță) într-un subdirector de pe discul local.

O caracteristică interesantă a noii versiuni de Windows NT este criptarea dinamică a fișierelor și directoarelor, care crește fiabilitatea stocării informațiilor. Windows NT 5.0 include un sistem de fișiere de criptare (EFS), care utilizează algoritmi de criptare a cheii partajate. Dacă atributul de criptare este setat pentru un fișier, atunci când un program de utilizator accesează fișierul pentru scriere sau citire, fișierul este codificat și decodat în mod transparent pentru program.

.2 Comparație între NTFS și FAT32

Avantaje:

Viteză de acces rapidă la fișiere mici;

Mărimea spațiului pe disc este practic nelimitată astăzi;

Fragmentarea fișierelor nu afectează sistemul de fișiere în sine;

Fiabilitate ridicată a stocării datelor și a structurii fișierelor în sine;

Performanță ridicată atunci când lucrați cu fișiere mari;

Defecte:

Cerințe RAM mai mari în comparație cu FAT 32;

Lucrul cu directoare de dimensiuni medii este dificil din cauza fragmentării acestora;

Viteză de operare mai mică în comparație cu FAT 3232

Avantaje:

De mare viteză;

Necesar RAM scăzut;

Lucru eficient cu fișiere medii și mici;

Uzură redusă a discului datorită mai puține mișcări ale capului de citire/scriere.

Defecte:

Protecție scăzută împotriva defecțiunilor sistemului;

Lucru ineficient cu fișiere mari;

Limitarea volumului maxim al unei partiții și al fișierului;

Performanță redusă din cauza fragmentării;

Performanță redusă atunci când lucrați cu directoare care conțin un număr mare de fișiere;

Deci, ambele sisteme de fișiere stochează date în clustere a căror dimensiune minimă este 512 b. De regulă, dimensiunea obișnuită a clusterului este de 4 Kb. Aici probabil se termină asemănările. Ceva despre fragmentare: performanța NTFS scade brusc când discul este plin la 80 - 90%. Acest lucru se datorează fragmentării fișierelor de serviciu și de lucru. Cu cât lucrați mai mult cu un disc atât de ocupat, cu atât fragmentarea este mai puternică și performanța este mai scăzută. În FAT 32, fragmentarea zonei de lucru a discului are loc în stadii anterioare. Ideea aici depinde de cât de des scrieți/ștergeți datele. Ca și în cazul NTFS, fragmentarea reduce foarte mult performanța. Acum despre RAM. Volumul foii de calcul FAT 32 în sine poate ocupa aproximativ câțiva megaocteți în RAM. Dar stocarea în cache vine în ajutor. Ce este scris în cache:

Cele mai utilizate directoare;

Date despre toate fișierele utilizate în prezent;

Date despre spațiul liber pe disc;

Dar NTFS? Directoarele mari sunt greu de memorat în cache și pot atinge o dimensiune de câteva zeci de megaocteți. Plus MFT, plus informații despre spațiul liber pe disc. Deși trebuie menționat că NTFS încă folosește resursele RAM destul de economic. Avem un sistem de stocare a datelor de succes; în MFT, fiecare înregistrare este de aproximativ 1 Kb. Dar totuși, cerințele pentru cantitatea de RAM sunt mai mari decât pentru FAT 32. Pe scurt, dacă memoria dvs. este mai mică sau egală cu 64 Mb, atunci FAT 32 va fi mai eficient din punct de vedere al vitezei. Dacă este mai mare, diferența de viteză va fi mică și, adesea, deloc. Acum despre hard disk-ul în sine. Pentru a utiliza NTFS, este necesară Mastering-ul magistralei. Ce este asta? Acesta este un mod special de operare al șoferului și controlerului. Când utilizați BM, schimbul are loc fără participarea procesorului. Absența unei VM va afecta performanța sistemului. În plus, datorită utilizării unui sistem de fișiere mai complex, crește numărul de mișcări ale capetelor de citire/scriere, ceea ce afectează și viteza. Prezența unui cache pe disc are un efect la fel de pozitiv atât asupra NTFS, cât și asupra FAT 32.

Concluzie

Avantajele FAT sunt supraîncărcarea redusă de stocare a datelor și compatibilitatea totală cu un număr mare de sisteme de operare și platforme hardware. Acest sistem de fișiere este încă folosit pentru formatarea dischetelor, unde volumul mare al partiției suportat de alte sisteme de fișiere nu joacă un rol, iar supraîncărcarea redusă permite utilizarea economică a unui volum mic de dischete (NTFS necesită mai mult spațiu pentru stocarea datelor, ceea ce este complet inacceptabil pentru dischete).

Domeniul de aplicare al FAT32 este de fapt mult mai restrâns - acest sistem de fișiere ar trebui utilizat dacă intenționați să accesați partiții folosind atât Windows 9x, cât și Windows 2000/XP. Dar, deoarece relevanța Windows 9x astăzi practic a dispărut, utilizarea acestui sistem de fișiere nu prezintă un interes deosebit.

Bibliografie

1. http://yura. Puslapiai. lt/archiv/per/fat.html

Acest articol este dedicat sisteme de fișiere . Când instalați sistemul de operare, Windows vă solicită să selectați un sistem de fișiere pe partiția în care va fi instalat, iar utilizatorii de computere trebuie să aleagă dintre două opțiuni GRAS sau NTFS.

În cele mai multe cazuri, utilizatorii sunt mulțumiți să știe asta NTFS este „mai bun”și alegeți această opțiune.

Cu toate acestea, uneori se întreabă si ce este mai bine?

În acest articol voi încerca să explic ce este un sistem de fișiere, ce sunt, cum diferă și care ar trebui să fie utilizat.

Articolul simplifică unele caracteristici tehnice ale sistemelor de fișiere pentru o percepție mai înțeleasă a materialului.

Sistemul de fișiere este o modalitate de organizare a datelor pe medii de stocare. Sistemul de fișiere determină unde și cum vor fi scrise fișierele pe mediul de stocare și oferă sistemului de operare acces la acele fișiere.

