Thực đơn
trang chủHướng dẫn

Microsoft Windows và các hệ thống tập tin. NTFS là gì và nó hoạt động như thế nào

NTFS Hệ thống tập tin công nghệ mới- "hệ thống tệp công nghệ mới") là một hệ thống tệp tiêu chuẩn được thiết kế cho một họ hệ điều hành Microsoft Windows NT.

NTFS thay thế các hệ thống tệp FAT được sử dụng trước đây trong Microsoft Windows và MS-DOS. NTFS hỗ trợ hệ thống siêu dữ liệu và cũng sử dụng các cấu trúc dữ liệu chuyên dụng để lưu trữ thông tin về các tệp, giúp cải thiện hiệu suất, độ tin cậy và sử dụng hiệu quả dung lượng ổ đĩa. NTFS có các khả năng tích hợp cho phép bạn giới hạn quyền truy cập vào dữ liệu cho các nhóm người dùng và người dùng cá nhân khác nhau (ACL - danh sách kiểm soát truy cập), chỉ định hạn ngạch (hạn chế về dung lượng ổ đĩa tối đa mà một người dùng cụ thể chiếm giữ). Để cải thiện độ tin cậy, NTFS sử dụng hệ thống ghi nhật ký.

Hệ thống tệp NTFS được phát triển dựa trên hệ thống HPFS (Hệ thống tệp hiệu suất cao), được IBM và Microsoft cùng tạo ra cho hệ điều hành OS/2. Tuy nhiên, với việc mua lại những cải tiến rất hữu ích như ghi nhật ký, hạn ngạch, kiểm tra và kiểm soát truy cập, NTFS đã mất đi hiệu suất cao của các hoạt động tệp vốn có trong HPFS. Vào thời điểm được tạo ra, NTFS bao gồm tất cả những tiến bộ công nghệ mới nhất, chẳng hạn như:

Khả năng làm việc với đĩa lớn. Kích thước cụm NTFS là 512 byte, nhưng nó có thể thay đổi lên tới 64K. Chất lượng quan trọng hơn nhiều của NTFS là khả năng lý thuyết của nó để làm việc với khối lượng 16.777.216 terabyte. Chỉ mang tính lý thuyết vì ổ cứng như vậy vẫn chưa được tạo ra.

Sự bền vững. NTFS chứa hai bản sao tương tự FAT, được gọi là MFT (Bảng tệp chính). MFT khác với FAT MSDOS ở chỗ nó giống một bảng cơ sở dữ liệu hơn. Nếu MFT gốc bị hỏng do lỗi phần cứng (ví dụ: xuất hiện bad Sector), lần tiếp theo khi hệ thống khởi động, hệ thống sẽ sử dụng bản sao của MFT, tự động tạo bản gốc mới, có tính đến tất cả các hư hại. Nhưng đây không phải là lợi thế chính. Điều chính là khi ghi tệp vào đĩa, NTFS sử dụng hệ thống giao dịch. Hệ thống này xuất phát từ DBMS, nơi đặc biệt chú ý đến việc bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu, điều này có thể nói lên nhiều điều về tính hiệu quả của nó. Hệ thống này đảm bảo an toàn dữ liệu tuyệt đối khi sao chép, di chuyển và xóa tập tin hoặc thư mục. Nếu các thay đổi được thực hiện đối với tệp, những thay đổi trong bộ đệm hoặc bộ nhớ của bộ điều khiển tại thời điểm xảy ra lỗi và không được ghi vào đĩa sẽ bị mất.

Bảo vệ. Trong NTFS, các tập tin được coi là đối tượng. Và mỗi đối tượng tệp có các thuộc tính riêng, chẳng hạn như ngày tạo, tên, trạng thái lưu trữ, mô tả bảo mật và ngày cập nhật lần cuối. Đối tượng tệp cũng chứa một tập hợp các phương thức cho phép bạn làm việc với nó, chẳng hạn như viết, đọc, đóng và mở. Người dùng, bao gồm cả người dùng mạng, gọi các phương thức này để truy cập tệp và Trình giám sát tham chiếu bảo mật xác định xem người dùng có các quyền cần thiết để gọi một trong các phương thức này hay không. Ngoài ra, các tập tin có thể được mã hóa, nhưng việc này cần được thực hiện cẩn thận. Nếu cài đặt lại hệ thống, bạn sẽ không thể đọc các tệp được mã hóa nếu không có ERD.

Nén dữ liệu. Không giống như DriveSpace, trong đó chỉ có thể nén toàn bộ ổ đĩa, NTFS cho phép bạn nén các tệp và thư mục riêng lẻ. Điều này cho phép bạn tiết kiệm dung lượng ổ đĩa, chẳng hạn như nén các tệp văn bản hoặc tệp đồ họa lớn ở định dạng BMP một cách nhanh chóng và tất cả điều này sẽ rõ ràng đối với người dùng.

Hỗ trợ định dạng ISO Unicode. Khác với định dạng ASCII, sử dụng 7 hoặc 8bit để mã hóa từng ký tự, Unicode sử dụng 16bit. Điều này sẽ cho phép người dùng bình thường đặt tên tệp bằng bất kỳ ngôn ngữ nào và hệ thống sẽ hỗ trợ điều này mà không yêu cầu thay đổi trang mã, như W9x đã làm và DOS.

Có một số phiên bản NTFS. Windows NT 4.0 và Windows NT 3.51 sử dụng v1.2, Windows 2000 đi kèm với v3.0, Windows Server 2003 và Windows XP đi kèm với v3.1. Một số phiên bản mới nhất được chỉ định là v4.0, v5.0, nghĩa là hoàn toàn phù hợp với các phiên bản Windows NT mà chúng được cung cấp kèm theo.

Windows NT có hệ thống tệp NTFS 4.0, Windows 2000/XP có NTFS 5. Khi bạn kết nối đĩa 2000/XP với NTFS 4.0, nó sẽ tự động được hệ điều hành chuyển đổi thành NTFS 5.0.

Thông số kỹ thuật hệ thống tập tin được đóng lại. Điều này gây khó khăn cho các sản phẩm của bên thứ ba không phải là Microsoft hỗ trợ nó. Ví dụ: các nhà phát triển trình điều khiển cho hệ điều hành miễn phí buộc phải thiết kế ngược hệ thống.

Hệ thống tập tin NTFS (Hệ thống tập tin công nghệ mới– hệ thống tập tin công nghệ mới) được phát hành cùng với hệ điều hành Windows NT 3.5 vào năm 1993. Trước khi phát hành Windows 2000, việc phát triển hai dòng hệ điều hành là riêng biệt và hệ điều hành dành cho người tiêu dùng Windows 95/98/Tôi bị hạn chế sử dụng FAT16 hoặc FAT32. Ngược lại, người cai trị NT, bao gồm Windows XP, hỗ trợ tất cả các hệ thống (ngoại trừ Windows NT4, không quen FAT32).

Hệ thống NTFS chứa nhiều cải tiến trên hệ thống MẬP. Những điều quan trọng nhất liên quan đến:

· tối ưu hóa việc sử dụng không gian trên khối lượng lớn,

· sửa lỗi sau tai nạn,

· bảo vệ dữ liệu khỏi sự truy cập trái phép,

Dịch vụ lập chỉ mục

· nén và mã hóa dữ liệu,

· Khôi phục hệ thống sau những sự cố nghiêm trọng.

NTFS có thể quản lý các phân vùng có kích thước vài trăm terabyte. Về bảo mật, quản trị viên có thể sử dụng các tính năng bảo mật tích hợp: chính sách truy cập của người dùng đối với tệp và thư mục, hệ thống mã hóa tệp EFS (Hệ thống tập tin mã hóa– hệ thống tập tin được mã hóa).

Hệ thống NTFS, được sử dụng trong các phiên bản Windows lên đến Windows 2000, chưa đáp ứng được yêu cầu hiện đại, cụ thể:

· giới hạn số tập ở mức 26 (đĩa từ A đến Z);

· thay đổi một phân vùng luôn yêu cầu khởi động lại;

· Thông tin về các ổ đĩa NTFS đã được lưu trữ trong sổ đăng ký, điều này gây khó khăn cho việc sử dụng đĩa với hệ thống khác.

