Comparație între sistemele de fișiere ReFS (Resilient file system) și NTFS. Sisteme de fișiere: comparație, secrete și caracteristici unice

În prezent, piața calculatoarelor oferă multe opțiuni pentru stocarea unor cantități uriașe de informații personale sau corporative în formă digitală. Dispozitivele de stocare includ hard disk-uri interne și externe, unități flash USB, carduri de memorie foto/cameră video, sisteme RAID complexe etc. Documentele reale, prezentările, imaginile, muzica, videoclipurile, bazele de date, e-mailurile sunt stocate ca fișiere care pot ocupa o mulțime de spaţiu.

Acest articol oferă o descriere detaliată a modului în care informațiile sunt stocate pe un dispozitiv de stocare.

Orice fișier de calculator este stocat în stocare cu o anumită capacitate. De fapt, fiecare stocare este un spațiu liniar pentru citirea sau citirea și scrierea informațiilor digitale. Fiecare octet de informații din stocare are propriul offset față de începutul stocării (adresă) și se referă la această adresă. Stocarea poate fi reprezentată ca o grilă cu un set de celule numerotate (fiecare celulă reprezintă un octet). Orice fișier care este salvat în stocare primește aceste celule.

De obicei, stocarea computerului utilizează o pereche de sectoare și un decalaj în cadrul sectorului pentru a face referire la orice octet de informații din stocare. Un sector este un grup de octeți (de obicei 512 octeți), cea mai mică unitate adresabilă de stocare fizică. De exemplu, 1040 de octeți pe un hard disk ar fi denumiți ca sectorul #3, iar decalajul sectorului este de 16 octeți ([sector - 512] + [sector - 512] + ). Această schemă este utilizată pentru a optimiza adresa de stocare și pentru a utiliza mai puține numere pentru a se referi la orice informație din stocare.

Pentru a omite cea de-a doua parte a adresei (decalaj sector), fișierele sunt de obicei stocate începând de la începutul sectorului și ocupând sectoare întregi (de exemplu, un fișier de 10 octeți ocupă un întreg sector, un fișier de 512 octeți ocupă și un întregul sector, în timp ce un fișier de 514 de octeți, fișierul ocupă două sectoare întregi).

Fiecare fișier este stocat în sectoare „neutilizate” și poate fi citit într-o locație și dimensiune cunoscute. Cu toate acestea, de unde știm ce sectoare sunt utilizate și care nu? Unde sunt stocate dimensiunea fișierului, poziția și numele? Aceste răspunsuri sunt furnizate de sistemul de fișiere.

În general, un sistem de fișiere este o reprezentare structurată a datelor și un set de metadate care descriu datele stocate. Sistemul de fișiere servește la stocarea întregii stocări și face, de asemenea, parte dintr-un segment de stocare izolat - o partiție de disc. De obicei, sistemul de fișiere gestionează blocuri mai degrabă decât sectoare. Blocurile de sistem de fișiere sunt grupuri de sectoare care optimizează adresarea stocării. Sistemele de fișiere moderne folosesc de obicei dimensiuni de bloc care variază de la 1 la 128 de sectoare (512-65536 octeți). Fișierele sunt de obicei stocate la începutul unui bloc și ocupă blocuri întregi.

Operațiunile uriașe de scriere/ștergere pe sistemul de fișiere duc la fragmentarea sistemului de fișiere. Astfel, fișierele nu sunt salvate ca unități întregi, ci sunt împărțite în fragmente. De exemplu, spațiul de stocare este ocupat în întregime de fișiere de aproximativ 4 blocuri de dimensiune (de exemplu, o colecție de imagini). Utilizatorul dorește să salveze un fișier care va dura 8 blocuri și, prin urmare, șterge primul și ultimul fișier. Făcând acest lucru, eliberează 8 blocuri de spațiu, totuși primul segment este aproape de începutul stocării, iar al doilea este aproape de sfârșitul stocării. În acest caz, un fișier cu 8 blocuri este împărțit în două părți (4 blocuri pentru fiecare parte) și ocupă „găuri” de spațiu liber. Informațiile despre ambele fragmente ca parte a unui fișier sunt stocate în sistemul de fișiere.

Pe lângă fișierele utilizator, sistemul de fișiere conține și parametri proprii (cum ar fi dimensiunea blocului), descriptori de fișiere (inclusiv dimensiunea fișierului, locația fișierului, fragmente de fișiere etc.), numele fișierelor și ierarhia directoarelor. De asemenea, poate stoca informații de securitate, atribute extinse și alți parametri.

Pentru a îndeplini diverse cerințe, cum ar fi performanța, stabilitatea și fiabilitatea stocării, un număr mare de sisteme de fișiere sunt proiectate pentru a servi unor scopuri specifice ale utilizatorului.

Sisteme de fișiere Windows

Sistemul de operare Microsoft Windows utilizează două sisteme de fișiere principale: FAT, moștenit din vechiul DOS cu extensia sa ulterioară FAT32 și sistemele de fișiere NTFS utilizate pe scară largă. Sistemul de fișiere ReFS lansat recent a fost dezvoltat de Microsoft ca sistem de fișiere de ultimă generație pentru serverele Windows 8, 10.