Sistemele de fișiere moderne au cerințe suplimentare: capacitatea de a cripta fișierele, controlul accesului pentru fișiere și atribute suplimentare. De obicei, sistemul de fișiere este scris la începutul hard diskului. ().

Din punct de vedere al sistemului de operare, un hard disk este o colecție de clustere.

Cluster este o zonă de disc de o anumită dimensiune pentru stocarea datelor. Dimensiunea minimă a clusterului este de 512 octeți. Deoarece este utilizat sistemul de numere binar, mărimile clusterelor sunt multipli de puteri a lui doi.

Utilizatorul își poate imagina în mod figurat hard disk-ul ca un blocnotes în carouri. O celulă de pe pagină este un grup. Sistemul de fișiere este conținutul blocnotesului, iar fișierul este cuvântul.

Pentru hard disk-urile din computere, există în prezent două sisteme de fișiere cele mai comune: GRAS sau NTFS. A apărut primul GRAS (FAT16), apoi FAT32, și apoi NTFS.

GRAS(FAT16) – este o abreviere pentru Tabelul de alocare a fișierelor(în traducere Tabelul de alocare a fișierelor).

Cadrul FAT a fost dezvoltat de Bill Gates și Mark McDonald în 1977. Folosit ca sistem de fișiere principal în sistemele de operare DOS și Microsoft Windows (înainte de Windows ME).

Există patru versiuni de FAT - FAT12, FAT16, FAT32Și exFAT. Ele diferă prin numărul de biți alocați pentru a stoca numărul clusterului.

FAT12 folosit în principal pentru dischete, FAT16- pentru discuri mici, iar cel nou exFATîn principal pentru unități flash. Dimensiunea maximă a clusterului acceptată în FAT este de 64 Kb. ()

FAT16 introdus pentru prima dată în noiembrie 1987. Index 16 în nume indică faptul că 16 biți sunt utilizați pentru numărul clusterului. Ca rezultat, dimensiunea maximă a partiției de disc (volum) pe care o poate suporta acest sistem este de 4 GB.

Mai târziu, odată cu dezvoltarea tehnologiei și apariția discurilor cu o capacitate de peste 4 GB, a apărut un sistem de fișiere FAT32. Utilizează adresarea clusterului pe 32 de biți și a fost introdus cu Windows 95 OSR2 în august 1996. FAT32 volum limitat la 128 GB. Acest sistem poate suporta și nume lungi de fișiere. ().

NTFS(abreviere NouTehnologieFişierSistem - Sistem de fișiere cu tehnologie nouă) este un sistem de fișiere standard pentru familia de sisteme de operare Microsoft Windows NT.

Introdus pe 27 iulie 1993 împreună cu Windows NT 3.1. NTFS se bazează pe sistemul de fișiere HPFS (o abreviere ÎnaltPerformanţăFişierSistem - Sistem de fișiere de înaltă performanță), creat de Microsoft împreună cu IBM pentru sistemul de operare OS/2.

Principalele caracteristici ale NTFS: capabilități încorporate pentru a limita accesul la date pentru diferiți utilizatori și grupuri de utilizatori, precum și pentru a atribui cote (restricții privind cantitatea maximă de spațiu pe disc ocupată de anumiți utilizatori), utilizarea unui sistem de jurnalizare pentru a crește fiabilitatea sistemului de fișiere.

Specificațiile sistemului de fișiere sunt proprietare. De obicei, dimensiunea clusterului este de 4 Kb. În practică, nu este recomandat să creați volume mai mari de 2TB. Hard disk-urile tocmai au atins această dimensiune, poate că în viitor ne așteaptă un nou sistem de fișiere. ().

În timpul instalării Windows XP, vi se solicită să formatați discul în sistem. GRAS sau NTFS. Acest lucru înseamnă FAT32.

Toate sistemele de fișiere sunt construite pe principiul: un cluster - un fișier. Acestea. un cluster stochează date dintr-un singur fișier.

Principala diferență dintre aceste sisteme pentru utilizatorul mediu este dimensiunea clusterului. „Cu mult timp în urmă, când discurile erau mici și fișierele foarte mici”, acest lucru era foarte vizibil.

Să ne uităm la exemplul unui volum de pe un disc cu o capacitate de 120 GB și un fișier de 10 KB în dimensiune.

Pentru FAT32 dimensiunea clusterului va fi de 32Kb, iar pentru NTFS - 4Kb.

ÎN FAT32 un astfel de fișier va ocupa 1 cluster, lăsând 32-10=22Kb de spațiu nealocat.

ÎN NTFS un astfel de fișier va ocupa 3 clustere, lăsând 12-10 = 2Kb de spațiu nealocat.

Prin analogie cu un blocnotes, un grup este o celulă. Și după ce am plasat un punct într-o celulă, ocupăm deja totul, în mod logic, dar în realitate a rămas mult spațiu liber.

Astfel, trecerea de la FAT32 La NTFS vă permite să utilizați unitatea hard disk mai optim atunci când există un număr mare de fișiere mici pe sistem.

În 2003, aveam un disc de 120 GB, împărțit în volume de 40 și 80 GB. Când am trecut de la Windows 98 la Windows XP și am convertit discul cu FAT32 V NTFS, am aproximativ 1 GB de spațiu eliberat pe disc. La acea vreme aceasta era o „creștere” semnificativă.

Pentru a afla ce sistem de fișiere este utilizat pe volumele de hard disk ale computerului dvs., trebuie să deschideți fereastra cu proprietăți ale volumului și pe fila "Sunt comune" citeste aceste date.

Volum este un sinonim pentru o partiție de disc; utilizatorii numesc de obicei un volum „unitate C”, „unitate D”, etc. Un exemplu este prezentat în imaginea de mai jos:

În prezent, discurile cu o capacitate de 320 GB sau mai mare sunt utilizate pe scară largă. Prin urmare, recomand să utilizați sistemul NTFS pentru utilizarea optimă a spațiului pe disc.