Những vấn đề này đã được giải quyết trong Windows 2000 bằng cách sử dụng LDM(Trình quản lý đĩa logic– trình quản lý đĩa logic), không còn yêu cầu gán ký tự ổ đĩa nữa. Cải tiến NTFS, Được dùng trong Windows XP, được liên kết với:

· cải thiện thông lượng dữ liệu,

· giới thiệu khả năng thiết lập các giá trị kích thước cụm khác với giá trị cố định là 512 byte;

· Cải thiện chức năng quản trị: lập chỉ mục các thư mục và hạn chế mức tiêu thụ bộ nhớ không mong muốn.

Hệ thống tập tin NTFS thể hiện một thành tựu nổi bật về cấu trúc: mọi phần tử của hệ thống là một tệp - thậm chí cả thông tin dịch vụ. Tệp quan trọng nhất trong NTFS gọi điện MFT (Hộp tập tin tổng thể– bảng tập tin chung). không giống MẬP, lưu trữ các bảng riêng biệt, ở đầu tập, NTFSđịa điểm MFT trong các tập tin ẩn.

chương NTFS có thể có kích thước gần như bất kỳ. Kích thước tối đa của nó chỉ bị giới hạn bởi kích thước của ổ cứng.

NTFS chia tất cả không gian lưu trữ hữu ích thành các cụm - khối dữ liệu và kích thước cụm thay đổi từ 512 byte đến 64 KB (cụm 4 KB được coi là tiêu chuẩn).

Đĩa NTFS có điều kiện chia thành hai phần. 12% đầu tiên của đĩa được dành riêng cho Vùng MFT- không gian mà siêu tập tin phát triển vào đó MFT. Không thể ghi bất kỳ dữ liệu nào vào khu vực này. Vùng MFT luôn được giữ trống - việc này được thực hiện sao cho tệp dịch vụ quan trọng nhất ( MFT) không bị phân mảnh trong quá trình tăng trưởng của nó. 88% còn lại của đĩa là không gian lưu trữ file thông thường (Hình 9).

Cơm. 9. Cấu trúc vật lý của NTFS

Cơ chế sử dụng vùng MFT như sau: khi không thể ghi tệp vào không gian thông thường nữa, vùng MFT chỉ đơn giản là giảm đi (trong các phiên bản hệ điều hành hiện tại chính xác một nửa), do đó giải phóng không gian để ghi tệp. Khi không gian được giải phóng trong vùng bình thường, vùng MFT có thể mở rộng trở lại. Tuy nhiên, có thể các tệp thông thường sẽ vẫn nằm trong vùng này.

MFT nằm trong vùng MFT và đại diện thư mục tập trung của tất cả các tập tin đĩa khác(bao gồm cả chính bạn). MFT quản lý tất cả các tập tin âm lượng và cái gọi là metadata sử dụng cơ sở dữ liệu quan hệ. Thông tin về tệp được đặt thành hàng và thuộc tính tệp (ẩn, mã hóa, nén, hệ thống, v.v.) được ghi thành cột.

MFT chia thành hồ sơ kích thước cố định(thường là 1 KB) và mỗi mục tương ứng với một tệp. 16 tệp đầu tiên có tính chất dịch vụ và hệ điều hành không thể truy cập được - chúng được gọi là siêu tập tin, và siêu tập tin đầu tiên chính là chính nó MFT. Các tệp có kích thước lên tới 900 byte có thể vừa với một mục nhập. Đối với các tập tin lớn hơn MFT chứa các con trỏ tới vị trí của chúng trong bộ nhớ đĩa. Điều tương tự cũng áp dụng cho các thư mục: nếu chúng đủ nhỏ, chúng hoàn toàn được đưa vào MFT.

16 phần tử đầu tiên MFT- phần duy nhất của đĩa có vị trí cố định. Bản sao thứ hai của ba bản ghi đầu tiên, vì độ tin cậy (chúng rất quan trọng), được lưu trữ chính xác ở giữa đĩa. Phần còn lại của tệp MFT có thể được đặt, giống như bất kỳ tệp nào khác, ở những vị trí tùy ý trên đĩa - bạn có thể khôi phục vị trí của nó bằng chính tệp đó, "bắt" trên cơ sở - trên phần tử đầu tiên MFT.

Mỗi siêu tệp chịu trách nhiệm về một số khía cạnh hoạt động của hệ thống. Ưu điểm của phương pháp này là tính linh hoạt. Ví dụ: trong hệ thống tập tin MẬP thiệt hại vật chất cho chính khu vực đó MẬP gây tử vong cho hoạt động của toàn bộ đĩa và NTFS có thể dịch chuyển, thậm chí phân mảnh trên đĩa, tất cả các vùng dịch vụ của nó, bỏ qua mọi lỗi bề mặt - ngoại trừ 16 phần tử đầu tiên MFT.

Siêu tập tin nằm trong thư mục gốc NTFSổ đĩa – chúng bắt đầu bằng ký hiệu tên “$”. Các siêu tệp sau hiện đang được sử dụng:

· $MFT– Bản thân MFT;

· $MFTmirr– bản sao của 16 bản ghi MFT đầu tiên, nằm ở giữa đĩa;

· $Tệp nhật ký– tập tin hỗ trợ ghi nhật ký;

· $Khối lượng– thông tin dịch vụ (nhãn ổ đĩa, phiên bản hệ thống tệp, v.v.);

· $AttrDef– danh sách các thuộc tính tiêu chuẩn của tập tin trên ổ đĩa;

· $. - thư mục gốc;

· $bitmap– bản đồ không gian trống theo khối lượng;

· $Khởi động– khu vực khởi động (nếu phân vùng là khởi động);

· hạn ngạch $- một tệp ghi lại quyền sử dụng dung lượng ổ đĩa của người dùng;

· $Chữ hoa– một bảng tệp tương ứng giữa chữ hoa và chữ thường trong tên tệp trên ổ đĩa hiện tại.

Tất cả các tập tin nằm trên đĩa được đề cập trong MFT. Tất cả thông tin về tệp (ngoại trừ chính dữ liệu) được lưu trữ ở nơi này: tên tệp, kích thước, vị trí đĩa của từng đoạn riêng lẻ, v.v. Nếu thiếu một mục nhập thông tin MFT, thì một số được sử dụng và không nhất thiết phải liên tiếp.

Các tệp nhỏ (tối đa 900 byte) được lưu trữ trực tiếp trong MFT, trong khoảng trống còn lại từ dữ liệu chính trong một bản ghi MFT. Các tệp chiếm hàng trăm byte thường không có phần thể hiện “vật lý” trong vùng tệp chính - tất cả dữ liệu của tệp đó được lưu trữ ở một nơi - trong MFT.

Tên tệp có thể chứa bất kỳ ký tự nào, bao gồm toàn bộ bảng chữ cái quốc gia, vì dữ liệu được trình bày dưới dạng bảng mã Unicode– Biểu diễn 16 bit, cung cấp 65535 ký tự khác nhau. Độ dài tên tệp tối đa là 255 ký tự.

Danh mục tại NTFS là một tệp cụ thể lưu trữ các liên kết đến các tệp và thư mục khác, tạo cấu trúc dữ liệu phân cấp trên đĩa. Tệp danh mục được chia thành các khối, mỗi khối chứa tên tệp, các thuộc tính cơ bản và liên kết đến phần tử MFT, đã cung cấp thông tin đầy đủ về mục thư mục. Cấu trúc thư mục nội bộ là Cây nhị phân (cây B). Điều này có nghĩa là để tìm một tệp có tên đã cho trong một thư mục tuyến tính, chẳng hạn như FAT, hệ điều hành phải xem qua tất cả các mục trong thư mục cho đến khi tìm thấy mục mà nó cần. Cây nhị phân sắp xếp tên tệp sao cho việc tìm kiếm tệp được thực hiện nhanh hơn - bằng cách nhận được câu trả lời gồm hai chữ số cho các câu hỏi về vị trí của tệp. Câu hỏi mà cây nhị phân có thể trả lời là: tên đang được tìm kiếm trong nhóm nào, liên quan đến một phần tử nhất định, ở trên hay ở dưới? Việc tìm kiếm như vậy bắt đầu bằng một câu hỏi cho phần tử ở giữa và mỗi câu trả lời sẽ thu hẹp khu vực tìm kiếm trung bình hai lần. Các tệp được sắp xếp theo thứ tự bảng chữ cái và câu trả lời cho câu hỏi được thực hiện một cách rõ ràng - bằng cách so sánh các chữ cái đầu tiên. Khu vực tìm kiếm, bị thu hẹp một nửa, bắt đầu được khám phá theo cách tương tự, bắt đầu lại từ phần tử ở giữa. Một ví dụ về tìm kiếm cây B được hiển thị trong Hình 2. 10.