FAT (File Allocation Table) este unul dintre cele mai simple tipuri de sisteme de fișiere. Acesta constă dintr-un sector de descriptor al sistemului de fișiere (sector de pornire sau superbloc), un tabel de alocare a blocurilor sistemului de fișiere (numit tabel de alocare a fișierelor) și spațiu de stocare simplu pentru fișiere și foldere. Fișierele în FAT sunt stocate în directoare. Fiecare director este o matrice de intrări de 32 de octeți, fiecare dintre ele definește fișiere sau atribute de fișier extinse (cum ar fi un nume lung de fișier). O intrare de fișier atribuie primul bloc al unui fișier. Orice bloc următor poate fi găsit prin tabelul de alocare a blocurilor, folosindu-l ca listă legată.

Tabelul de alocare a blocurilor conține o serie de descriptori de bloc. O valoare zero indică faptul că blocul nu este utilizat, iar o altă valoare decât zero se referă la următorul bloc al fișierului sau o valoare specială pentru sfârșitul fișierului.

Numerele din FAT12, FAT16, FAT32 indică numărul de biți utilizați pentru a enumera un bloc de sistem de fișiere. Aceasta înseamnă că FAT12 poate folosi până la 4096 de referințe de bloc diferite, în timp ce FAT16 și FAT32 pot folosi până la 65536 și, respectiv, 4294967296. Numărul maxim real de blocuri este chiar mai mic și depinde de implementarea driverului sistemului de fișiere.

FAT12 a fost folosit pentru dischetele mai vechi. FAT16 (sau pur și simplu FAT) și FAT32 sunt utilizate pe scară largă pentru cardurile de memorie flash și unitățile flash USB. Sistemul este susținut de telefoane mobile, camere digitale și alte dispozitive portabile.

FAT sau FAT32 este un sistem de fișiere care este utilizat pe stocarea externă compatibilă cu Windows sau pe partițiile de disc care sunt mai mici de 2 GB (pentru FAT) sau 32 GB (pentru FAT32). Windows nu poate crea un sistem de fișiere FAT32 mai mare de 32 GB (cu toate acestea, Linux acceptă FAT32 până la 2 TB).

NTFS (New Technology File System) a fost introdus în Windows NT și este în prezent sistemul de fișiere principal pentru Windows. Acesta este sistemul de fișiere implicit pentru partițiile de disc și singurul sistem de fișiere care acceptă partiții de disc de 32 GB. Sistemul de fișiere este destul de extensibil și acceptă multe proprietăți ale fișierelor, inclusiv controlul accesului, criptarea, etc. Fiecare fișier din NTFS este stocat ca un descriptor de fișier în tabelul fișierului principal și conținutul fișierului. Tabelul principal de fișiere conține toate informațiile despre fișier: dimensiune, distribuție, nume etc. Primul și ultimul sector al sistemului de fișiere conțin parametrii sistemului de fișiere (boot record sau superblock). Acest sistem de fișiere utilizează valori de 48 și 64 de biți pentru referințele de fișiere, acceptând astfel stocarea pe disc de mare capacitate.

ReFS (Resilient File System) este cea mai recentă dezvoltare de la Microsoft, disponibilă în prezent pentru serverele Windows 8 și 10. Arhitectura sistemului de fișiere este complet diferită de alte sisteme de fișiere Windows și este organizată în principal ca un arbore B+. ReFS este foarte tolerant la erori datorită noilor caracteristici incluse în sistem, și anume Copy-on-Write (CoW): nicio metadate nu sunt modificate fără a fi copiate; datele sunt scrise pe noul spațiu pe disc, mai degrabă decât peste datele existente. Ori de câte ori fișierele sunt modificate, o nouă copie a metadatelor este stocată în spațiul de stocare liber, iar apoi sistemul creează o legătură de la metadatele vechi la cea mai nouă. Astfel, sistemul stochează un număr semnificativ de copii de rezervă vechi în diferite locații, permițând recuperarea ușoară a fișierelor atâta timp cât locația de stocare nu este suprascrisă.

Pentru informații despre recuperarea datelor din aceste sisteme de fișiere, vizitați „ Șanse de recuperare ».

Sisteme de fișiere MacOS

Sistemul de operare MacOS al Apple folosește două sisteme de fișiere: HFS+, o extensie a propriului sistem de fișiere HFS folosit pe computerele Macintosh mai vechi și APFS lansat recent.

Sistemul de fișiere HFS+ rulează pe produse Apple, inclusiv computere Mac, iPod-uri și produse Apple X Server. Produsele server avansate folosesc, de asemenea, sistemul de fișiere Apple Xsan, un sistem de fișiere în cluster derivat din sistemele de fișiere StorNext sau CentraVision.

Acest sistem de fișiere stochează fișiere și foldere și informații Finder despre navigarea în directoare, pozițiile ferestrelor și așa mai departe.

Sisteme de fișiere Linux

Sistemul de operare Linux open source își propune să implementeze, să testeze și să utilizeze diferite concepte de sistem de fișiere.

