Šta je ntfs sistem datoteka? Sistemi datoteka iznutra: FAT vs NTFS

Ovaj članak je o sistemi datoteka ... Prilikom instaliranja, Windows od vas traži da odaberete sistem datoteka na particiji na kojoj će biti instaliran, a korisnici računara moraju birati između dvije opcije DEBEO ili NTFS.

U većini slučajeva korisnici su zadovoljni time što to znaju NTFS je "bolji", i odaberite ovu opciju.

Međutim, ponekad se zapitaju i šta je tačno bolje?

U ovom članku ću pokušati objasniti šta je sistem datoteka, šta su, po čemu se razlikuju i koji treba koristiti.

Članak pojednostavljuje neke od tehničkih karakteristika sistema datoteka za jasniju percepciju materijala.

Sistem podataka To je način organiziranja podataka na mediju za pohranu. Sistem datoteka određuje gdje i kako se datoteke upisuju na medij i daje operativnom sistemu pristup tim datotekama.

Dodatni zahtjevi nameću se modernim sistemima datoteka: mogućnost šifriranja datoteka, kontrola pristupa datotekama, dodatni atributi. Obično je sistem datoteka napisan na početku tvrdog diska. ().

Sa stanovišta OS-a, tvrdi disk je skup klastera.

Cluster Je područje diska određene veličine za pohranjivanje podataka. Minimalna veličina klastera je 512 bajtova. Pošto se koristi binarni brojevni sistem, veličine klastera su višestruki stepena dvojke.

Korisnik može figurativno zamisliti tvrdi disk kao karirani notebook. Jedna ćelija na stranici je jedan klaster. Sistem datoteka je sadržaj notepada, a datoteka je riječ.

Za čvrste diskove u računaru, trenutno su najčešća dva sistema datoteka: DEBEO ili NTFS... Prvi put se pojavio DEBEO (FAT16), onda FAT32, i onda NTFS.

DEBEO(FAT16) – to je skraćenica za Tablica dodjele datoteka(u prevodu Tablica dodjele datoteka).

FAT okvir su razvili Bill Gates i Mark MacDonald 1977. godine. Korišćen je kao glavni sistem datoteka u DOS i Microsoft Windows operativnim sistemima (do Windows ME).

Postoje četiri verzije FAT-a - FAT12, FAT16, FAT32 i exFAT... Razlikuju se po broju bitova izdvojenih za pohranjivanje broja klastera.

FAT12 koristi se uglavnom za flopi diskove, FAT16- za male diskove i nove exFAT uglavnom za fleš diskove. Maksimalna veličina klastera podržana u FAT-u je 64Kb. ()

FAT16 prvi put predstavljen u novembru 1987. Indeks 16 u nazivu označava da se 16 bitova koristi za broj klastera. Kao rezultat, maksimalna veličina particije diska (volumena) koju ovaj sistem može podržati je 4 GB.

Kasnije, razvojem tehnologije i pojavom diskova sa zapreminom većim od 4 GB, pojavio se sistem datoteka FAT32... Koristi 32-bitno adresiranje klastera i predstavljen je sa Windows 95 OSR2 u avgustu 1996. godine. FAT32 ograničena u veličini volumena na 128 GB. Također ovaj sistem može podržati duga imena datoteka. ().

NTFS(skraćenica NovoTehnologijaFileSistem - Novi tehnološki sistem datoteka) je standardni sistem datoteka za porodicu operativnih sistema Microsoft Windows NT.

Predstavljen 27. jula 1993. sa Windows NT 3.1. NTFS je zasnovan na HPFS sistemu datoteka (skraćenica VisokoPerformanseFileSistem - Sistem datoteka visokih performansi), kreiran od strane Microsofta zajedno sa IBM-om za OS/2 operativni sistem.

Glavne karakteristike NTFS-a: ugrađene mogućnosti za razgraničenje pristupa podacima za različite korisnike i korisničke grupe, kao i dodeljivanje kvota (ograničenja na maksimalnu količinu prostora na disku koji zauzimaju određeni korisnici), koriste sistem dnevnika za poboljšanje pouzdanosti sistema datoteka.