Do đó, để tìm kiếm một tệp trong số, ví dụ: 1000, MẬP trung bình sẽ phải thực hiện 500 so sánh (rất có thể tệp sẽ được tìm thấy trong nửa quá trình tìm kiếm), trong khi hệ thống dựa trên cây B sẽ chỉ phải thực hiện khoảng 10 (2 10 = 1024).

Thư mục chính của đĩa - thư mục gốc - không khác gì các thư mục thông thường, ngoại trừ một liên kết đặc biệt đến nó từ đầu siêu tệp MFT.

NTFS– một hệ thống có khả năng chịu lỗi có thể tự khôi phục về trạng thái chính xác trong hầu hết mọi sự cố thực sự.

Trong bảng 4 cho thấy những hạn chế áp đặt lên hệ thống tập tin NTFS Và MẬP.

Bảng 4. Giới hạn hệ thống tập tin

Đối với hệ điều hành mới Vista Microsoft đang phát triển một hệ thống tập tin mới Bộ nhớ tương lai của Windows (WinFS – « hệ thống lưu trữ sắp tới"), được thiết kế để thay thế NTFS Và MẬP. Tại cốt lõi WinFS nói dối đã sửa đổi NTFS với các chức năng quản trị được cải tiến, tổ chức truy cập tệp, đồng bộ hóa và bảo vệ tài nguyên tệp.

Hệ thống tệp mới được thiết kế để lưu trữ tệp dựa trên tiêu chí về nội dung của chúng, tức là. tác giả, nội dung, tên, nguồn và người dùng truy cập lần cuối. Cấu trúc thư mục hiển thị trong Nhạc trưởng, chỉ đơn giản là một thẻ ảo.

Bản chất WinFS cái gọi là mô hình dữ liệu– một cơ chế liên tục quản lý và cấu trúc các phần tử kỹ thuật số hoặc “sự vật” ( mặt hàng). Các mục sử dụng các phần tử mô tả vượt xa khái niệm về tệp. Các phần tử mô tả này không có trong tệp nhưng hoàn toàn được sở hữu và kiểm soát bởi WinFS. Với sơ đồ này, bạn có thể đăng ký không chỉ các tệp dưới dạng đối tượng mà còn có thể đăng ký, chẳng hạn như danh bạ, liên kết Internet, thư, v.v.

Theo quan điểm của người dùng, các mục này loại bỏ nhu cầu sử dụng vị trí tệp vật lý. Thay vào đó, hệ điều hành sắp xếp dữ liệu, tùy thuộc vào nội dung của nó, vào các thư mục ảo. Khi tìm kiếm dữ liệu, tiêu chí tùy chỉnh như " Tất cả tài liệu về khóa học CNTT trong hai năm qua» thay thế thông tin về định dạng tập tin, tác giả và vị trí.

Microsoft đã triển khai mô hình mục thay đổi trong WinFS, I E. người dùng có thể tự xác định các mục bằng siêu dữ liệu XML và chỉ ra các kết nối giữa các đối tượng. Trong trường hợp này, chẳng hạn, có thể hiển thị tất cả tài liệu của một tác giả nhất định cùng với thông tin về địa chỉ của tác giả đó và các tài liệu liên quan.

Nhiệm vụ số 4 1. Xác định hệ thống tập tin nào được sử dụng trên ổ cứng máy trạm của bạn: · Thực thi các lệnh trong menu chính của Windows: Bắt đầu Þ Cài đặt Þ Bảng điều khiển Þ Quản trị Þ Quản lý máy tính; · trong khung bên trái của bảng điều khiển Quản lý Máy tính, mở rộng phần Thiết bị lưu trữ và nhấp đúp vào tùy chọn Quản lý Đĩa; · ở khung bên phải của bảng điều khiển Quản lý Máy tính, thông tin về cấu trúc của đĩa và hệ thống tập tin được sử dụng sẽ được hiển thị; · viết thông tin này vào sổ làm việc của bạn; · đóng cửa sổ giao diện điều khiển. 2. Xác định đặc điểm của đĩa logic và vật lý trên máy trạm của bạn: · thực hiện các lệnh của menu chính Windows: Bắt đầu Þ Chương trình Þ Tiêu chuẩn Þ Hệ thống Þ Thông tin Hệ thống; · trong khung bên trái của bảng điều khiển Thông tin hệ thống, mở rộng phần Thành phần và trong đó – tiểu mục Thiết bị lưu trữ; · Bấm đúp vào tùy chọn đầu tiên Disks. Khung bên phải hiển thị các đặc điểm của ổ đĩa logic. Viết ra ý nghĩa vào vở bài tập của bạn; · Bấm đúp vào tùy chọn thứ hai Disks. Khung bên phải hiển thị các đặc điểm của đĩa vật lý. Viết ra những ý nghĩa chính trong vở bài tập của bạn; · đóng cửa sổ giao diện điều khiển.

Hệ thống tập tin FAT

FAT16

Hệ thống tệp FAT16 có từ thời tiền MS-DOS và được tất cả các hệ điều hành Microsoft hỗ trợ về khả năng tương thích. Tên của nó Bảng phân bổ tệp phản ánh hoàn hảo tổ chức vật lý của hệ thống tệp, các đặc điểm chính của nó bao gồm thực tế là kích thước tối đa của ổ đĩa được hỗ trợ (ổ cứng hoặc phân vùng trên ổ cứng) không vượt quá 4095 MB. Vào thời MS-DOS, ổ cứng 4 GB dường như là một giấc mơ viển vông (ổ 20-40 MB là một thứ xa xỉ), vì vậy việc dự trữ như vậy là khá hợp lý.

Ổ đĩa được định dạng để sử dụng FAT16 được chia thành các cụm. Kích thước cụm mặc định phụ thuộc vào kích thước ổ đĩa và có thể nằm trong khoảng từ 512 byte đến 64 KB. Trong bảng Hình 2 cho thấy kích thước cụm thay đổi như thế nào theo kích thước ổ đĩa. Lưu ý rằng kích thước cụm có thể khác với giá trị mặc định nhưng phải có một trong các giá trị được chỉ định trong bảng. 2.

Không nên sử dụng hệ thống tệp FAT16 trên ổ đĩa lớn hơn 511 MB, vì đối với các tệp tương đối nhỏ, dung lượng ổ đĩa sẽ được sử dụng cực kỳ kém hiệu quả (tệp 1 byte sẽ chiếm 64 KB). Bất kể kích thước cụm, hệ thống tệp FAT16 không được hỗ trợ cho ổ đĩa lớn hơn 4 GB.

FAT32

Bắt đầu với Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2), Windows đã giới thiệu hỗ trợ cho FAT 32-bit. Đối với các hệ thống dựa trên Windows NT, hệ thống tệp này lần đầu tiên được hỗ trợ trong Microsoft Windows 2000. Trong khi FAT16 có thể hỗ trợ ổ đĩa lên tới 4 GB, thì FAT32 có thể hỗ trợ ổ đĩa lên tới 2 TB. Kích thước cụm trong FAT32 có thể thay đổi từ 1 (512 byte) đến 64 cung (32 KB). Giá trị cụm FAT32 yêu cầu 4 byte (32 bit, không phải 16 bit như trong FAT16) để lưu trữ giá trị cụm. Đặc biệt, điều này có nghĩa là một số tiện ích tệp được thiết kế cho FAT16 không thể hoạt động với FAT32.