Cele mai populare sisteme de fișiere Linux sunt:

Ext2, Ext3, Ext4- sistem de fișiere Linux „nativ”. Acest sistem de fișiere este supus dezvoltării și îmbunătățirii active. Sistemul de fișiere Ext3 este pur și simplu o extensie a Ext2 care utilizează operațiuni de scriere a tranzacțiilor jurnalului. Ext4 este o extensie suplimentară a Ext3, cu suport pentru informații optimizate de distribuție a fișierelor (extents) și atribute extinse ale fișierului. Acest sistem de fișiere este adesea folosit ca sistem de fișiere „rădăcină” pentru majoritatea instalărilor Linux.
ReiserFS - Un sistem de fișiere Linux alternativ pentru stocarea unui număr mare de fișiere mici. Are capabilități bune de căutare a fișierelor și permite distribuirea compactă a fișierelor, stocând cozile fișierelor sau fișierele mici împreună cu metadate, pentru a nu folosi blocuri mari ale sistemului de fișiere în același scop.
XFS este un sistem de fișiere creat de SGI și utilizat inițial pentru serverele IRIX ale companiei. Specificațiile XFS sunt acum implementate pe Linux. Sistemul de fișiere XFS are performanțe excelente și este utilizat pe scară largă pentru stocarea fișierelor.
JFS- un sistem de fișiere dezvoltat de IBM pentru sistemele de calcul puternice ale companiei. JFS1 înseamnă de obicei JFS, JFS2 este a doua versiune. În prezent, acest sistem de fișiere este open source și este implementat în majoritatea versiunilor moderne de Linux.

Conceptul " cuplaj dur" utilizat în astfel de sisteme de operare face ca majoritatea sistemelor de fișiere Linux să arate la fel, deoarece numele fișierului nu este tratat ca un atribut al fișierului și este mai degrabă definit ca un alias pentru un fișier dintr-un anumit director. Un obiect fișier poate fi asociat cu mai multe locații, chiar și replicat din același director sub nume diferite. Acest lucru poate duce la dificultăți grave și chiar insurmontabile în recuperarea numelor de fișiere după ce fișierele au fost șterse sau sistemul de fișiere a fost corupt.

Pentru informații despre recuperarea datelor din aceste sisteme de fișiere, vizitați pagina " ".

Sisteme de fișiere BSD, Solaris, Unix

Cel mai comun sistem de fișiere pentru aceste sisteme de operare este UFS (Unix File System), adesea numit și FFS (Fast File System).

În prezent, UFS (în diferite versiuni) este suportat de toate sistemele de operare ale familiei Unix și este principalul sistem de fișiere al sistemului de operare BSD și al sistemului de operare Sun Solaris. Tehnologiile computerizate moderne tind să implementeze înlocuiri pentru UFS în diferite sisteme de operare (ZFS pentru Solaris, JFS și sisteme de fișiere derivate pentru Unix etc.).

Pentru informații despre recuperarea datelor din aceste sisteme de fișiere, vizitați pagina " ".

Sisteme de fișiere în cluster

Sistemele de fișiere în cluster sunt utilizate în sistemele cluster de computere. Aceste sisteme de fișiere acceptă stocarea distribuită.

Sistemele de fișiere distribuite includ:

ZFS- „Zettabyte File System” este un nou sistem de fișiere conceput pentru stocarea distribuită Sun Solaris OS.
Apple Xsan- Evoluția Apple a CentraVision și mai târziu a sistemelor de fișiere StorNext.
VMFS- „Virtual Machine File System” dezvoltat de VMware pentru serverul său VMware ESX.
GFS- Red Hat Linux „Sistem de fișiere global”.
JFS1- design original (vechi) al sistemului de fișiere IBM JFS utilizat în sistemele de stocare AIX mai vechi.

Proprietățile comune ale acestor sisteme de fișiere includ suport pentru stocare distribuită, extensibilitate și modularitate.

Pentru mai multe informații despre recuperarea datelor din aceste sisteme de fișiere, vă rugăm să vizitați pagina " ".

Informații generale despre sistemele de fișiere

Sistemul de operare Windows 8 acceptă mai multe sisteme de fișiere: NTFS, FAT și FAT32. Dar poate funcționa numai pentru NTFS, adică poate fi instalat doar pe o partiție de hard disk formatată într-un anumit sistem de fișiere. Acest lucru se datorează caracteristicilor și instrumentelor de securitate furnizate în NTFS, dar lipsesc din sistemele de fișiere Windows din generația anterioară: FAT16Și FAT32. În continuare, ne vom uita la întreaga linie de sisteme de fișiere pentru Windows pentru a înțelege ce rol joacă acestea în funcționarea sistemului și cum s-au dezvoltat în timpul dezvoltării Windows până la Windows 8.

Avantaje NTFS se referă la aproape orice: performanța, fiabilitatea și eficiența lucrului cu datele (fișierele) de pe disc. Astfel, unul dintre obiectivele principale ale creării NTFS urma să asigure execuția de mare viteză a operațiunilor pe fișiere (copiere, citire, ștergere, scriere), precum și furnizarea de capabilități suplimentare: comprimarea datelor, recuperarea fișierelor de sistem deteriorate de pe discuri mari etc.

Un alt scop principal al creației NTFS a existat o implementare a cerințelor de securitate sporite, deoarece sistemele de fișiere GRAS, FAT32în această privință nu erau bune deloc. Exact la NTFS puteți permite sau refuza accesul la orice fișier sau folder (limitați drepturile de acces).

Mai întâi, să ne uităm la caracteristicile comparative ale sistemelor de fișiere, apoi vom analiza fiecare dintre ele mai în detaliu. Comparațiile, pentru o mai mare claritate, sunt prezentate sub formă de tabel.

Sistemul de fișiere GRAS Pur și simplu nu este potrivit pentru hard disk-urile moderne (din cauza capacităților sale limitate). Cu privire la FAT32, atunci se mai poate folosi, dar cu ceva rezerva. Dacă cumpărați un hard disk de 1000 GB, va trebui să îl împărțiți în cel puțin mai multe partiții. Și dacă ai de gând să faci editare video, atunci îți va fi foarte greu Limită de 4 GB ca dimensiune maximă posibilă a fișierului.