De asemenea, dacă există mai mulți utilizatori pe computer, NTFS vă permite să configurați accesul la fișiere, astfel încât diferiți utilizatori să nu poată citi și modifica fișierele altor utilizatori.

În organizații, atunci când lucrează într-o rețea locală, administratorii de sistem folosesc alte capabilități NTFS.

Dacă sunteți interesat să organizați accesul la fișiere pentru mai mulți utilizatori pe un singur computer, atunci articolele următoare vor descrie acest lucru în detaliu.

La redactarea acestui articol s-au folosit materiale de pe site-urile ru.wikipedia.org.

Autorul articolului: Maxim Telpari
Utilizator de PC cu 15 ani de experiență. Specialist în asistență pentru cursul video „Utilizator de PC încrezător”, după ce l-ați studiat, veți învăța cum să asamblați un computer, să instalați Windows XP și drivere, să restaurați sistemul, să lucrați în programe și multe altele.

Câștigă bani cu acest articol!
Înregistrează-te în programul de afiliere. Înlocuiți linkul către curs din articol cu linkul dvs. de afiliat. Adăugați un articol pe site-ul dvs. Puteți obține o versiune retipărită.

Oricine a instalat vreodată un sistem de operare s-a confruntat cu faptul că în etapa de formatare a partiției de instalare a hard disk-ului, programul vă solicită să selectați tipul de sistem de fișiere FAT sau NTFS.

Iar cei cărora li s-a întâmplat să formateze o unitate flash sau alt dispozitiv de stocare extern au trebuit să decidă între trei sisteme de fișiere: FAT32, NTFS și exFAT. Cel mai adesea, utilizatorii aleg formatarea implicită pentru că nu știu care este diferența.

Acest articol se adresează celor care doresc să umple acest gol în cunoștințele lor.

Structura fișierului FAT: principii și scop

Structura fișierului sau Sistemul de fișiere a fost dezvoltat în anii 70 ai secolului trecut de către Microsoft și a reprezentat o anumită procedură de organizare a spațiului pentru stocarea și accesarea datelor pe computere și alte dispozitive digitale.

Scopul funcționalității este de a oferi utilizatorului o gestionare convenabilă a informațiilor stocate pe un disc sau gadget extern. Sistemul de fișiere include fișiere, foldere și directoare, precum și un set de instrumente de sistem care interacționează cu acestea pentru a îndeplini funcțiile de citire-scriere, creare-ștergere, copiere, nume etc. În plus, această structură organizează accesul partajat la informații între utilizatori și oferă protecție împotriva acțiunilor neautorizate prin criptare, operare în modul doar citire etc.

Din punct de vedere structural, întreaga zonă de spațiu pe disc este împărțită în grupuri, ca o foaie de hârtie în carouri. Fiecare celulă este un bloc, a cărui dimensiune este setată în timpul formatării și trebuie să fie un multiplu de 2. Dimensiunea minimă poate fi de 512 octeți (pentru o unitate flash), pentru un hard disk este de 32 KB. Un fișier poate ocupa mai multe astfel de grupuri. Vă puteți imagina la figurat spațiul pe disc ca un notebook, unde clusterul este o literă, fișierul este un cuvânt, iar structura fișierului este cuprinsul notebook-ului.

La accesarea unui fișier, sistemul de operare trebuie să-l găsească în mai multe clustere situate în locuri diferite de pe disc, formând astfel un lanț de clustere. Fiecare cluster are propria sa etichetă, care îl identifică ca fiind unul dintre cele trei tipuri:

Gratuit, gata pentru înregistrarea datelor.
Ocupat, care stochează o parte din informații și are în etichetă date despre următorul cluster din lanț, în timp ce acesta din urmă este marcat cu o etichetă specială.
BAD block este un cluster cu erori care nu mai este accesibil după formatare.

Mărimea etichetei este determinată de tipul structurii fișierului: pentru FAT32 este de 32 de octeți.

Întregul sistem de fișiere este format din următoarele părți:

sectorul de boot, care se află la începutul discului, este activat după ce sistemul de operare pornește și stochează parametrii partiției;
un tabel de alocare a fișierelor („cuprins”) care stochează etichetele cluster;
copii ale tabelului de alocare a fișierelor pentru a recupera datele dacă structura fișierului este deteriorată;
directorul rădăcină;
zone de date;
cilindru pentru a efectua operatii de citire/scriere.

Există trei tipuri de sisteme de fișiere FAT: FAT12, FAT16 și FAT32. FAT a fost înlocuit cu NTFS, iar exFAT este o versiune extinsă a FAT32 și este folosită în principal pentru unități flash.

Avantajele și dezavantajele structurilor de fișiere FAT32, NTFS și exFAT

Pentru a decide cu privire la alegerea celui mai optim sistem de fișiere pentru formatare, vom lua în considerare descrierile tuturor celor trei opțiuni, concentrându-ne pe avantajele și dezavantajele fiecăreia.

FAT32

Dintre cele trei structuri de fișiere luate în considerare, FAT32 este cea mai veche. A înlocuit FAT16 și până de curând a fost cel mai progresiv. Lansarea FAT32 a fost programată să coincidă cu lansarea sistemului de operare Windows 95 OSR2 în 1996. Principalele caracteristici distinctive: adresarea clusterului pe 32 de biți și limitări de dimensiune: un fișier de cel mult 4 GB și un volum de 128 GB.

Avantaje

În ciuda oarecare înapoiere morală, FAT32 are o serie de avantaje față de alte sisteme de fișiere. Principala sa atracție este compatibilitatea și versatilitatea. FAT32 funcționează cu toate versiunile de sisteme de operare, inclusiv Windows (comparație între toate versiunile), Linux și MacOS și este potrivit pentru orice console de jocuri și alte gadget-uri cu port USB. Astăzi este folosit în toate unitățile externe (unități flash, carduri CD) în mod implicit, deoarece multe dispozitive vechi: PC-uri, laptopuri, set-top box-uri cu intrare USB pot funcționa numai cu FAT32.