Sự khác biệt chính giữa FAT32 và FAT16 là kích thước phân vùng logic của đĩa đã thay đổi. FAT32 hỗ trợ dung lượng lên tới 127 GB. Hơn nữa, nếu khi sử dụng FAT16 với đĩa 2 GB, cần có cụm có kích thước 32 KB, thì ở FAT32, cụm có kích thước 4 KB là phù hợp với các đĩa có dung lượng từ 512 MB đến 8 GB (Bảng 4).

Theo đó, điều này có nghĩa là việc sử dụng không gian đĩa hiệu quả hơn - cụm càng nhỏ thì càng cần ít không gian để lưu trữ tệp và do đó, đĩa ít có khả năng bị phân mảnh hơn.

Khi sử dụng FAT32, kích thước tệp tối đa có thể đạt tới 4 GB trừ 2 byte. Nếu sử dụng FAT16, số lượng mục nhập tối đa trong thư mục gốc bị giới hạn ở mức 512 thì FAT32 cho phép bạn tăng con số này lên 65.535.

FAT32 áp đặt các hạn chế về kích thước ổ đĩa tối thiểu - nó phải có ít nhất 65.527 cụm. Trong trường hợp này, kích thước cụm không được sao cho FAT chiếm hơn 16 MB–64 KB / 4 hoặc 4 triệu cụm.

Bằng cách sử dụng tên tệp dài, dữ liệu cần truy cập từ FAT16 và FAT32 không trùng nhau. Khi bạn tạo một tệp có tên dài, Windows sẽ tạo một tên tương ứng ở định dạng 8.3 và một hoặc nhiều mục trong thư mục để lưu trữ tên dài (13 ký tự của tên tệp dài cho mỗi mục nhập). Mỗi lần xuất hiện tiếp theo sẽ lưu trữ phần tương ứng của tên tệp ở định dạng Unicode. Những trường hợp như vậy có các thuộc tính "định danh ổ đĩa", "chỉ đọc", "hệ thống" và "ẩn" - một tập hợp bị MS-DOS bỏ qua; trong hệ điều hành này, một tệp được truy cập bằng "bí danh" của nó ở định dạng 8.3.

Hệ thống tập tin NTFS

Microsoft Windows 2000 bao gồm hỗ trợ cho phiên bản mới của hệ thống tệp NTFS, đặc biệt, phiên bản này cung cấp khả năng hoạt động với các dịch vụ thư mục Active Directory, các điểm phân tích cú pháp, công cụ bảo mật thông tin, kiểm soát truy cập và một số tính năng khác.

Giống như FAT, đơn vị thông tin chính trong NTFS là cụm. Trong bảng Hình 5 hiển thị kích thước cụm mặc định cho các khối có dung lượng khác nhau.

Khi bạn tạo hệ thống tệp NTFS, trình định dạng sẽ tạo tệp Bảng tệp chính (MTF) và các khu vực khác để lưu trữ siêu dữ liệu. Siêu dữ liệu được NTFS sử dụng để triển khai cấu trúc tệp. 16 mục đầu tiên trong MFT được bảo lưu bởi chính NTFS. Vị trí của các tệp siêu dữ liệu $Mft và $MftMirr được ghi lại trong khu vực khởi động của đĩa. Nếu mục nhập đầu tiên trong MFT bị hỏng, NTFS sẽ đọc mục nhập thứ hai để tìm bản sao của mục nhập đầu tiên. Một bản sao hoàn chỉnh của khu vực khởi động nằm ở cuối tập đĩa. Trong bảng Hình 6 liệt kê siêu dữ liệu chính được lưu trữ trong MFT.

Các mục MFT còn lại chứa các mục nhập cho từng tệp và thư mục nằm trên ổ đĩa.

Thông thường, một tệp sử dụng một mục nhập MFT, nhưng nếu một tệp có tập hợp lớn các thuộc tính hoặc trở nên quá phân mảnh thì có thể cần phải có các mục bổ sung để lưu trữ thông tin về tệp đó. Trong trường hợp này, bản ghi đầu tiên của một tập tin, được gọi là bản ghi cơ sở, lưu trữ vị trí của các bản ghi khác. Dữ liệu về các tệp và thư mục nhỏ (tối đa 1500 byte) được chứa hoàn toàn trong bản ghi đầu tiên.

Thuộc tính tệp trong NTFS

Mỗi khu vực bị chiếm dụng trên ổ đĩa NTFS thuộc về một hoặc một tệp khác. Ngay cả siêu dữ liệu hệ thống tệp cũng là một phần của tệp. NTFS coi mỗi tệp (hoặc thư mục) là một tập hợp các thuộc tính tệp. Các phần tử như tên tệp, thông tin bảo mật và thậm chí cả dữ liệu bên trong tệp là thuộc tính tệp. Mỗi thuộc tính được xác định bằng một mã loại cụ thể và tùy chọn tên thuộc tính.

Nếu các thuộc tính tệp vừa với một bản ghi tệp thì chúng được gọi là thuộc tính thường trú. Các thuộc tính này luôn là tên tệp và ngày tạo tệp. Trong trường hợp thông tin tệp quá lớn để vừa với một bản ghi MFT, một số thuộc tính tệp sẽ trở thành không thường trú. Các thuộc tính thường trú được lưu trữ trong một hoặc nhiều cụm và biểu thị một luồng dữ liệu thay thế cho ổ đĩa hiện tại (xem thêm về điều này bên dưới). NTFS tạo thuộc tính Danh sách thuộc tính để mô tả vị trí của các thuộc tính thường trú và không thường trú.

Trong bảng Hình 7 thể hiện các thuộc tính file chính được định nghĩa trong NTFS. Danh sách này có thể được mở rộng trong tương lai.

Hệ thống tập tin CDFS

Windows 2000 cung cấp hỗ trợ cho hệ thống tệp CDFS, tuân theo tiêu chuẩn ISO'9660 mô tả bố cục thông tin trên đĩa CD-ROM. Tên tệp dài được hỗ trợ theo ISO'9660 Cấp 2.

Khi tạo một CD-ROM để sử dụng trong Windows 2000, hãy ghi nhớ những điều sau:

  • tất cả tên thư mục và tệp phải chứa ít hơn 32 ký tự;
  • tất cả tên thư mục và tệp chỉ được bao gồm các ký tự viết hoa;
  • độ sâu thư mục không được vượt quá 8 cấp tính từ thư mục gốc;
  • Việc sử dụng phần mở rộng tên tệp là tùy chọn.

So sánh các hệ thống tập tin

Trong Microsoft Windows 2000, có thể sử dụng các hệ thống tệp FAT16, FAT32, NTFS hoặc kết hợp chúng. Việc lựa chọn hệ điều hành phụ thuộc vào các tiêu chí sau:

  • máy tính được sử dụng như thế nào;
  • nền tảng phần cứng;
  • kích thước và số lượng ổ cứng;
  • bảo mật thông tin

Hệ thống tập tin FAT

Như bạn có thể đã nhận thấy, các số trong tên của hệ thống tệp - FAT16 và FAT32 - cho biết số bit cần thiết để lưu trữ thông tin về số cụm được tệp sử dụng. Do đó, FAT16 sử dụng địa chỉ 16 bit và theo đó, có thể sử dụng tối đa 2 địa chỉ 16. Trong Windows 2000, bốn bit đầu tiên của bảng vị trí tệp FAT32 được sử dụng cho mục đích riêng của nó, vì vậy trong FAT32 số lượng địa chỉ đạt tới 2 28.

Trong bảng Hình 8 hiển thị kích thước cụm cho hệ thống tệp FAT16 và FAT32.

Ngoài sự khác biệt đáng kể về kích thước cụm, FAT32 còn cho phép mở rộng thư mục gốc (trong FAT16, số lượng mục được giới hạn ở 512 và thậm chí có thể thấp hơn nếu sử dụng tên tệp dài).