Specifikacije sistema datoteka su vlasničke. Tipično, veličina klastera je 4K. U praksi se ne preporučuje kreiranje volumena većeg od 2TB. Tvrdi diskovi su upravo dostigli ovu veličinu, možda nas u budućnosti čeka novi sistem datoteka. ().

Tokom instalacije Windows XP-a, predlaže se formatiranje diska u sistemu DEBEO ili NTFS... Ovo znači FAT32.

Svi fajl sistemi su izgrađeni po principu: jedan klaster - jedan fajl. One. jedan klaster pohranjuje podatke samo jedne datoteke.

Glavna razlika za prosječnog korisnika između ovih sistema je veličina klastera. “Davno, kada su diskovi bili mali, a datoteke vrlo male”, to je bilo vrlo primjetno.

Pogledajmo primjer jednog volumena na disku od 120 GB i fajla od 10 KB.

Za FAT32 veličina klastera će biti 32Kb, a za NTFS - 4Kb.

V FAT32 takav fajl će zauzeti 1 klaster, ostavljajući 32-10 = 22Kb nedodijeljenog prostora.

V NTFS takav fajl će zauzeti 3 klastera, ostavljajući 12-10 = 2Kb nedodijeljenog prostora.

Po analogiji sa notebookom, klaster je ćelija. I nakon što smo stavili tačku na kavez, već logično sve to zauzimamo, ali u stvarnosti ima puno slobodnog prostora.

Dakle, tranzicija iz FAT32 To NTFS omogućava optimalnije korišćenje hard diska kada postoji veliki broj malih fajlova u sistemu.

2003. godine imao sam disk od 120 GB, podijeljen na volumene od 40 GB i 80 GB. Kada sam nadogradio sa Windows 98 na Windows XP i konvertovao disk iz FAT32 v NTFS, dobio sam oko 1 GB slobodnog prostora na disku. U to vrijeme to je bilo značajno "povećanje".

Da biste saznali koji se sistem datoteka koristi na volumenima tvrdog diska vašeg računara, potrebno je da otvorite prozor sa svojstvima volumena i na kartici "general" pročitajte ove podatke.

Volume- ovo je sinonim za particiju diska, korisnici obično nazivaju volumen "drive C", "drive D" itd. Primjer je prikazan na slici ispod:

Trenutno se široko koriste diskovi od 320 GB i veći. Stoga preporučujem korištenje sistema NTFS za optimalno korišćenje prostora na disku.

Takođe, ako na računaru postoji više korisnika, NTFS vam omogućava da konfigurišete pristup datotekama na način da različiti korisnici ne mogu da čitaju i menjaju datoteke drugih korisnika.

U organizacijama, kada rade na lokalnoj mreži, administratori sistema koriste druge NTFS funkcije.

Ako ste zainteresirani za organiziranje pristupa datotekama za nekoliko korisnika na jednom računalu, sljedeći članci će to detaljno opisati.

Prilikom pisanja članka korišteni su materijali sa stranica ru.wikipedia.org

Autor članka: Maxim Telpari
Korisnik računara sa 15 godina iskustva. Podrška specijalističkom video kursu "Pouzdan korisnik računara", nakon proučavanja kojeg ćete naučiti kako sastaviti računar, instalirati Windows XP i drajvere, vratiti sistem, raditi u programima i još mnogo toga.

Zaradite novac s ovim člankom!
Prijavite se za partnerski program. Zamijenite vezu kursa u članku sa vašom pridruženom vezom. Dodajte članak na svoju web stranicu. Možete dobiti reprint verziju.

FAT sistem datoteka

FAT16

FAT16 sistem datoteka datira iz vremena prije MS-DOS-a i podržavaju ga svi Microsoft operativni sistemi radi kompatibilnosti. Njegov naziv File Allocation Table savršeno odražava fizičku organizaciju sistema datoteka, čije glavne karakteristike uključuju činjenicu da maksimalna veličina podržanog volumena (hard disk ili particija tvrdog diska) ne prelazi 4095 MB. U danima MS-DOS-a, hard diskovi od 4 GB izgledali su kao pravi san (20-40 MB je bio luksuz), pa je ova margina bila sasvim opravdana.