Alte avantaje importante ale sistemului de fișiere sunt: performanța de mare viteză, cerințele reduse privind cantitatea de RAM, lucrul productiv cu fișiere medii și mici și uzura redusă a discului datorită mișcărilor mai mici ale capului. Cu toate acestea, este, de asemenea, supus fragmentării, iar defragmentarea periodică cu siguranță nu va strica.

Defecte

Principalul dezavantaj al acestui sistem de fișiere este limitările sale de dimensiune. Pentru clustere, nu poate fi mai mare de 64 KB, altfel unele aplicații pot calcula incorect spațiul pe disc.

Dimensiunea fișierului nu trebuie să depășească 4 GB, astfel încât dimensiunea maximă a discului pentru o dimensiune de cluster pentru un tabel de alocare a fișierelor de 32 KB ar fi de aproximativ 8 TB.

Când formatați un disc folosind ScanDisk, care este un program pe 16 biți, ținând cont de tabelele FAT în sine și cu o dimensiune maximă a clusterului de 32 KB, dimensiunea volumului este limitată la 128 de gigaocteți.

Având în vedere că nu multe computere sunt echipate cu un hard disk mai mare de 8 TB, acest dezavantaj nu va fi observat pentru majoritatea utilizatorilor. Cu toate acestea, faptul că FAT32 funcționează cu fișiere de până la 4 GB este un dezavantaj semnificativ, deoarece majoritatea fișierelor video de înaltă calitate în formatul modern 4K sunt astăzi mai mari decât acești 4 GB și, prin urmare, nu sunt compatibile cu acest sistem de fișiere.

Pe lângă limitările de dimensiune, FAT32 are și alte dezavantaje. Nu acceptă nume lungi de fișiere, ceea ce nu este foarte convenabil pentru utilizatorii care doresc să identifice fișierele în mod logic pe baza conținutului lor. Există plângeri cu privire la sistemul de securitate (un scanner antivirus suplimentar nu ar strica) și protecția fișierelor în caz de defecțiuni (funcții ale hard disk-urilor), precum și viteza redusă atunci când lucrați cu directoare care conțin multe fișiere.

Astfel, FAT32 este mai potrivit pentru dispozitive portabile, de capacitate redusă și computere mai vechi. Cele mai recente versiuni de Windows nu mai pot fi instalate pe un disc formatat cu sistemul FAT32; este necesară reformatarea în NTFS.

Principala utilizare a sistemului de fișiere FAT32 astăzi este în unitățile flash portabile și cardurile SD (funcții), care conțin puține fișiere și sunt compatibile cu o varietate de dispozitive digitale.

NTFS

Acest sistem de fișiere a fost dezvoltat de Microsoft în 1993 și introdus cu Windows NT 3.1. În titlu în sine sistem de fișiere cu tehnologie nouă, care înseamnă sistem de fișiere cu tehnologie nouă, constă esența sa progresivă.

După formatarea unui disc în NTFS, acesta este împărțit în trei zone:

MFT - zona sau tabelul general de fișiere (Master File Table), unde sunt stocate informații despre fișiere și directoare;
datele utilizatorului;
metafișiere care conțin informații de serviciu.

Fiecare dintre metafișiere este responsabil pentru o anumită zonă. De exemplu, LogFile este un fișier de jurnal în care toate operațiunile sunt înregistrate în jurnal, Boot este sectorul de boot, Bitmap controlează spațiul liber din partiție etc. Această structură protejează în mod fiabil fișierele de orice defecțiuni, fie că este vorba de înghețarea sistemului de operare sau de întreruperi de curent.

Avantaje

Spre deosebire de FAT32, această structură de fișiere nu are practic nicio restricție privind dimensiunea fișierelor și directoarelor. Dimensiunea clusterului poate varia de la 512 octeți la 64 KB, dimensiunea optimă fiind de 4 KB.

Datorită multor îmbunătățiri semnificative pentru îmbunătățirea securității, cum ar fi suportul pentru drepturile de acces la fișiere, cotele HPFS, criptarea, jurnalizarea, controlul accesului și auditarea, hard link-uri etc., NTFS este ideal pentru formatarea unui disc pentru zona de sistem. În acest sistem pot fi formatate și alte partiții de hard disk, deoarece NTFS permite utilizarea optimă a spațiului pe disc atunci când există multe fișiere mici.

Avantajul acestei organizări de fișiere este viteza de acces rapidă la fișierele mici, performanța ridicată atunci când lucrați cu fișiere mari și capacitatea de a utiliza nume lungi de fișiere.

Defecte

Principalul dezavantaj al sistemului NTFS este incompatibilitatea acestuia cu toate sistemele de operare sub Windows NT, precum și limitările în compatibilitatea cu alte sisteme de operare. Deci, Mac OS citește fișiere de pe discuri NTFS, dar nu le poate scrie, aceeași situație cu compatibilitatea fișierelor Linux. Cele mai populare console de jocuri Playstation și Xbox 360 nu funcționează cu NTFS, doar Xbox One poate interacționa cu acesta.

Dezavantajele NTFS includ, de asemenea, cerințe mari de RAM, viteză mai mică în comparație cu FAT32 și dificultate în gestionarea directoarelor de dimensiuni medii.

Astfel, este mai indicat să folosiți structura fișierelor NTFS pe hard disk-uri, inclusiv SSD-uri, care rulează cele mai recente versiuni de Windows, începând cu NT.

exFAT

Acest sistem de fișiere este cel mai recent revizuit în ceea ce privește timpul de lansare. A apărut în 2008 cu actualizări regulate pentru Windows XP și este, de fapt, o versiune extinsă a FAT32.

Scopul principal al dezvoltatorilor este de a crea o structură de fișiere productivă, convenabilă și universală pentru dispozitivele portabile de stocare: unități flash, carduri SD și hard disk-uri amovibile.