Ưu điểm của FAT16

Trong số các ưu điểm của FAT16 như sau:

  • hệ thống tệp được hỗ trợ bởi các hệ điều hành MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, cũng như một số hệ điều hành UNIX;
  • có một số lượng lớn chương trình cho phép bạn sửa lỗi trong hệ thống tệp này và khôi phục dữ liệu;
  • nếu có vấn đề phát sinh khi khởi động từ ổ cứng, hệ thống có thể được khởi động từ đĩa mềm;
  • Hệ thống tệp này khá hiệu quả đối với các ổ đĩa nhỏ hơn 256 MB.
Nhược điểm của FAT16

Những nhược điểm chính của FAT16 bao gồm:

  • thư mục gốc không thể chứa nhiều hơn 512 phần tử. Việc sử dụng tên tệp dài sẽ làm giảm đáng kể số lượng các phần tử này;
  • FAT16 hỗ trợ tối đa 65.536 cụm và do một số cụm được hệ điều hành dành riêng nên số cụm có sẵn là 65.524. Mỗi cụm có kích thước cố định cho một thiết bị logic nhất định. Khi đạt đến số cụm tối đa ở kích thước cụm tối đa (32 KB), dung lượng được hỗ trợ tối đa bị giới hạn ở 4 GB (trong Windows 2000). Để duy trì khả năng tương thích với MS-DOS, Windows 95 và Windows 98, kích thước ổ đĩa trong FAT16 không được vượt quá 2 GB;
  • FAT16 không hỗ trợ tính năng nén và bảo vệ tệp tích hợp;
  • Trên các đĩa lớn, rất nhiều dung lượng bị mất do sử dụng kích thước cụm tối đa. Dung lượng cho một tệp được phân bổ không dựa trên kích thước của tệp mà dựa trên kích thước của cụm.
Ưu điểm của FAT32

Một số ưu điểm của FAT32 như sau:

  • phân bổ không gian đĩa hiệu quả hơn, đặc biệt đối với các đĩa lớn;
  • Thư mục gốc trong FAT32 là một chuỗi các cụm thông thường và có thể nằm ở bất kỳ đâu trên đĩa. Nhờ đó, FAT32 không áp đặt bất kỳ hạn chế nào về số lượng phần tử trong thư mục gốc;
  • do sử dụng các cụm nhỏ hơn (4 KB trên ổ đĩa lên đến 8 GB), dung lượng ổ đĩa bị chiếm dụng thường ít hơn 10-15% so với FAT16;
  • FAT32 là một hệ thống tập tin đáng tin cậy hơn. Đặc biệt, nó hỗ trợ khả năng di chuyển thư mục gốc và sử dụng bản sao lưu FAT. Ngoài ra, bản ghi khởi động còn chứa một số dữ liệu quan trọng đối với hệ thống tệp.
Nhược điểm của FAT32

Những nhược điểm chính của FAT32:

  • Kích thước ổ đĩa khi sử dụng FAT32 trong Windows 2000 bị giới hạn ở mức 32 GB;
  • Ổ đĩa FAT32 không có sẵn trên các hệ điều hành khác - chỉ có từ Windows 95 OSR2 và Windows 98;
  • sao lưu khu vực khởi động không được hỗ trợ;
  • FAT32 không hỗ trợ tính năng nén và bảo vệ tệp tích hợp.

Hệ thống tập tin NTFS

Khi chạy Windows 2000, Microsoft khuyên bạn nên định dạng tất cả các phân vùng ổ cứng thành NTFS, ngoại trừ những cấu hình sử dụng nhiều hệ điều hành (ngoại trừ Windows 2000 và Windows NT). Việc sử dụng NTFS thay vì FAT cho phép bạn sử dụng các tính năng có sẵn trong NTFS. Chúng bao gồm, đặc biệt:

  • khả năng phục hồi. Khả năng này được tích hợp vào hệ thống tập tin. NTFS đảm bảo an toàn dữ liệu do nó sử dụng giao thức và một số thuật toán khôi phục thông tin. Trong trường hợp hệ thống bị lỗi, NTFS sử dụng giao thức và thông tin bổ sung để tự động khôi phục tính toàn vẹn của hệ thống tệp;
  • nén thông tin. Đối với ổ đĩa NTFS, Windows 2000 hỗ trợ nén tệp riêng lẻ. Các tệp nén như vậy có thể được các ứng dụng Windows sử dụng mà không cần giải nén trước, quá trình này diễn ra tự động khi đọc từ tệp. Khi đóng và lưu, tệp sẽ được đóng gói lại;
  • Ngoài ra, có thể nêu bật những ưu điểm sau của NTFS:

Một số tính năng của hệ điều hành yêu cầu NTFS;

Tốc độ truy cập cao hơn nhiều - NTFS giảm thiểu số lần truy cập đĩa cần thiết để tìm tệp;

Bảo vệ tập tin và thư mục. Chỉ trên các ổ đĩa NTFS mới có thể đặt thuộc tính truy cập cho các tệp và thư mục;

Khi sử dụng NTFS, Windows 2000 hỗ trợ ổ đĩa lên tới 2 TB;

Hệ thống tập tin duy trì một bản sao lưu của khu vực khởi động - nó nằm ở cuối tập;

NTFS hỗ trợ Hệ thống tệp được mã hóa (EFS), cung cấp khả năng bảo vệ chống truy cập trái phép vào nội dung tệp;

Khi sử dụng hạn ngạch, bạn có thể giới hạn dung lượng ổ đĩa mà người dùng sử dụng.

Nhược điểm của NTFS

Nói về nhược điểm của hệ thống tập tin NTFS, cần lưu ý rằng:

  • Ổ đĩa NTFS không có sẵn trong MS-DOS, Windows 95 và Windows 98. Ngoài ra, một số tính năng được triển khai trong NTFS trong Windows 2000 không có sẵn trong Windows 4.0 và các phiên bản cũ hơn;
  • Đối với khối lượng nhỏ chứa nhiều tệp nhỏ, hiệu suất có thể bị giảm so với FAT.

Hệ thống tập tin và tốc độ

Như chúng tôi đã phát hiện ra, đối với khối lượng nhỏ FAT16 hoặc FAT32 cung cấp khả năng truy cập tệp nhanh hơn so với NTFS, bởi vì:

  • FAT có cấu trúc đơn giản hơn;
  • kích thước thư mục nhỏ hơn;
  • FAT không hỗ trợ bảo vệ tập tin khỏi bị truy cập trái phép - hệ thống không cần kiểm tra quyền của tập tin.

NTFS giảm thiểu số lần truy cập đĩa và thời gian cần thiết để tìm tệp. Ngoài ra, nếu kích thước thư mục đủ nhỏ để vừa với một mục nhập MFT thì toàn bộ mục nhập đó sẽ được đọc cùng một lúc.

Một mục trong FAT chứa số cụm cho cụm đầu tiên trong thư mục. Xem tệp FAT yêu cầu tìm kiếm toàn bộ cấu trúc tệp.

Khi so sánh tốc độ của các thao tác được thực hiện trên các thư mục chứa tên tệp ngắn và dài, hãy nhớ rằng tốc độ của các thao tác đối với FAT phụ thuộc vào chính thao tác đó và kích thước của thư mục. Nếu FAT tìm kiếm một tập tin không tồn tại, nó sẽ tìm kiếm toàn bộ thư mục - một thao tác mất nhiều thời gian hơn so với việc tìm kiếm cấu trúc dựa trên cây B được NTFS sử dụng. Thời gian trung bình cần thiết để tìm một tệp được biểu thị dưới dạng hàm của N/2 trong FAT và dưới dạng log N trong NTFS, trong đó N là số lượng tệp.

Các yếu tố sau ảnh hưởng đến tốc độ Windows 2000 có thể đọc và ghi tệp:

  • phân mảnh tập tin. Nếu tệp bị phân mảnh nhiều, NTFS thường yêu cầu ít quyền truy cập đĩa hơn FAT để tìm tất cả các mảnh;
  • kích thước cụm. Đối với cả hai hệ thống tệp, kích thước cụm mặc định phụ thuộc vào kích thước ổ đĩa và luôn được biểu thị dưới dạng lũy ​​thừa của 2. Địa chỉ trong FAT16 là 16-bit, ở FAT32 - 32-bit, ở NTFS - 64-bit;
  • Kích thước cụm mặc định trong FAT dựa trên thực tế là bảng vị trí tệp có thể có tối đa 65.535 mục - kích thước cụm là một hàm của kích thước ổ đĩa chia cho 65.535. Do đó, kích thước cụm mặc định cho ổ đĩa FAT luôn là. lớn hơn kích thước cụm cho một ổ NTFS có cùng kích thước. Lưu ý rằng kích thước cụm lớn hơn cho các ổ đĩa FAT có nghĩa là các ổ đĩa FAT có thể ít bị phân mảnh hơn;
  • vị trí của các tập tin nhỏ. Khi sử dụng NTFS, các tệp nhỏ được chứa trong bản ghi MFT. Kích thước của tệp phù hợp với một bản ghi MFT tùy thuộc vào số lượng thuộc tính trong tệp đó.