Sistemul de fișiere nu are toate aceste dezavantaje. NTFS. Deci, fără măcar a intra în detalii și caracteristici speciale ale sistemului de fișiere NTFS, puteți face o alegere în favoarea ei.

Fişier sistem	Opțiuni
Fişier sistem	Dimensiunile volumului	Dimensiunea maximă a fișierului
GRAS	De la 1,44 MB la 4 GB	2 GB
FAT32	Teoretic, sunt posibile dimensiuni de volum de la 512 MB la 2 TB. Comprimarea nu este acceptată la nivel de sistem de fișiere	4GB
NTFS	Dimensiunea minimă recomandată este de 1,44 MB, iar cea maximă este de 2 TB. Suport de compresie la nivel de sistem de fișiere pentru fișiere, directoare și volume.	Dimensiunea maximă este limitată doar de dimensiunea volumului (Teoretic - 264 de octeți minus 1 kilobyte. Practic - 244 de octeți minus 64 de kiloocteți)

Uz general FAT32 poate fi justificată doar în cazurile în care aveți mai multe sisteme de operare instalate pe computer, iar oricare dintre ele nu suportă NTFS. Dar astăzi practic nu există astfel de oameni. Cu excepția cazului în care doriți să instalați un antic ca Windows 98.

Sistemul de fișiere FAT

Sistemul de fișiere GRAS(de obicei asta înseamnă GRASIME 16) a fost dezvoltat cu destul de mult timp în urmă și a fost destinat să funcționeze cu volume mici de disc și fișiere și o structură simplă de directoare. Abreviere GRAS reprezintă Tabelul de alocare a fișierelor(din engleză tabelul de plasare a fișierelor). Acest tabel este plasat la începutul volumului și se păstrează două copii ale acestuia (pentru a asigura o mai mare stabilitate).
Acest tabel este folosit de sistemul de operare pentru a localiza un fișier și a determina locația fizică a acestuia pe hard disk. Dacă tabelul (și copia acestuia) este deteriorat, sistemul de operare nu poate citi fișierele. Pur și simplu nu poate determina ce fișier este care, unde începe și unde se termină. În astfel de cazuri, se spune că sistemul de fișiere s-a „cras”.
Sistemul de fișiere GRAS dezvoltat inițial de Microsoft pentru dischete. Abia atunci au început să-l folosească pentru hard disk-uri. La început a fost FAT12(pentru dischete și hard disk-uri de până la 16 MB), apoi a crescut în FAT16, care a fost pus în funcțiune cu sistemul de operare MS-DOS 3.0.

Sistem de fișiere FAT32

Începând cu Windows 95 OSR2, Microsoft începe să utilizeze în mod activ FAT32- versiunea pe treizeci și doi de biți GRAS. Ce să faci, progresul tehnologic nu stă pe loc și oportunități GRASIME 16 clar nu a fost suficient.
Comparativ cu ea FAT32 a început să ofere un acces mai optim la discuri, o viteză mai mare a operațiunilor I/O, precum și suport pentru volume mari de fișiere (capacitate disc de până la 2 TB).
ÎN FAT32 S-a implementat o utilizare mai eficientă a spațiului pe disc (prin utilizarea unor clustere mai mici). Beneficiu comparativ cu FAT16 este de aproximativ 10...15%. Adică la utilizare FAT32 Cu 10...15% mai multe informații pot fi scrise pe același disc decât atunci când utilizați FAT16.
În plus, trebuie remarcat faptul că FAT32 oferă o fiabilitate operațională mai mare și o viteză mai rapidă de lansare a programului.
Acest lucru se datorează a două inovații semnificative:
posibilitatea de a muta directorul rădăcină și copia de rezervă GRAS(dacă copia principală este deteriorată)

Posibilitatea de a stoca o copie de rezervă a datelor sistemului.

Sistem de fișiere NTFS

Informații generale
Niciuna dintre versiunile FAT nu oferă un nivel acceptabil de securitate. Acest lucru, precum și nevoia de mecanisme de fișiere suplimentare (compresie, criptare), a condus la necesitatea creării unui sistem de fișiere fundamental nou. Și a devenit sistemul de fișiere NT (NTFS)
NTFS- din engleza Sistem de fișiere cu tehnologie nouă - sistem de fișiere cu tehnologie nouă
După cum am menționat deja, principalul său avantaj este securitatea: pentru fișiere și foldere NTFS Pot fi atribuite drepturi de acces (citire, scriere etc.). Datorită acestui fapt, securitatea datelor și stabilitatea sistemului au crescut semnificativ. Atribuirea drepturilor de acces vă permite să interziceți/permiteți oricăror utilizatori și programe să efectueze orice operațiuni asupra fișierelor. De exemplu, fără drepturi suficiente, un utilizator neautorizat nu va putea modifica niciun fișier. Sau, din nou, fără drepturi suficiente, virusul nu va putea corupe fișierul.
In afara de asta, NTFS, după cum sa menționat mai sus, oferă performanțe mai bune și capacitatea de a lucra cu cantități mari de date.

Din Windows 2000, versiunea folosită este NTFS 5.0, care, pe lângă cele standard, vă permite să implementați următoarele caracteristici:

Criptarea datelor- această caracteristică este implementată de un add-on special NTFS numit Criptarea sistemului de fișiere(EFS)- sistem de fișiere de criptare. Datorită acestui mecanism, datele criptate pot fi citite doar pe computerul pe care a avut loc criptarea.
Cote de disc- acum este posibil să atribuiți utilizatorilor o dimensiune specifică (limitată) a discului pe care o pot folosi.
Stocare eficientă a fișierelor rare. Există fișiere care conțin un număr mare de octeți goli consecutivi. Sistemul de fișiere NTFS vă permite să optimizați stocarea acestora.
Folosind jurnalul de modificări- vă permite să înregistrați toate operațiunile de acces la fișiere și volume.