Volumen formatiran za korištenje FAT16 podijeljen je u klastere. Zadana veličina klastera ovisi o veličini volumena i može se kretati od 512 bajtova do 64 KB. Table Slika 2 pokazuje kako veličina klastera ovisi o veličini volumena. Imajte na umu da se veličina klastera može razlikovati od zadane, ali mora biti jedna od vrijednosti prikazanih u tabeli. 2.

Nije preporučljivo koristiti sistem datoteka FAT16 na volumenima većim od 511 MB, jer će se prostor na disku koristiti izuzetno neefikasno za relativno male datoteke (datoteka od 1 bajta će zauzeti 64 KB). Bez obzira na veličinu klastera, sistem datoteka FAT16 nije podržan za volumene veće od 4 GB.

FAT32

Počevši od Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2), podrška za 32-bitni FAT je dodana u Windows. Za sisteme bazirane na Windows NT, ovaj sistem datoteka je prvi put podržan u Microsoft Windows 2000. Dok FAT16 može podržati volumene do 4GB, FAT32 može podnijeti volumene do 2TB. Veličina klastera u FAT32 može varirati od 1 (512 bajtova) do 64 sektora (32 KB). Vrijednosti FAT32 klastera zahtijevaju 4 bajta za pohranu (32 bita, a ne 16 kao u FAT16). To posebno znači da neki uslužni programi dizajnirani za FAT16 ne mogu raditi sa FAT32.

Glavna razlika između FAT32 i FAT16 je u tome što se promijenila veličina logičke particije diska. FAT32 podržava volumene do 127 GB. Istovremeno, ako je korištenje FAT16 sa diskovima od 2 GB zahtijevalo klaster od 32 KB, onda je u FAT32 klaster od 4 KB pogodan za diskove od 512 MB do 8 GB (tabela 4).

To shodno tome znači efikasnije korištenje prostora na disku - što je klaster manji, to je manje prostora potrebno za pohranjivanje datoteke i, kao rezultat, disk postaje manje fragmentiran.

Kada koristite FAT32, maksimalna veličina datoteke može biti do 4 GB minus 2 bajta. Dok se koristi FAT16, maksimalni broj unosa u korijenskom direktoriju je ograničen na 512, a zatim FAT32 dozvoljava da se ovaj broj poveća na 65,535.

FAT32 nameće ograničenja na minimalnu veličinu volumena - mora biti najmanje 65.527 klastera. Istovremeno, veličina klastera ne može biti takva da FAT zauzima više od 16 MB – 64 KB / 4 ili 4 miliona klastera.

Kada koristite dugačka imena datoteka, podaci potrebni za pristup iz FAT16 i FAT32 se ne preklapaju. Kada se kreira datoteka sa dugim imenom datoteke, Windows kreira odgovarajuće 8.3 ime i jedan ili više unosa u direktorijum za skladištenje dugog imena (13 znakova iz dugog naziva datoteke za svako pojavljivanje). Svako sljedeće pojavljivanje pohranjuje odgovarajući dio naziva datoteke u Unicode formatu. Takvi unosi imaju atribute "identifikator volumena", "samo za čitanje", "sistem" i "hidden" - skup koji MS-DOS ignoriše; u ovom operativnom sistemu, datoteci se pristupa preko njenog "aliasa" u 8.3 formatu.

Sistem datoteka NTFS

Microsoft Windows 2000 uključuje podršku za novu verziju NTFS sistema datoteka, koji, posebno, omogućava rad sa servisima Active Directory direktorija, tačke ponovnog analiziranja, alate za sigurnost informacija, kontrolu pristupa i niz drugih funkcija.

Kao i kod FAT-a, glavna jedinica informacija u NTFS-u je klaster. Table 5 prikazuje zadane veličine klastera za volumene različitih kapaciteta.