Kích thước tối đa của ổ đĩa NTFS

Về lý thuyết, NTFS hỗ trợ các ổ đĩa có tới 2 32 cụm. Tuy nhiên, ngoài việc thiếu ổ cứng cỡ này, còn có những hạn chế khác về kích thước âm lượng tối đa.

Một hạn chế như vậy là bảng phân vùng. Tiêu chuẩn ngành giới hạn kích thước của bảng phân vùng từ 2 đến 32 lĩnh vực. Một hạn chế khác là kích thước cung, thường là 512 byte. Vì kích thước cung có thể thay đổi trong tương lai nên kích thước hiện tại đưa ra giới hạn âm lượng duy nhất là 2 TB (2 32 x 512 byte = 2 41). Do đó, 2 TB là giới hạn thực tế cho khối lượng vật lý và logic NTFS.

Trong bảng Hình 11 cho thấy những hạn chế chính của NTFS.

Kiểm soát quyền truy cập vào tập tin và thư mục

Khi sử dụng ổ đĩa NTFS, bạn có thể đặt quyền truy cập vào các tệp và thư mục. Các quyền này cho biết người dùng và nhóm nào có quyền truy cập vào chúng và mức độ truy cập nào được phép. Quyền truy cập như vậy áp dụng cho cả người dùng làm việc trên máy tính chứa tệp và cho người dùng truy cập tệp qua mạng khi tệp được đặt trong thư mục mở cho truy cập từ xa.

Trong NTFS, bạn cũng có thể đặt quyền truy cập từ xa, kết hợp với quyền truy cập tệp và thư mục. Ngoài ra, thuộc tính file (chỉ đọc, ẩn, hệ thống) cũng hạn chế quyền truy cập vào file.

Trong FAT16 và FAT32, cũng có thể đặt thuộc tính tệp nhưng chúng không cung cấp quyền truy cập tệp.

Phiên bản NTFS được sử dụng trong Windows 2000 đã giới thiệu một loại quyền truy cập mới—các quyền được kế thừa. Tab Bảo mật chứa tùy chọn Cho phép các quyền kế thừa từ cha mẹ truyền tới đối tượng tệp này, được kích hoạt theo mặc định. Tùy chọn này giảm đáng kể thời gian cần thiết để thay đổi quyền truy cập vào tệp và thư mục con. Ví dụ: để thay đổi quyền truy cập vào một cây chứa hàng trăm thư mục con và tệp, chỉ cần bật tùy chọn này - trong Windows NT 4, bạn cần thay đổi thuộc tính của từng tệp và thư mục con riêng lẻ.

Trong bộ lễ phục. Hình 5 hiển thị bảng hộp thoại Properties và tab Security (phần Nâng cao) - các quyền truy cập mở rộng vào file được liệt kê.

Hãy để chúng tôi nhắc bạn rằng đối với ổ đĩa FAT, bạn chỉ có thể kiểm soát quyền truy cập ở mức âm lượng và việc kiểm soát đó chỉ có thể thực hiện được khi truy cập từ xa.

Nén tập tin và thư mục

Windows 2000 hỗ trợ nén các tập tin và thư mục nằm trên ổ đĩa NTFS. Các tệp nén có thể được đọc và ghi bởi bất kỳ ứng dụng Windows nào. Không cần phải giải nén chúng trước cho việc này. Thuật toán nén được sử dụng tương tự như thuật toán được sử dụng trong DoubleSpace (MS-DOS 6.0) và DriveSpace (MS-DOS 6.22), nhưng có một điểm khác biệt đáng kể - trong MS-DOS, toàn bộ phân vùng chính hoặc thiết bị logic được nén, trong khi ở NTFS, bạn có thể đóng gói các tập tin và thư mục riêng lẻ.

Thuật toán nén NTFS được thiết kế để hỗ trợ các cụm có kích thước lên tới 4 KB. Nếu kích thước cụm lớn hơn 4 KB, tính năng nén NTFS sẽ không khả dụng.

NTFS tự phục hồi

Hệ thống tệp NTFS có khả năng tự phục hồi và có thể duy trì tính toàn vẹn của nó thông qua việc sử dụng nhật ký các hành động đã thực hiện và một số cơ chế khác.

NTFS coi mỗi thao tác sửa đổi tệp hệ thống trên ổ đĩa NTFS là một giao dịch và lưu trữ thông tin về giao dịch đó trong nhật ký. Một giao dịch đã bắt đầu có thể được hoàn thành hoàn toàn (cam kết) hoặc được khôi phục (rollback). Trong trường hợp sau, ổ đĩa NTFS sẽ trở về trạng thái trước khi bắt đầu giao dịch. Để quản lý các giao dịch, NTFS ghi tất cả các hoạt động có trong giao dịch vào tệp nhật ký trước khi ghi vào đĩa. Sau khi giao dịch hoàn tất, mọi hoạt động đều hoàn tất. Vì vậy, không thể có hoạt động đang chờ xử lý nào dưới sự kiểm soát của NTFS. Trong trường hợp đĩa bị lỗi, các hoạt động đang chờ xử lý sẽ bị hủy bỏ.

NTFS cũng thực hiện các hoạt động cho phép nó xác định các cụm bị lỗi một cách nhanh chóng và phân bổ các cụm mới cho các hoạt động của tệp. Cơ chế này được gọi là ánh xạ lại cụm.

Trong bài đánh giá này, chúng tôi đã xem xét các hệ thống tệp khác nhau được hỗ trợ trong Microsoft Windows 2000, thảo luận về thiết kế của từng hệ thống và lưu ý những ưu điểm và nhược điểm của chúng. Hứa hẹn nhất là hệ thống tệp NTFS, có một bộ chức năng lớn không có trong các hệ thống tệp khác. Phiên bản mới của NTFS, được hỗ trợ bởi Microsoft Windows 2000, thậm chí còn có nhiều chức năng hơn và do đó được khuyến nghị sử dụng khi cài đặt hệ điều hành Win 2000.

Máy TínhPress 7"2000

Hệ điều hành, ngoài tất cả các nhiệm vụ khác, còn hoàn thành mục đích chính của nó - nó tổ chức công việc với dữ liệu theo một cấu trúc nhất định. Hệ thống tập tin được sử dụng cho những mục đích này. FS là gì và nó có thể là gì, cũng như các thông tin khác về nó sẽ được trình bày dưới đây.

mô tả chung

Hệ thống tệp là một phần của hệ điều hành chịu trách nhiệm đặt, lưu trữ, xóa thông tin trên phương tiện, cung cấp thông tin này cho người dùng và ứng dụng cũng như đảm bảo sử dụng an toàn. Ngoài ra, nó còn giúp phục hồi dữ liệu trong trường hợp lỗi phần cứng hoặc phần mềm. Đây là lý do tại sao hệ thống tập tin rất quan trọng. FS là gì và nó có thể là gì? Có một số loại:

Đối với ổ đĩa cứng, tức là các thiết bị truy cập ngẫu nhiên;

Đối với băng từ, tức là các thiết bị có quyền truy cập tuần tự;

Đối với phương tiện quang học;

Hệ thống ảo;

Hệ thống mạng.5

Đơn vị logic của việc lưu trữ dữ liệu trong hệ thống tệp là một tệp, nghĩa là một tập hợp dữ liệu được sắp xếp có tên cụ thể. Tất cả dữ liệu mà hệ điều hành sử dụng được trình bày dưới dạng tệp: chương trình, hình ảnh, văn bản, nhạc, video cũng như trình điều khiển, thư viện, v.v. Mỗi phần tử như vậy có tên, loại, phần mở rộng, thuộc tính và kích thước. Vì vậy, bây giờ bạn đã biết, Hệ thống tệp là tập hợp các phần tử như vậy cũng như cách làm việc với chúng. Tùy thuộc vào hình thức sử dụng và nguyên tắc áp dụng cho nó, có thể phân biệt một số loại FS chính.