Avantaje:

Organizare simplă, fără caracteristici specializate și restricții privind dimensiunile fișierelor și partițiilor.
Compatibilitate excelentă cu toate sistemele de operare Windows, precum și cu Mac OS și Linux. În această din urmă opțiune, este necesară instalarea unui software suplimentar.
Suport de la toate dispozitivele Apple moderne, precum și de la consolele de jocuri Xbox One și Playstation 4.

Principalul dezavantaj al organizării fișierelor exFAT este politica de licențiere a Microsoft, care interzice utilizarea sa gratuită în domeniul public.

Cea mai optimă structură de fișiere

Luând în considerare descrierile a trei sisteme de fișiere populare, putem trage următoarele concluzii:

pentru dispozitivele computerizate cu un sistem de operare mai mare decât Windows NT, ar fi mai potrivit să formatați hard disk-ul în sistemul NTFS;
pentru dispozitivele mai vechi, precum și în scopul compatibilității cu diverse gadget-uri digitale moderne, cea mai bună opțiune ar fi să alegeți FAT32;
pentru orice suport amovibil ar fi ideal să folosești sistemul

Și în sfârșit: informații despre ce structură de fișiere este implementată pe discurile dvs. pot fi găsite în fila „General” (butonul dreapta al mouse-ului „Proprietăți”).

Înainte de apariția sistemului de operare Microsoft Windows NT, utilizatorii de computere personale au avut rareori problema de a alege un sistem de fișiere. Toți proprietarii de sisteme de operare (OS) MS-DOS și Microsoft Windows au folosit unul dintre tipurile de sisteme de fișiere numite FAT (FAT-12, FAT-16 sau FAT-32).

Acum situația s-a schimbat. Când instalați Microsoft Windows NT/2000/XP, atunci când formatați discul trebuie să alegeți între trei sisteme de fișiere - FAT-16, FAT-32 sau NTFS.

În acest articol vom vorbi despre structura internă a sistemelor de fișiere enumerate, luăm în considerare dezavantajele și avantajele lor inerente. Înarmat cu aceste cunoștințe, puteți face o alegere informată în favoarea unui anumit sistem de fișiere pentru Microsoft Windows.

Pe scurt despre sistemul de fișiere FAT

Sistemul de fișiere FAT a apărut în zorii dezvoltării computerelor personale și a fost inițial destinat stocării fișierelor pe dischete.

Informațiile sunt stocate pe discuri și dischete în porțiuni, în sectoare de 512 octeți. Întregul spațiu pe dischetă a fost împărțit în zone cu lungime fixă numite clustere. Un cluster poate conține unul sau mai multe sectoare.

Fiecare fișier ocupă unul sau mai multe clustere, eventual necontigue. Numele fișierelor și alte informații despre fișiere, cum ar fi dimensiunea și data creării, sunt situate în zona inițială a dischetei alocată directorului rădăcină.

Pe lângă directorul rădăcină, în sistemul de fișiere FAT pot fi create și alte directoare. Împreună cu directorul rădăcină, ele formează un arbore de directoare care conține informații despre fișiere și directoare. În ceea ce privește locația clusterelor de fișiere pe disc, aceste informații sunt stocate în zona inițială a dischetei, numită Tabelul de alocare a fișierelor (FAT).

Fiecare cluster din tabelul FAT are propria sa celulă individuală, care stochează informații despre cum este utilizat acest cluster. Astfel, tabelul de alocare a fișierelor este o matrice care conține informații despre clustere. Mărimea acestei matrice este determinată de numărul total de clustere de pe disc.

Directorul stochează numărul primului cluster alocat unui fișier sau subdirector. Numerele grupurilor rămase pot fi găsite folosind tabelul de alocare a fișierelor FAT.

La dezvoltarea formatului tabelului FAT, scopul a fost de a economisi spațiu, deoarece... Discheta are o capacitate foarte mică (de la 180 KB la 2,44 MB). Prin urmare, doar 12 cifre binare au fost alocate pentru a stoca numerele cluster. Ca urmare, tabelul FAT a fost împachetat atât de strâns încât a ocupat doar un sector al dischetei.

Tabelul FAT conține informații critice despre locația directoarelor și fișierelor. Dacă FAT devine corupt din cauza unei defecțiuni hardware, software sau viruși, accesul la fișiere și directoare se va pierde. Prin urmare, pentru a fi în siguranță, două copii ale tabelului FAT sunt de obicei create pe disc.

Diferite versiuni de FAT

După apariția hard disk-urilor de mare capacitate (în acele vremuri, discurile cu dimensiunea de 10-20 MB erau considerate mari), numărul clusterelor a crescut, iar 12 biți au devenit insuficienti pentru a-și stoca numerele. A fost dezvoltat un nou format de tabel de alocare a fișierelor pe 16 biți, în care doi octeți au fost alocați pentru a stoca numărul unui cluster. Vechiul sistem de fișiere conceput pentru dischete a devenit cunoscut sub numele de FAT-12, iar cel nou a devenit cunoscut sub numele de FAT-16.

Tabelul FAT-16 mărit nu se mai potrivește într-un singur sector, dar cu dimensiuni mari ale discurilor, acest dezavantaj nu a jucat un rol semnificativ. Ca și înainte, două copii ale tabelului FAT au fost stocate pe disc pentru asigurare.

Cu toate acestea, când spațiul pe disc a început să fie măsurat în sute de MB și chiar gigaocteți, sistemul de fișiere FAT-16 a devenit din nou ineficient. Pentru ca numerele de cluster să se potrivească în 16 biți, atunci când formatați discuri mari, este necesar să creșteți dimensiunea clusterului la 16 KB sau chiar mai mult. Acest lucru a cauzat probleme atunci când un număr mare de fișiere mici trebuia stocat pe disc. Deoarece spațiul de stocare a fișierelor este alocat în clustere, chiar și un fișier foarte mic necesită prea mult spațiu pe disc.