Kada se izgradi NTFS sistem datoteka, formater kreira datoteku glavne tabele datoteka (MTF) i druge oblasti za skladištenje metapodataka. NTFS koristi metapodatke za implementaciju strukture datoteke. Prvih 16 unosa u MFT rezervisano je od strane samog NTFS-a. Lokacija $ Mft i $ MftMirr datoteka metapodataka se snima u sektoru za pokretanje diska. Ako je prvi zapis u MFT-u oštećen, NTFS čita drugi zapis da pronađe kopiju prvog. Potpuna kopija sektora za pokretanje se nalazi na kraju volumena. Table 6 navodi osnovne metapodatke pohranjene u MFT.

Ostatak MFT unosa sadrži unose za svaku datoteku i direktorij koji se nalazi na datom volumenu.

Obično jedna datoteka koristi jedan zapis u MFT-u, ali ako datoteka ima veliki skup atributa ili postane previše fragmentirana, tada će možda biti potrebni dodatni zapisi za pohranjivanje informacija o njoj. U ovom slučaju, prvi zapis u datoteci, koji se zove osnovni zapis, pohranjuje lokaciju ostalih zapisa. Mali fajlovi i direktorijumi (do 1500 bajtova) su u potpunosti sadržani u prvom zapisu.

Atributi datoteke u NTFS

Svaki zauzeti sektor na NTFS volumenu pripada jednoj ili drugoj datoteci. Čak su i metapodaci sistema datoteka dio datoteke. NTFS tretira svaku datoteku (ili direktorij) kao skup atributa datoteke. Elementi kao što su naziv datoteke, sigurnosne informacije, pa čak i podaci u njima su atributi datoteke. Svaki atribut je identificiran posebnim kodom tipa i, opciono, imenom atributa.

Ako se atributi datoteke uklapaju u zapis datoteke, oni se nazivaju rezidentnim atributima. Ovi atributi su uvijek ime datoteke i datum kada je kreirana. U slučajevima kada su informacije o datoteci prevelike da stane u jedan MFT zapis, neki od atributa datoteke postaju nerezidentni. Stalni atributi su pohranjeni u jednom ili više klastera i predstavljaju tok alternativnih podataka za trenutni volumen (više o tome u nastavku). NTFS kreira atribut Liste atributa kako bi opisao lokaciju rezidentnih i nerezidentnih atributa.

Table 7 prikazuje osnovne atribute datoteke definisane u NTFS. Ova lista bi se mogla proširiti u budućnosti.

Sistem datoteka CDFS

Windows 2000 pruža podršku za CDFS sistem datoteka, koji je usklađen sa ISO'9660 standardom za lokaciju informacija na CD-ROM-ovima. Duga imena datoteka su podržana prema ISO'9660 Nivo 2.

Kada kreirate CD-ROM za upotrebu pod Windows 2000, imajte na umu sljedeće:

• svi nazivi direktorija i datoteka moraju biti kraći od 32 znaka;
• svi nazivi direktorija i datoteka moraju sadržavati samo velika slova;
• dubina direktorijuma ne bi trebalo da prelazi 8 nivoa od korena;
• upotreba ekstenzija naziva datoteke je opciona.

Poređenje sistema datoteka

Microsoft Windows 2000 može koristiti FAT16, FAT32, NTFS ili njihove kombinacije. Izbor operativnog sistema zavisi od sledećih kriterijuma:

• kako se koristi kompjuter;
• hardverska platforma;
• veličina i broj tvrdih diskova;
• sigurnost informacija

FAT sistem datoteka

Kao što ste možda primijetili, brojevi u nazivima sistema datoteka - FAT16 i FAT32 - označavaju broj bitova potrebnih za pohranjivanje informacija o brojevima klastera koje koristi datoteka. Dakle, u FAT16 se koristi 16-bitno adresiranje i, shodno tome, moguće je koristiti do 2-16 adresa. U Windowsu 2000, prva četiri bita FAT32 tablice lokacija datoteke su potrebna za vlastitu upotrebu, tako da u FAT32 broj adresa dostiže 2 28.