Cách tiếp cận phần mềm

Vì vậy, nếu chúng ta đang xem xét một hệ thống tệp (nó là gì và cách làm việc với nó), thì cần lưu ý rằng đây là một cấu trúc đa cấp, ở cấp cao nhất của nó có một công tắc hệ thống tệp cung cấp giao diện giữa hệ thống và một ứng dụng cụ thể. Nó chuyển đổi các yêu cầu thành tệp thành định dạng mà cấp độ tiếp theo - trình điều khiển có thể nhận biết được. Đến lượt họ, họ truy cập vào trình điều khiển thiết bị cụ thể để lưu trữ thông tin cần thiết.

Các ứng dụng máy khách-máy chủ có yêu cầu khá cao về hiệu năng hệ thống tệp. Các hệ thống hiện đại được thiết kế để cung cấp khả năng truy cập hiệu quả, hỗ trợ phương tiện có dung lượng lớn, bảo vệ dữ liệu khỏi bị truy cập trái phép và duy trì tính toàn vẹn của thông tin.

Hệ thống tập tin FAT

Loại này được phát triển vào năm 1977 bởi Bill Gates và Mark McDonald. Ban đầu nó được sử dụng trong OS 86-DOS. Nếu chúng ta nói về hệ thống tệp FAT là gì, thì điều đáng chú ý là ban đầu nó không có khả năng hỗ trợ ổ cứng mà chỉ hoạt động với phương tiện linh hoạt lên đến 1 megabyte. Giờ đây, hạn chế này không còn phù hợp nữa và FS này đã được Microsoft sử dụng cho MS-DOS 1.0 và các phiên bản tiếp theo. FAT sử dụng các quy ước đặt tên tệp nhất định:

Tên phải bắt đầu bằng một chữ cái hoặc số và bản thân tên có thể chứa bất kỳ ký tự ASCII nào, ngoài khoảng trắng và các phần tử đặc biệt;

Tên không được dài quá 8 ký tự, theo sau là dấu chấm và phần mở rộng bao gồm ba chữ cái;

Tên tệp có thể sử dụng bất kỳ trường hợp nào và không được phân biệt hoặc giữ nguyên.

Vì FAT ban đầu được thiết kế cho hệ điều hành DOS một người dùng nên nó không cung cấp khả năng lưu trữ dữ liệu về chủ sở hữu hoặc quyền truy cập. Hiện tại, hệ thống tệp này là phổ biến nhất; hầu hết mọi người đều hỗ trợ nó ở mức độ này hay mức độ khác. Tính linh hoạt của nó giúp bạn có thể sử dụng nó trên các ổ đĩa hoạt động với các hệ điều hành khác nhau. Đây là một FS đơn giản không có khả năng ngăn ngừa hỏng tệp do tắt máy tính không đúng cách. Các hệ điều hành hoạt động trên cơ sở của nó bao gồm các tiện ích đặc biệt để kiểm tra cấu trúc và sửa lỗi không nhất quán của tệp.

Hệ thống tập tin NTFS

FS này thích hợp nhất để làm việc với HĐH Windows NT, vì nó được phát triển riêng cho nó. Hệ điều hành bao gồm một tiện ích chuyển đổi giúp chuyển đổi các ổ FAT và HPFS thành các ổ NTFS. Nếu chúng ta nói về hệ thống tệp NTFS là gì, thì điều đáng chú ý là nó đã mở rộng đáng kể khả năng kiểm soát truy cập vào các thư mục và tệp nhất định, giới thiệu nhiều thuộc tính, triển khai các công cụ nén tệp động, khả năng chịu lỗi và hỗ trợ các yêu cầu của hệ thống tệp NTFS. Tiêu chuẩn POSIX. Trong FS này, bạn có thể sử dụng tên dài tối đa 255 ký tự và tên ngắn trong đó được tạo theo cách tương tự như trong VFAT. Hiểu hệ thống file NTFS là gì, điều cần lưu ý là nếu hệ điều hành bị lỗi thì nó có khả năng tự phục hồi nên ổ đĩa vẫn có thể truy cập được và cấu trúc thư mục sẽ không bị ảnh hưởng.

Đặc điểm của NTFS

Trên ổ đĩa NTFS, mỗi tệp được biểu thị bằng một mục trong bảng MFT. 16 mục đầu tiên trong bảng được chính hệ thống tệp dành riêng để lưu trữ thông tin đặc biệt. Mục đầu tiên mô tả chính bảng tệp. Khi bản ghi đầu tiên bị hủy, bản ghi thứ hai sẽ được đọc để tìm tệp MFT nhân bản trong đó bản ghi đầu tiên giống hệt với bảng chính. Một bản sao của tệp khởi động nằm ở trung tâm logic của đĩa. Mục thứ ba trong bảng chứa tệp nhật ký được sử dụng để khôi phục dữ liệu. Mục thứ mười bảy trở đi của bảng tệp chứa thông tin về các tệp và thư mục trên ổ cứng.

Nhật ký giao dịch chứa tập hợp đầy đủ các thao tác thay đổi cấu trúc của ổ đĩa, bao gồm các thao tác tạo tệp, cũng như bất kỳ lệnh nào ảnh hưởng đến cấu trúc thư mục. Nhật ký giao dịch được thiết kế để khôi phục NTFS sau lỗi hệ thống. Mục nhập thư mục gốc chứa danh sách các thư mục và tập tin nằm trong thư mục gốc.

Đặc điểm của EFS

Hệ thống tệp mã hóa (EFS) là một thành phần Windows có thể lưu trữ thông tin trên ổ cứng của bạn ở định dạng được mã hóa. Mã hóa đã trở thành biện pháp bảo vệ mạnh mẽ nhất mà hệ điều hành này có thể cung cấp. Trong trường hợp này, mã hóa đối với người dùng là một hành động khá đơn giản; nó chỉ yêu cầu đánh dấu vào một ô trong thuộc tính của thư mục hoặc tệp. Bạn có thể chỉ định ai có thể đọc các tập tin đó. Mã hóa xảy ra khi các tệp được đóng và khi chúng được mở, chúng sẽ tự động sẵn sàng để sử dụng.

Tính năng RAW

Các thiết bị được thiết kế để lưu trữ dữ liệu là những thành phần dễ bị tổn thương nhất, thường bị hư hỏng không chỉ về mặt vật lý mà còn về mặt logic. Một số vấn đề về phần cứng có thể gây tử vong, trong khi những vấn đề khác có giải pháp. Đôi khi người dùng có câu hỏi: “Hệ thống tệp RAW là gì?”

Như bạn đã biết, để ghi bất kỳ thông tin nào vào ổ cứng hoặc ổ flash, ổ đó phải có FS. Phổ biến nhất là FAT và NTFS. Và RAW thậm chí không phải là một hệ thống tập tin như chúng ta thường tưởng tượng. Trên thực tế, đây là một lỗi logic trong hệ thống đã được cài đặt sẵn, tức là nó thực sự không có trên Windows. Thông thường, RAW có liên quan đến việc phá hủy cấu trúc hệ thống tệp. Sau đó, HĐH không chỉ truy cập dữ liệu mà còn không hiển thị thông tin kỹ thuật trên thiết bị.

Đặc điểm của UDF

Định dạng đĩa chung (UDF) được thiết kế để thay thế CDFS và thêm hỗ trợ cho các thiết bị DVD-ROM. Nếu chúng ta nói về nó là gì thì đây là một triển khai mới của phiên bản cũ đáp ứng các yêu cầu. Nó được đặc trưng bởi một số tính năng nhất định:

Tên tệp có thể dài tới 255 ký tự;

Tên có thể là chữ thường hoặc chữ hoa;

Độ dài đường dẫn tối đa là 1023 ký tự.

Bắt đầu với Windows XP, hệ thống tệp này hỗ trợ đọc và ghi.