Și încă o inovație a NTFS - puncte de montare. Cu punctele de montare, puteți defini diferite foldere fără legătură și chiar unități de pe un sistem ca o singură unitate sau folder. Acest lucru este de mare importanță pentru colectarea de informații eterogene situate în sistem într-un singur loc.

■ În cele din urmă, rețineți că dacă ați setat anumite permisiuni pentru un fișier sub NTFS și apoi îl copiați pe o partiție FAT, atunci toate drepturile sale de acces și alte atribute unice inerente în NTFS se vor pierde. Asa ca fii atent.

dispozitiv NTFS. Tabelul principal al fișierelor MFT.
Ca orice alt sistem de fișiere, NTFS împarte tot spațiul utilizabil în clustere- blocurile minime de date în care sunt împărțite fișierele. NTFS acceptă aproape orice dimensiune de cluster - de la 512 octeți la 64 KB. Cu toate acestea, standardul general acceptat este un cluster de 4 KB. Este cel care este folosit implicit. Principiul existenței clusterelor poate fi ilustrat prin exemplul următor.
Dacă dimensiunea clusterului dvs. este de 4 KB (ceea ce este cel mai probabil) și trebuie să salvați un fișier cu o dimensiune de 5 KB, atunci 8 KB vor fi alocați pentru acesta, deoarece nu se încadrează într-un singur cluster, iar spațiul pe disc este alocat pentru un fișier numai de către clustere.
Pentru fiecare disc NTFS există un fișier special - MFT (Tabelul principal de alocare - tabelul fișierului principal). Acest fișier conține un director centralizat al tuturor fișierelor de pe disc. Când un fișier este creat, NTFS creează și completează MFT o înregistrare corespunzătoare care conține informații despre atributele fișierului, conținutul fișierului, numele fișierului etc.

in afara de asta MFT, există încă 15 fișiere speciale (împreună cu MFT - 16) care sunt inaccesibile sistemului de operare și sunt numite metafișiere. Numele tuturor metafișiereîncepe cu un simbol $ , dar nu este posibil să le vizualizați și să le vedeți deloc folosind instrumentele standard ale sistemului de operare. Următoarele sunt exemple de metafișiere principale:

SMFT- MFT în sine.
$MFTmirr- o copie a primelor 16 înregistrări MFT, plasate în mijlocul discului (oglindă).
$LogFile- fișier de suport pentru înregistrare.
$Volum- informații despre serviciu: etichetă de volum, versiunea sistemului de fișiere etc.
$AttrDef- o listă de atribute standard ale fișierelor de pe volum.
$. - directorul rădăcină.
$Bitmap- harta spațiu liber volum.
$Boot- sector de boot (dacă partiția este boot).
$quota- un fișier care înregistrează drepturile utilizatorului de a utiliza spațiul pe disc.
$Majuscule- fișier-tabel de corespondență între literele mari și mici în numele fișierelor de pe volumul curent.
Este necesar în principal pentru că în NTFS numele fișierelor sunt scrise în codificare Unicode, care constă din 65 de mii de simboluri diferite, căutarea echivalentelor mari și mici ale cărora este foarte netrivială.

În ceea ce privește principiul organizării datelor pe un disc NTFS, acesta este împărțit în mod convențional în două părți. Primii 12% din disc sunt alocați pentru așa-numitul zona MFT- spațiul în care crește metafișierul MFT.
Nu este posibil să scrieți date despre utilizator în această zonă. Zona MFT este întotdeauna păstrată goală. Acest lucru se face astfel încât cel mai important fișier de serviciu (MFT) să nu devină fragmentat pe măsură ce crește. Restul de 88% din disc este spațiu normal de stocare a fișierelor.
Cu toate acestea, dacă există o lipsă de spațiu pe disc, zona MFT în sine se poate micșora (dacă este posibil), astfel încât nu veți observa niciun disconfort. În acest caz, noi date vor fi deja scrise în fosta zonă MFT.
Dacă spațiul pe disc este eliberat ulterior, zona MFT va crește din nou, dar într-o formă defragmentată (adică nu ca un singur bloc, ci în mai multe părți pe disc). Nu este nimic în neregulă cu asta, pur și simplu se consideră că sistemul este mai fiabil când fișier MFT nedefragmentat. În plus, atunci când fișierul MFT nu este defragmentat, întregul sistem de fișiere rulează mai rapid. În consecință, cu cât fișierul MFT este mai defragmentat, cu atât sistemul de fișiere funcționează mai lent.

În ceea ce privește dimensiunea fișierului MFT, aceasta este calculată aproximativ pe baza a 1 MB la 1000 de fișiere.