Ca rezultat, a fost făcută o altă încercare, aparent finală, de a îmbunătăți sistemul de fișiere FAT - dimensiunea celulei din tabelul de alocare a fișierelor a fost mărită la 32. Acest lucru a făcut posibilă formatarea discurilor de sute de MB și de câțiva GB în dimensiune folosind o dimensiune relativ mică. dimensiunea clusterului. Noul sistem de fișiere a devenit cunoscut sub numele de FAT-32.

Standard 8.3

Înainte de apariția Microsoft Windows 95, utilizatorii de computere personale erau forțați să folosească „standardul 8.3” foarte incomod pentru denumirea fișierelor, în care numele fișierului trebuia să fie format din 8 caractere plus 3 caractere de extensie. Această limitare a fost impusă nu numai de interfața programului a sistemului de operare MS-DOS, ci și de structura de intrare a directorului a sistemului de fișiere FAT.

După modificarea structurii intrărilor de director, limita numărului de caractere dintr-un nume de fișier a fost practic eliminată. Numele fișierului poate avea acum până la 255 de caractere, ceea ce este, evident, suficient în majoritatea cazurilor. Cu toate acestea, un astfel de sistem de fișiere FAT modificat a devenit incompatibil cu sistemul de operare MS-DOS, precum și cu versiunile Microsoft Windows shell 3.1 și 3.11 care rulează în mediul său.

Puteți citi mai multe despre formatele structurilor interne FAT în articolul nostru „Recuperarea datelor în partiții FAT” publicat pe acest site.

Limitări ale sistemului de fișiere FAT

Când decideți dacă să utilizați sistemul de fișiere FAT pentru a formata un disc, ar trebui să fiți conștienți de limitările sale inerente. Aceste restricții se referă în primul rând la dimensiunea maximă a unui disc FAT, precum și la dimensiunea maximă a unui fișier aflat pe acest disc.

Dimensiunea maximă a unei unități logice FAT-16 este de 4 GB, ceea ce este foarte mic conform standardelor moderne. Microsoft, însă, nu recomandă crearea de discuri FAT-16 mai mari de 200 MB, deoarece... În acest caz, spațiul pe disc va fi folosit foarte ineficient.

Teoretic, dimensiunea maximă a unui disc FAT-32 poate fi de 8 TB, ceea ce ar trebui să fie suficient pentru a implementa orice aplicație modernă. Această valoare se obține prin înmulțirea numărului maxim de clustere (268.435.445) cu dimensiunea maximă a clusterului permisă de FAT-32 (32 KB).

Cu toate acestea, în practică, situația arată puțin diferit.

Din cauza limitărilor interne, utilitarul ScanDisk din Microsoft OS 95/98 nu poate funcționa cu discuri mai mari de 127,53 GB. Acum un an, o astfel de limitare nu ar fi cauzat probleme, dar astăzi au apărut deja pe piață unități ieftine de 160 GB, iar în curând capacitatea lor va fi și mai mare.

În ceea ce privește noile sisteme de operare Microsoft Windows 2000/XP, acestea nu sunt capabile să creeze partiții FAT-32 cu o capacitate care depășește 32 GB. Dacă aveți nevoie de partiții de această dimensiune sau mai mari, Microsoft vă va sugera să utilizați sistemul de fișiere NTFS.

O altă limitare semnificativă a FAT-32 este dimensiunea fișierului - nu poate depăși 4 GB. Această limitare va afecta, de exemplu, când se înregistrează fragmente video pe disc sau când se creează fișiere mari de baze de date.

Un director FAT-32 poate stoca maximum 65534 de fișiere.

Dezavantajele FAT

Pe lângă limitările discutate mai sus, sistemul de fișiere FAT are și alte dezavantaje. Cea mai semnificativă, aparent, este absența completă a instrumentelor de control al accesului, precum și posibilitatea de a pierde informații despre locația tuturor fișierelor după distrugerea unui tabel FAT destul de compact și a copiei acestuia.

Pornind computerul de pe discheta sistemului, un atacator poate obține cu ușurință acces la orice fișiere stocate pe discuri cu sistemul de fișiere FAT. Îi va fi ușor să copieze apoi aceste fișiere pe un dispozitiv ZIP sau pe alt mediu de stocare extern.

Când utilizați FAT pe discuri de server, este imposibil să asigurați o delimitare fiabilă și flexibilă a accesului utilizatorilor la directoare. De aceea, și, de asemenea, datorită rezistenței sale scăzute la eșecuri, FAT nu este de obicei folosit pe servere.

Prezența tabelelor compacte de alocare a fișierelor FAT face din acest sistem de fișiere o țintă vulnerabilă pentru virușii informatici - este suficient să distrugi fragmentul inițial al unui disc FAT și aproape toate datele se vor pierde.

Sistem de fișiere NTFS

Sistemul modern de fișiere NTFS, dezvoltat de Microsoft pentru sistemul său de operare Microsoft Windows NT, este lipsit de limitările și dezavantajele FAT. De la începuturile sale, sistemul de fișiere NTFS în evoluție a suferit mai multe îmbunătățiri, dintre care cele mai recente (la momentul scrierii acestui articol) au fost realizate în Microsoft Windows XP.

În sistemul de fișiere NTFS, toate atributele fișierelor (numele, dimensiunea, locația extensiilor fișierelor pe disc etc.) sunt stocate într-un fișier de sistem ascuns $MFT. De la unul la mai mulți KB sunt alocați pentru stocarea informațiilor despre fiecare fișier (și director) în $MFT. Dacă există un număr mare de fișiere stocate pe disc, dimensiunea fișierului $MFT poate ajunge la zeci sau chiar sute de MB.

Fișierele mici (de ordinul a sute de octeți) sunt stocate direct în $MFT, ceea ce accelerează semnificativ accesul la ele.