FS này được sử dụng cho các ổ đĩa flash, được cho là sẽ được sử dụng khi làm việc với các máy tính khác nhau chạy các hệ điều hành khác nhau, đặc biệt là Windows và Linux. Chính EXFAT đã trở thành “cầu nối” giữa chúng, vì nó có khả năng hoạt động với dữ liệu nhận được từ HĐH, mỗi hệ điều hành đều có hệ thống tệp riêng. Nó là gì và nó hoạt động như thế nào sẽ trở nên rõ ràng trong thực tế.

kết luận

Như đã rõ ở trên, mỗi hệ điều hành sử dụng một số hệ thống tệp nhất định. Chúng nhằm mục đích lưu trữ các cấu trúc dữ liệu được sắp xếp trên phương tiện lưu trữ vật lý. Nếu bạn đột nhiên có câu hỏi trong khi sử dụng máy tính về hệ thống tệp cuối cùng là gì, thì rất có thể khi bạn cố gắng sao chép một tệp nào đó sang phương tiện, bạn đã nhận được thông báo về việc vượt quá kích thước cho phép. Đó là lý do tại sao cần phải biết kích thước tệp nào được coi là chấp nhận được ở FS nào để bạn không gặp phải vấn đề khi truyền thông tin.

Khi bạn định dạng ổ đĩa trong, ổ cứng ngoài, ổ flash hoặc thẻ SD, Windows sẽ nhắc bạn chọn hệ thống tệp FAT32, ExFAT và NTFS. Nhưng trong cửa sổ này không có mô tả về ý nghĩa của hệ thống tập tin này và sự khác biệt giữa chúng. Vì vậy, trong bài viết hôm nay chúng ta sẽ cố gắng giải mã những tên hệ thống tập tin này.

FAT32 là hệ thống tập tin lâu đời nhất và được giới thiệu trong Windows 95 để thay thế FAT16.

Tuổi của hệ thống tập tin này có những ưu điểm và nhược điểm. Hầu như tất cả các ổ đĩa flash bạn mua đều được mua với hệ thống tệp FAT32, để có khả năng tương thích tối đa không chỉ với máy tính mà còn với bảng điều khiển trò chơi và các thiết bị khác hỗ trợ ổ đĩa flash.

Hạn chế của độ tuổi này: kích thước tệp lớn hơn 4GB FAT32 không được hỗ trợ, do đó bạn có thể tải bất kỳ số lượng tệp nào lên ổ đĩa, nhưng mỗi tệp không được lớn hơn 4GB. Kích thước phân vùng tối đa trong FAT32 là 8TB, nhưng trong hệ điều hành Windows, kích thước của phân vùng được tạo trong hệ thống tệp này không vượt quá 32GB. Mặc dù nếu bạn tạo một phân vùng lớn hơn 32GB trên một hệ thống khác thì Windows sẽ hoạt động với ổ đĩa. Nhưng một lần nữa, nếu bạn tạo một phân vùng ở FAT32 lớn hơn 32GB thì theo Microsoft, hiệu suất của đĩa này sẽ giảm đáng kể.

Mặc dù hệ thống tệp này tốt cho ổ đĩa flash và các thiết bị lưu trữ bên ngoài khác nhưng nó không tốt lắm cho ổ đĩa trong. Nó thiếu các quyền và tính năng bảo mật khác được tích hợp trong hệ thống tệp NTFS hiện đại hơn. Để cài đặt hệ điều hành Windows hiện đại, bạn chỉ cần tạo phân vùng ở dạng NTFS.

Khả năng tương thích:Được hỗ trợ bởi tất cả các phiên bản Windows, Mac, Linux, máy chơi game và các thiết bị USB khác.

Những hạn chế: Kích thước tệp tối đa 4GB, kích thước phân vùng tối đa 8TB. Trong Windows, một phân vùng có thể được tạo không lớn hơn 32GB.

Hoàn toàn phù hợp: trên các ổ đĩa di động để tương thích với hầu hết các thiết bị miễn là bạn sử dụng tệp có dung lượng lên tới 4GB.

NTFS là hệ thống tệp hiện đại mà Windows hoạt động. Tất cả các hệ điều hành Windows đều định dạng phân vùng thành NTFS trong quá trình cài đặt. Lần đầu tiên xuất hiện với Windows XP.

Loại hệ thống tập tin này được tích hợp nhiều tính năng hiện đại khác. Nó hỗ trợ quyền truy cập tệp để bảo mật, ghi nhật ký thay đổi, có thể giúp bạn nhanh chóng khôi phục lỗi nếu máy tính của bạn khởi động lại đột ngột. Nó cũng hỗ trợ các bản sao ẩn để sao lưu, mã hóa và các chức năng cần thiết khác.

Để cài đặt hệ thống Windows, phân vùng của bạn phải là NTFS và tốt hơn là bạn nên định dạng các đĩa phụ trong hệ thống tệp này để tất cả các ứng dụng hoạt động bình thường.

Nhưng hệ thống tập tin này không tương thích với các hệ điều hành khác. Nó sẽ hoạt động với tất cả các phiên bản Windows, nhưng Mac OS X chỉ có thể đọc đĩa trong hệ thống tệp này, nó không thể ghi vào chúng. Ngoài ra, Linux chỉ đọc các phân vùng NTFS, mặc dù một số bản phân phối có hỗ trợ ghi. Hầu hết các máy chơi game không hỗ trợ NTFS; ví dụ: Sony PlayStation không hỗ trợ hệ thống tệp này và Xbox 360 không hỗ trợ nó.

Khả năng tương thích: hoạt động với tất cả các phiên bản Windows, chỉ đọc trên Mac, Linux cũng chỉ đọc và không phải mọi bản phân phối đều ghi. Các thiết bị khác không được hỗ trợ bởi hầu hết.

Những hạn chế:

Hoàn toàn phù hợp: cho đĩa hệ thống và các đĩa bên trong khác sẽ chỉ được sử dụng trong Windows.

ExFat được Microsoft giới thiệu vào năm 2006 và còn được gọi là FAT64. Hỗ trợ cho hệ thống tệp này đã được thêm vào với các bản cập nhật cho Windows XP.

Hệ thống tập tin này được tối ưu hóa cho ổ đĩa flash. Một trong những cải tiến của ExFat là giảm số lần ghi đè của cùng một khu vực, giúp giảm hao mòn cho ổ đĩa.

Giống như NTFS, ExFat không bị giới hạn về kích thước tệp và phân vùng. Nói cách khác, nếu ổ đĩa của bạn được định dạng ExFat thì bạn có thể ghi các tệp lớn hơn 4GB vào đó. Hệ thống tệp này là lựa chọn tốt nhất cho các ổ đĩa mà bạn muốn có hệ thống tệp nhẹ không có giới hạn kích thước tệp.

ExFat cũng tương thích hơn NTFS; trong khi Mac chỉ hỗ trợ đọc NTFS thì ExFat hỗ trợ đầy đủ cả đọc và ghi. ExFat cũng có thể được truy cập trên Linux nếu bạn cài đặt phần mềm bổ sung.

Mặc dù ExFat thân thiện hơn với các hệ điều hành nhưng nó thường không tương thích với máy ảnh kỹ thuật số và không phải tất cả máy chơi game đều hỗ trợ hệ thống tệp này. Có, và các thiết bị cũ hơn khác có thể bị giới hạn chỉ hỗ trợ FAT32.

Khả năng tương thích: Hoạt động trên tất cả các phiên bản Windows và các phiên bản Mac OS X hiện đại, nhưng yêu cầu phần mềm bổ sung trên Linux. Hầu hết các thiết bị cũ không hỗ trợ hệ thống tập tin này.

Những hạn chế: Không có hạn chế về kích thước tập tin hoặc kích thước phân vùng.

Hoàn toàn phù hợp: cho ổ flash USB, ổ đĩa ngoài, v.v. nếu bạn làm việc với các tệp lớn hơn 4GB và nếu bạn muốn giảm hao mòn ổ đĩa.

NTFS lý tưởng cho ổ đĩa trong, trong khi ExFat phù hợp hơn cho ổ đĩa flash. Fat32 chủ yếu được sử dụng cho các thiết bị cũ không hỗ trợ các hệ thống tệp khác.

Đó là tất cả cho ngày hôm nay, nếu bạn có bất kỳ bổ sung nào - hãy viết bình luận! Chúc bạn may mắn :)