Convertiți partițiile FAT32 în NTFS fără pierderi de date. utilitar de conversie

Puteți converti cu ușurință o partiție FAT32 existentă în NTFS. În acest scop, Windows 8, Windows 8.1 oferă un utilitar de linie de comandă convertit

Parametrii săi de funcționare sunt afișați în captură de ecran

Astfel, pentru a converti unitatea D: în NTFS, introduceți următoarea comandă în linia de comandă:

După aceasta, vi se va cere să introduceți eticheta de volum, dacă există (eticheta de volum este indicată lângă numele unității în fereastră Calculatorul meu. Acesta servește la identificarea discurilor mai detaliat și poate fi sau nu utilizat. De exemplu ar putea fi Stocare de fișiere (D:).
Pentru a converti o unitate flash, comanda arată astfel:

converti e: /fs:ntfs /nosecurity /x

În acest articol ne vom da seama ce caracteristici oferă ReFS și de ce este mai bun decât sistemul de fișiere NTFS?. Cum să recuperați datele din spațiul pe disc ReFS. Noul sistem de fișiere ReFS al Microsoft a fost introdus inițial în Windows Server 2012. De asemenea, este inclus în Windows 10 ca parte a instrumentului Disk Space. ReFS poate fi folosit pentru un pool de discuri. Sistemul de fișiere a fost îmbunătățit odată cu lansarea Windows Server 2016 și va fi disponibil în curând în noua versiune de Windows 10.

Ce caracteristici oferă ReFS și cum este mai bun decât sistemul actual NTFS?

Conţinut:

Ce înseamnă ReFS?

Abreviere pentru „Sistem de fișiere rezistent”, ReFS este un sistem nou bazat pe NTFS. În această etapă, ReFS nu oferă un înlocuitor complet pentru NTFS pentru utilizarea discului de către utilizatorii casnici. Sistemul de fișiere are avantajele și dezavantajele sale.

ReFS este destinat să rezolve principalele probleme ale NTFS. Este mai rezistent la coruperea datelor, gestionează mai bine sarcinile de lucru mai mari și se adaptează cu ușurință la sisteme de fișiere foarte mari. Să ne uităm la ce înseamnă asta?

ReFS protejează datele împotriva corupției

Sistemul de fișiere utilizează sume de control pentru metadate și poate folosi, de asemenea, sume de control pentru datele fișierului. Când citește sau scrie un fișier, sistemul verifică suma de verificare pentru a se asigura că este corectă. Acest lucru permite detectarea datelor corupte în timp real.

ReFS este integrat cu caracteristica Disk Space. Dacă ați configurat un depozit de date în oglindă, ReFS va permite Windows să detecteze și să repare automat corupția sistemului de fișiere prin copierea datelor de pe o altă unitate. Această caracteristică este disponibilă atât în Windows 10, cât și în Windows 8.1.

Dacă sistemul de fișiere detectează date deteriorate care nu au o copie alternativă pentru recuperare, atunci ReFS va șterge imediat astfel de date de pe disc. Acest lucru nu necesită repornirea sistemului sau deconectarea dispozitivului de stocare, așa cum este cazul NTFS.

Necesitatea de a utiliza utilitarul chkdsk dispare complet, deoarece sistemul de fișiere este corectat automat imediat când apare o eroare. Noul sistem este rezistent și la alte tipuri de corupție a datelor. NTFS, când scrie metadatele fișierului, le scrie direct. Dacă există o întrerupere de curent sau o blocare a computerului în acest timp, veți experimenta coruperea datelor.

Când metadatele se modifică, ReFS creează o nouă copie a datelor și asociază datele cu un fișier numai după ce metadatele sunt scrise pe disc. Acest lucru elimină posibilitatea coruperii datelor. Această funcție se numește copy-on-write; este prezentă și în alte sisteme de operare Linux populare: ZFS, BtrFS, precum și sistemul de fișiere Apple APFS.

ReFS elimină unele restricții NTFS

ReFS este mai modern și acceptă volume mult mai mari și nume de fișiere mai lungi decât NTFS. Pe termen lung, acestea sunt îmbunătățiri importante. În sistemul de fișiere NTFS, un nume de fișier este limitat la 255 de caractere; în ReFS, un nume de fișier poate conține până la 32768 de caractere. Windows 10 vă permite să dezactivați limita de caractere pentru sistemele de fișiere NTFS, dar este întotdeauna dezactivată pe volumele ReFS.

ReFS nu mai acceptă nume scurte de fișiere în format DOS 8.3. Pe un volum NTFS puteți accesa C:\Fișiere de program\ V C:\PROGRA~1\ pentru a asigura compatibilitatea cu software-ul mai vechi.

NTFS are o capacitate maximă teoretică de 16 exaocteți, în timp ce ReFS are o capacitate maximă teoretică de 262.144 exaocteți. Deși nu prea contează acum, computerele evoluează constant.

Ce sistem de fișiere este mai rapid ReFS sau NTFS?

ReFS nu a fost conceput pentru a îmbunătăți performanța sistemului de fișiere față de NTFS. Microsoft a făcut ReFS mult mai eficient în anumite cazuri.

De exemplu, atunci când este utilizat cu Disk Space, ReFS acceptă „optimizare în timp real”. Să presupunem că aveți un pool de stocare cu două discuri, unul oferă performanță maximă, celălalt este folosit pentru capacitate. ReFS va scrie întotdeauna date pe discul mai rapid, asigurând performanță maximă. În fundal, sistemul de fișiere va muta automat bucăți mari de date pe unități mai lente pentru stocare pe termen lung.

În Windows Server 2016, Microsoft a îmbunătățit ReFS pentru a oferi performanțe mai bune pentru funcțiile mașinii virtuale. Mașina virtuală Microsoft Hyper-V profită de aceste beneficii (teoretic, orice mașină virtuală poate profita de ReFS).