Rețineți, totuși, că suprasarcina NTFS pentru stocarea informațiilor de sistem, deși depășește suprasarcina FAT, nu este încă foarte mare în comparație cu volumul discurilor moderne. Deoarece fișierul $MFT este de obicei situat mai aproape de mijlocul discului, distrugerea primelor piese ale unui disc NTFS nu duce la consecințe fatale precum distrugerea zonelor inițiale ale unui disc FAT.

Sistemul de fișiere NTFS are multe caracteristici pe care FAT nu le are. Acestea permit o flexibilitate, fiabilitate și securitate mult mai mare în comparație cu FAT.

Să enumerăm câteva dintre cele mai interesante caracteristici ale NTFS în versiunile moderne.

Instrumente de control acces

Instrumentele de control al accesului NTFS sunt destul de flexibile și vă permit să controlați accesul la nivelul fișierelor și directoarelor individuale, acordând (sau blocând) accesul utilizatorilor individuali sau grupurilor de utilizatori.

Deși la prima vedere poate părea că instrumentele de control al accesului sunt necesare doar pentru serverele de fișiere, acestea vor fi necesare și dacă mai mulți utilizatori au acces la computer.

Criptarea fișierelor

Instrumentele de control al accesului menționate mai sus vor fi inutile dacă discul fizic NTFS va cădea în mâinile unui atacator. Folosind utilități moderne, conținutul unui astfel de disc poate fi citit fără prea multe dificultăți în orice sistem de operare - DOS, Microsoft Windows sau Linux.

Pentru a proteja fișierele utilizatorului împotriva accesului neautorizat, sistemele de operare Microsoft Windows 2000/XP oferă criptare suplimentară a fișierelor stocate în partițiile NTFS. Și deși puterea unei astfel de criptări poate să nu fie prea mare, este destul de suficientă în majoritatea cazurilor.

RAID de disc software

Folosind NTFS, puteți crea așa-numitul software RAID 1 (Set în oglindă). Această matrice, alcătuită din două discuri fizice sau logice de aceeași dimensiune, vă permite să duplicați (sau, după cum se spune, „oglindă”) fișiere.

O astfel de matrice vă poate proteja fișierele în cazul unei defecțiuni fizice a unuia dintre discurile care alcătuiesc matricea; prin urmare, este adesea folosită pentru a crește fiabilitatea unui sistem de discuri.

Seturi de volum

Sistemul de fișiere NTFS vă permite să combinați mai multe partiții situate pe unul sau mai multe discuri fizice într-un singur volum logic. Acest lucru poate fi necesar, de exemplu, pentru a stoca fișiere mari de baze de date care nu se potrivesc pe un singur disc fizic sau pentru a crea un director cu un volum total de fișiere care depășește dimensiunea discului fizic.

Seturile create din mai multe partiții sau discuri fizice se numesc Volume Set (în terminologia Microsoft Windows NT OS) sau Spanned Volume (în terminologia Windows 2000/XP OS).

Ambalarea fișierelor

Pentru a economisi spațiu pe disc, puteți folosi capacitatea NTFS de a împacheta (comprima) fișiere. În plus, NTFS vă permite să creați așa-numitele fișiere rare care conțin zone de date zero. Astfel de fișiere pot fi mari, dar ocupă puțin spațiu pe disc, deoarece doar octeții semnificativi ai fișierului sunt de fapt stocați.

Vă rugăm să rețineți că împachetarea fișierelor va încetini puțin lucrurile. Această împrejurare, însă, nu va conta întotdeauna. De exemplu, documentele de birou pot fi împachetate fără o scădere vizibilă a vitezei de lucru, dar acest lucru nu se poate spune despre fișierele de bază de date care sunt accesate simultan de un număr mare de utilizatori. Având în vedere disponibilitatea pe piață a unor discuri relativ ieftine, cu volum mare, produsele de ambalare ar trebui folosite numai atunci când sunt cu adevărat necesare. Acest lucru, totuși, se aplică și altor caracteristici NTFS.

Fișiere cu mai multe fire

Dacă este necesar, mai multe fluxuri de informații pot fi stocate într-un singur fișier scris pe un disc NTFS. Acest lucru permite, în special, să furnizați fișiere de documente cu informații suplimentare, să stocați mai multe versiuni de documente într-un singur fișier (de exemplu, în diferite limbi), să stocați codul programului și datele în fluxuri separate ale unui fișier etc.

Conexiuni dure

Legăturile fizice vă permit să atribuiți mai multe nume diferite unui fișier fizic prin plasarea acestor nume (adică, linkuri către fișier) în directoare diferite. Când ștergeți un link, fișierul în sine nu este șters. Numai atunci când toate conexiunile unui fișier sunt distruse, fișierul în sine va fi șters.

Rețineți că astfel de capabilități sunt tipice pentru sistemele de fișiere utilizate în sistemele de operare asemănătoare Unix, de exemplu, în Linux, FreeBSD etc.

Ignoră punctele

Obiectele de sistem NTFS, cum ar fi punctele de analiză, vă permit să redefiniți orice fișier sau director. În acest caz, de exemplu, fișierele sau directoarele suprascrise rar utilizate pot fi de fapt stocate pe bandă magnetică, încărcate pe disc doar atunci când este necesar.

Tranziții

Folosind salturile NTFS, puteți monta un alt hard disk sau CD într-un director de disc. Această caracteristică a existat inițial în sistemele de fișiere ale sistemelor de operare asemănătoare Unix.

Cote de spațiu pe disc

Sistemul de fișiere NTFS, utilizat în Microsoft Windows 2000/XP, vă permite să cotați sau să limitați spațiul pe disc disponibil utilizatorilor. Această caracteristică este utilă în special atunci când se creează servere de fișiere.

Modificați înregistrarea în jurnal

În timpul funcționării sale, sistemul de operare efectuează diverse acțiuni asupra fișierelor (creare, modificare, ștergere). Toate aceste modificări sunt salvate într-un jurnal special creat pe volumul NTFS și pot fi utilizate de programe de backup, sisteme de indexare etc. Înregistrarea modificărilor mărește fiabilitatea sistemului de fișiere, permițând în unele cazuri să continue funcționarea după defecțiuni necritice ale sistemului de operare și hardware. Deși, desigur, cele mai grave eșecuri duc la necesitatea restaurării datelor dintr-o copie de rezervă sau la utilizarea unor utilități speciale de recuperare a datelor.

Limitări NTFS

În ciuda abundenței de posibilități, sistemul de fișiere NTFS are și unele limitări. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, acestea nu joacă un rol semnificativ.

Dimensiunea maximă a unui disc logic NTFS este de aproximativ 18.446.744 TB, ceea ce este evident suficient pentru toate aplicațiile moderne, precum și pentru aplicațiile care vor apărea în viitorul apropiat. Dimensiunea maximă a fișierului este și mai mare, așa că această limitare este, de asemenea, nesemnificativă.

Numărul de fișiere stocate într-un director NTFS este nelimitat, așa că acest lucru are și un avantaj față de FAT.

Comparație între NTFS și FAT în ceea ce privește viteza de acces la fișiere

În ceea ce privește promisiunea, funcționalitatea, securitatea și fiabilitatea, NTFS este cu mult înaintea FAT. Cu toate acestea, compararea performanței acestor sisteme de fișiere nu dă un rezultat clar, deoarece performanța depinde de mulți factori diferiți.

Deoarece principiile de funcționare și structurile interne ale FAT sunt mult mai simple decât NTFS, cel mai probabil FAT va fi mai rapid atunci când lucrați cu directoare mici. Totuși, dacă conținutul directorului este atât de mic încât se încadrează în întregime într-una sau mai multe intrări de fișier $MFT sau, dimpotrivă, dacă directorul este foarte mare, NTFS va câștiga.

Cel mai probabil NTFS va prelua conducerea atunci când caută fișiere sau directoare inexistente (deoarece nu necesită scanarea întregului conținut al directorului), când accesează fișiere mici (de ordinul a sute de octeți), precum și în cazul fragmentării severe a discului.

Pentru a crește performanța NTFS, puteți crește dimensiunea cluster-ului, dar acest lucru poate duce la o utilizare irosită a spațiului pe disc atunci când stocați un număr mare de fișiere, a căror dimensiune depășește 1-2 KB și se ridică la zeci de KB. Prin creșterea dimensiunii clusterului la 64 KB, puteți obține o îmbunătățire maximă a performanței, dar va trebui să încetați să împachetați fișiere și să utilizați utilitarele de defragmentare.

La comprimarea fișierelor aflate pe discuri mici (aproximativ 4 GB), performanța poate crește, dar la comprimarea discurilor mari, performanța poate scădea. În orice caz, ambalarea va duce la încărcare suplimentară pe procesorul central.

Deci, ce să alegi - FAT sau NTFS?

După cum puteți vedea, NTFS are numeroase avantaje față de FAT, iar limitările sale sunt în majoritatea cazurilor nesemnificative. Dacă vă confruntați cu alegerea unui sistem de fișiere, luați în considerare mai întâi utilizarea NTFS și numai apoi FAT.

Care ar putea fi obstacolele care fac dificilă înlocuirea FAT cu NTFS?

Cel mai serios obstacol este necesitatea de a utiliza Microsoft Windows NT/2000/XP. Pentru funcționarea normală a acestui sistem de operare, sunt necesari cel puțin 64 MB de RAM și un procesor cu o frecvență de ceas de cel puțin 200-300 MHz. Cu toate acestea, aceste cerințe nu sunt îndeplinite doar de computerele foarte vechi care nu sunt capabile să ruleze versiuni moderne de Microsoft Windows.

Dacă computerul dumneavoastră poate funcționa în mediul Microsoft Windows 2000/XP și nu aveți o singură aplicație concepută exclusiv pentru Microsoft Windows 95/98/ME, vă recomandăm să treceți la un nou sistem de operare cu prima ocazie, înlocuind Acest este FAT pe NTFS.

În același timp, veți primi și o creștere vizibilă a fiabilității operaționale, deoarece După instalarea tuturor pachetelor de service necesare, precum și a versiunilor corecte de drivere de dispozitive periferice, Microsoft Windows 2000/XP va funcționa foarte stabil.

În unele cazuri, este necesar să combinați mai multe sisteme de fișiere într-un singur disc fizic. De exemplu, dacă pe computer sunt instalate trei sisteme de operare: Microsoft Windows ME, Microsoft Windows XP și Linux, puteți crea trei sisteme de fișiere - FAT, NTFS și Ext2FS. Primul dintre ele va fi „vizibil” atunci când lucrează în Microsoft Windows ME și Linux, al doilea - numai în Microsoft Windows XP, iar al treilea - numai în Linux (rețineți că în sistemul de operare LINUX este posibil să accesați și partiții NTFS).

Dar dacă creați un server (fișier, bază de date sau Web) bazat pe Microsoft Windows NT/2000/XP, atunci NTFS este singura alegere rezonabilă. Numai în acest caz va fi posibilă obținerea stabilității, fiabilității și securității necesare serverului.

Există, de asemenea, o opinie general acceptată (și în opinia noastră, eronată) că utilizatorii de computere de acasă nu au nevoie nici de sistemul de operare Microsoft Windows NT/2000/XP, nici de sistemul de fișiere NTFS.

Desigur, dacă computerul este folosit exclusiv pentru jocuri, din motive de compatibilitate cel mai bine este să instalați Microsoft Windows 98/ME și să formatați unitățile în FAT. Cu toate acestea, dacă lucrați nu numai la birou, ci și acasă, este mai bine să utilizați soluții moderne, profesionale și de încredere. Acest lucru va permite, în special, să organizați protecția împotriva intruziunilor în computerul dvs. prin Internet, să limitați accesul la directoare și fișiere cu date critice și, de asemenea, să creșteți șansele de recuperare cu succes a informațiilor în cazul diferitelor tipuri de defecțiuni.