De exemplu, ReFS acceptă clonarea blocurilor, ceea ce accelerează procesul de clonare a mașinilor virtuale și de îmbinare a operațiunilor punctelor de control. Pentru a crea o copie a unei mașini virtuale, ReFS trebuie doar să scrie noile metadate pe disc și să furnizeze un link către datele existente. Acest lucru se datorează faptului că în ReFS, mai multe fișiere pot indica aceleași date subiacente de pe disc.

Când o mașină virtuală scrie date noi pe disc, aceasta este scrisă într-o locație diferită, dar datele originale ale mașinii virtuale rămân pe disc. Acest lucru accelerează foarte mult procesul de clonare și necesită mult mai puțină lățime de bandă a discului.

ReFS oferă, de asemenea, o nouă caracteristică "VDL rar", care permite ReFS să scrie rapid zerouri într-un fișier mare. Acest lucru accelerează foarte mult crearea unui fișier de hard disk virtual (VHD) nou, gol, de dimensiune fixă. În NTFS această operație poate dura 10 minute, în ReFS – câteva secunde.

De ce ReFS nu poate înlocui NTFS

În ciuda o serie de avantaje, ReFS nu poate înlocui încă NTFS. Windows nu poate porni de pe o partiție ReFS și necesită NTFS. ReFS nu acceptă caracteristici NTFS, cum ar fi compresia datelor, criptarea sistemului de fișiere, legăturile hard, atributele extinse, deduplicarea datelor și cotele de disc. Dar, spre deosebire de NTFS, ReFS vă permite să efectuați criptarea completă a discului folosind BitLocker, inclusiv structurile sistemului de disc.

Windows 10 nu vă permite să formatați o partiție în ReFS; acest sistem de fișiere este disponibil numai în spațiul pe disc. ReFS protejează datele utilizate pe pool-uri de mai multe hard disk-uri împotriva corupției. În Windows Server 2016, puteți formata volume folosind ReFS în loc de NTFS. Un astfel de volum poate fi folosit pentru a stoca mașini virtuale, dar sistemul de operare poate încă porni doar din NTFS.

Hetman Partition Recovery vă permite să analizați spațiul pe disc gestionat de sistemul de fișiere ReFS folosind un algoritm de analiză a semnăturii. Analizând sectorul dispozitivului cu sector, programul găsește anumite secvențe de octeți și le afișează utilizatorului. Restaurarea datelor din spațiul pe disc ReFS nu este diferită de lucrul cu sistemul de fișiere NTFS:

Descărcați și instalați programul;
Analizați discul fizic care este inclus în spațiul pe disc;
Selectați și salvați fișierele care trebuie recuperate;
Repetați pașii 2 și 3 pentru toate discurile incluse în spațiul pe disc.

Viitorul noului sistem de fișiere este destul de neclar. Microsoft poate dezvolta ReFS pentru a înlocui vechiul NTFS în toate versiunile de Windows. În acest moment, ReFS nu poate fi folosit peste tot și servește doar anumite sarcini.

În 2012, Microsoft a decis să îmbunătățească sistemul de fișiere NTFS și a lansat o versiune de testare, mai fiabilă, a ReFS (Resilient File System).

Astăzi, acest format este disponibil pentru utilizatorii sistemelor de operare Windows 8/8.1 și Windows 10. Windows 7 și versiunile anterioare nu funcționează cu dispozitive cu acest format. Cum se schimbă formatul unei unități flash în ReFS în Windows 8/8.1 și Windows 10?

Avantajele și dezavantajele formatului ReFS

Acest sistem de fișiere are multe avantaje. Cu toate acestea, la fel ca în etapa inițială a dezvoltării NTFS, acestea sunt destul de șocante.

Printre avantajele ReFS merită evidențiate:

Locația fișierului catalogat;
Toleranța la erori, care este implementată prin procese de recuperare în fundal și de înregistrare. Totuși, în același timp, această calitate este și un dezavantaj. În esență, dacă unitatea eșuează, nu veți găsi niciun instrument pentru a o restaura.
Remediază automat erorile și corupția fișierelor.
Copiați, scrieți și mutați fișiere mari.

Suport pentru legături simbolice.
Viteză mare de transfer de date.

Dintre dezavantajele acestui sistem, merită subliniat:

Incompatibil cu sistemele de operare Windows 7 și versiuni anterioare;
Lipsa programelor de conversie;
Dimensiune fixă a clusterului de 67 KB;
Fără cote;
Fără deduplicare (fișierele vor fi copiate în 2 sau mai multe copii).

Și deși avantajele sunt semnificative, sistemul de fișiere NTFS va ocupa o poziție de lider încă câțiva ani. Dacă aveți instalat Windows 8/8.1 sau Windows 10, puteți formata o unitate și puteți testa ReFS.

Formatați o unitate flash în ReFS

Pentru a formata o unitate în ReFS, trebuie să faceți modificări în Editorul de registru. Pentru a face acest lucru, apăsați „Win + R” și introduceți „regedit”.

Se va deschide Editorul Registrului. Accesați filiala „HKEY_LOCAL_MACHINE”, „SYSTEM”,

Faceți clic dreapta pe secțiune și selectați „Nou”, „Valoare DWORD”. Apelați parametrul „RefsDisableLastAccessUpdate” și setați valoarea la „1”.

În secțiunea „Control” a aceleiași ramuri, merită să creați o nouă secțiune. Să-i spunem „MiniNT”. În el creăm un parametru DWORD cu numele „AllowRefsFormatOverNonmirrorVolume” și valoarea „1”.

Reporniți computerul pentru ca modificările să intre în vigoare.

De asemenea, puteți formata unitatea folosind consola Disk Management. Pentru a face acest lucru, introduceți comanda „format e:/fs:refs”, apoi faceți clic pe „Da”.

Introducere

Sistemul de fișiere NTFS a fost introdus în 1993, conform standardelor IT. Cea mai recentă versiune 3.1 a fost lansată în octombrie 2001, împreună cu Windows XP, iar NTFS nu sa schimbat de atunci. Sistemele de operare mai noi au introdus funcții noi, dar toate au folosit capabilitățile deja încorporate în NTFS. În 2018, Windows 10 încă folosește acest sistem de fișiere, Microsoft chiar nu a venit cu nimic nou de-a lungul anilor? Nu, au venit cu asta. În 2012, a fost introdusă ediția server de Windows, care conține suport pentru cel mai recent sistem de fișiere de la Microsoft - ReFS (sistem de fișiere rezistent). ReFS aduce ecosistemului Windows multe funcții noi care au fost implementate de mult timp în alte sisteme de fișiere. Principalele sunt utilizarea arborilor B+ pentru a stoca toate datele și metadatele, ceea ce vă permite să transformați efectiv sistemul de fișiere într-o bază de date relațională, copy-on-write, atunci când copiarea efectivă a datelor are loc doar atunci când se modifică, precum și ca verificarea integrității datelor. În general, toate aceste modificări au ca scop optimizarea performanței și creșterea toleranței la erori ale sistemului.

În această testare, vom evalua viteza sistemului de fișiere ReFS pe hard disk, deoarece pentru ele capabilitățile încorporate în FS sunt de mare valoare. Într-una dintre actualizări, Microsoft a exclus din Windows 10 capacitatea de a formata partiții în ReFS, așa că în acest scop vom folosi utilitarul gratuit mkrefs. Pentru testare, a fost alocată o partiție de 8 GB la sfârșitul spațiului de disc. Pe HDD s-au efectuat operațiuni de copiere și citire de pe acesta fișiere muzicale, imagini, videoclipuri, precum și o imagine ISO. În plus, au fost efectuate teste CrystalDiskMark. Pentru a construi graficele, am folosit procesorul de foi de calcul LibreOffice Calc, care face parte din suita de birou gratuită LibreOffice.

Caracteristicile sistemului de testare:

Procesor: Xeon E5440 @ 3,4 GHz
GIGABYTE GA-P35-DS3L
RAM: 3584 MB DDR2-800
Hard disk: Seagate Barracuda 7200.10 3250410AS 250 GB SATA II
Unitate solidă: SanDisk SDSSDHII-120G-G25 120 GB
Windows 10 Pro x64, versiunea 16299.309

Rezultatele testului:

CrystalDiskMark 5.5.0 x64, citire secvențială (MB/s)

CrystalDiskMark 5.5.0 x64, scriere secvențială (MB/s)

CrystalDiskMark 5.5.0 x64, citire aleatorie (MB/s)

CrystalDiskMark 5.5.0 x64, scriere aleatorie (MB/s)

Înregistrarea a 1000 de fișiere mp3 (6,34 GB), s

Înregistrarea a 10.000 de imagini (3,39 GB), s

Înregistrarea a 50 de videoclipuri (4,5 GB), s

Inscripționați imaginea ISO (2,3 GB), s

Citirea a 1000 de fișiere mp3 (6,34 GB), s

Citirea a 10.000 de imagini (3,39 GB), s

Citirea a 50 de videoclipuri (4,5 GB), cu

Citiți imaginea ISO (2,3 GB), s

Concluzie

Desigur, sistemul de fișiere ReFS este un mare pas înainte în comparație cu NTFS în ceea ce privește toleranța la erori. Cu toate acestea, din punct de vedere al performanței, nu totul este atât de lin. ReFS este înaintea NTFS atunci când lucrați cu multe fișiere mici și când citiți fișiere mari, în timp ce NTFS, la rândul său, este înaintea când lucrați cu fișiere de dimensiuni medii și când scrieți fișiere mari.

În plus față de ReFS și NTFS în sine, la testare au participat și oaspeți din lumea Linux - FS Ext2, Ext4 și BTRFS răspândite, precum și FAT32 încă folosit și exFAT-ul înlocuitor. Interesant, BTRFS și ReFS demonstrează performanțe similare în aproape toate testele, ceea ce nu este surprinzător, deoarece ambele sisteme sunt foarte asemănătoare. FAT32 și exFAT nu au o funcție de jurnalizare și sunt sensibile la defecțiuni neașteptate, așa că sunt inadecvate pentru utilizare acolo unde siguranța datelor este importantă. Lipsa jurnalizării are un efect pozitiv asupra funcționării unităților flash, care sunt de fapt principalul mediu de utilizare a FAT32 și exFAT. În multe cazuri, aceste sisteme de fișiere prezintă performanțe mai bune decât sistemele de fișiere jurnalizate, mai ales atunci când se lucrează cu fișiere medii și mari.

Astfel, putem spune că sistemul de fișiere ReFS are cu siguranță avantajele sale și utilizarea lui în anumite cazuri nu este doar justificată, ci chiar recomandată. Da, în momentul de față ReFS nu este încă atât de răspândit pe cât ne-am dori, dar poate că în viitor performanța sa va crește, se vor adăuga noi funcționalități și cele existente vor fi extinse și nu numai că va deveni mai faimos, dar va și înlocuiți NTFS.