Table 8 prikazuje veličine klastera za FAT16 i FAT32 sistem datoteka.

Osim značajnih razlika u veličini klastera, FAT32 također omogućava proširenje korijenskog direktorija (FAT16 ograničava broj unosa na 512 i može čak biti niži kada se koriste dugačka imena datoteka).

FAT16 prednosti

Među prednostima FAT16 su sljedeće:

• sistem datoteka podržava MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, kao i neki UNIX operativni sistemi;
• postoji veliki broj programa koji vam omogućavaju da ispravite greške u ovom sistemu datoteka i oporavite podatke;
• ako postoje problemi sa pokretanjem sa hard diska, sistem se može pokrenuti sa diskete;
• ovaj sistem datoteka je dovoljno efikasan za volumene manje od 256 MB.

Nedostaci FAT16

Glavni nedostaci FAT16 uključuju:

• korijenski direktorij ne može sadržavati više od 512 unosa. Upotreba dugih imena datoteka dramatično smanjuje broj ovih elemenata;
• FAT16 podržava maksimalno 65 536 klastera, a pošto su neki klasteri rezervisani od strane operativnog sistema, broj dostupnih klastera je 65 524. Svaki klaster je fiksne veličine za dati LUN. Kada se dostigne maksimalni broj klastera pri njihovoj maksimalnoj veličini (32 KB), maksimalni podržani volumen je 4 GB (pod Windows 2000). Za održavanje kompatibilnosti sa MS-DOS, Windows 95 i Windows 98, volumen pod FAT16 ne bi trebao biti veći od 2 GB;
• FAT16 ne podržava ugrađenu zaštitu i kompresiju datoteka;
• veliki diskovi se gube uz puno prostora korištenjem maksimalne veličine klastera. Prostor za datoteku se dodjeljuje na osnovu veličine ne datoteke, već klastera.

FAT32 prednosti

Među prednostima FAT32 su sljedeće:

• alokacija prostora na disku je efikasnija, posebno za velike diskove;
• korijenski direktorij u FAT32 je regularan lanac klastera i može se nalaziti bilo gdje na disku. Zbog toga, FAT32 ne nameće nikakva ograničenja na broj elemenata u korijenskom direktoriju;
• zbog upotrebe manjih klastera (4 KB na diskovima do 8 GB), zauzeti prostor na disku je obično 10-15% manji nego pod FAT16;
• FAT32 je pouzdaniji sistem datoteka. Konkretno, podržava mogućnost premještanja korijenskog direktorija i korištenja sigurnosne kopije FAT-a. Osim toga, zapis za pokretanje sadrži niz podataka koji su kritični za sistem datoteka.

Nedostaci FAT32

Glavni nedostaci FAT32:

• veličina volumena kada se koristi FAT32 pod Windows 2000 je ograničena na 32 GB;
• FAT32 volumeni nisu dostupni iz drugih operativnih sistema - samo iz Windows 95 OSR2 i Windows 98;
• sigurnosna kopija sektora za pokretanje nije podržana;
• FAT32 ne podržava ugrađenu zaštitu i kompresiju datoteka.

Sistem datoteka NTFS

Kada radite u operativnom sistemu Windows 2000, Microsoft preporučuje formatiranje svih particija hard diska za NTFS, osim onih konfiguracija kada se koristi nekoliko operativnih sistema (osim za Windows 2000 i Windows NT). Korištenje NTFS umjesto FAT-a omogućava vam korištenje funkcija dostupnih u NTFS-u. To uključuje, posebno:

• mogućnost oporavka. Ova mogućnost je ugrađena u sistem datoteka. NTFS garantuje sigurnost podataka zbog činjenice da koristi protokol i neke algoritme za oporavak podataka. U slučaju kvara sistema, NTFS koristi protokol i dodatne informacije da automatski vrati integritet sistema datoteka;
• kompresiju informacija. Za NTFS volumene, Windows 2000 podržava kompresiju pojedinačnih datoteka. Takve komprimirane datoteke mogu koristiti Windows aplikacije bez prethodnog raspakivanja, što se događa automatski prilikom čitanja iz datoteke. Kada se zatvori i sačuva, datoteka se ponovo komprimuje;
• pored toga, mogu se istaći sljedeće prednosti NTFS-a:

Određene funkcije operativnog sistema zahtijevaju NTFS;

Brzina pristupa je mnogo veća - NTFS minimizira broj pristupa disku potrebnim za pronalaženje datoteke;

Zaštita datoteka i direktorija. Samo na NTFS volumenima moguće je postaviti atribute pristupa datotekama i folderima;

Kada se koristi NTFS, Windows 2000 podržava volumene do 2 TB;

Sistem datoteka održava rezervnu kopiju sektora za pokretanje — nalazi se na kraju volumena;

NTFS podržava šifrovani sistem datoteka (EFS), koji štiti od neovlašćenog pristupa sadržaju datoteke;

Korištenjem kvota možete ograničiti količinu prostora na disku koju korisnici koriste.

Nedostaci NTFS-a

Govoreći o nedostacima NTFS sistema datoteka, treba napomenuti da:

• NTFS volumeni nisu dostupni u MS-DOS, Windows 95 i Windows 98. Pored toga, brojne funkcije koje su implementirane u NTFS pod Windows 2000 nisu dostupne u Windows 4.0 i ranijim verzijama;
• mali volumeni koji sadrže mnogo malih datoteka mogu doživjeti degradaciju performansi u odnosu na FAT.

Sistem datoteka i brzina

Kao što smo već saznali, za male količine, FAT16 ili FAT32 omogućava brži pristup fajlovima u odnosu na NTFS, jer:

• FAT ima jednostavniju strukturu;
• veličina direktorija je manja;
• FAT ne podržava zaštitu datoteka od neovlaštenog pristupa - sistem ne mora provjeravati dozvole za datoteke.

NTFS minimizira broj pristupa disku i vrijeme potrebno da se pronađe datoteka. Osim toga, ako je direktorij dovoljno mali da stane u jedan MFT unos, cijeli unos se čita odjednom.

Jedan FAT unos sadrži broj klastera za prvi klaster u direktoriju. Pregledanje FAT datoteke zahtijeva pretraživanje cijele strukture datoteke.

Kada se poredi brzina operacija koje se izvode za direktorijume koji sadrže kratka i duga imena datoteka, treba imati na umu da brzina operacija za FAT zavisi od same operacije i veličine direktorijuma. Ako FAT traži nepostojeći fajl, pretražuje ceo direktorijum — ova operacija traje duže od NTFS-ove pretrage B-stabla. Prosječno vrijeme potrebno za pronalaženje datoteke izražava se kao funkcija N / 2 u FAT-u i log N u NTFS-u, gdje je N broj datoteka.

Brojni sljedeći faktori utiču na brzinu čitanja i pisanja datoteka pod Windows 2000:

• fragmentacija fajla. Ako je datoteka jako fragmentirana, NTFS obično zahtijeva manje pristupa disku nego FAT da bi pronašao sve fragmente;
• veličina klastera. Za oba sistema datoteka, podrazumevana veličina klastera zavisi od veličine volumena i uvek se izražava kao stepen 2. Adrese u FAT16 su 16-bitne, u FAT32 - 32-bitne, u NTFS - 64-bitne;
• Zadana veličina klastera u FAT-u zasniva se na činjenici da tabela lokacija datoteke može imati najviše 65 535 unosa - veličina klastera je funkcija volumena podijeljenog sa 65 535. Dakle, zadana veličina klastera za FAT volumen je uvijek veća . nego veličina klastera za NTFS volumen iste veličine. Imajte na umu da veća veličina klastera za FAT volumene znači da FAT volumeni mogu biti manje fragmentirani;
• lokacija malih fajlova. Kada koristite NTFS, male datoteke se nalaze u MFT zapisu. Veličina datoteke koja se uklapa u jedan MFT zapis ovisi o broju atributa u toj datoteci.

Maksimalna veličina NTFS volumena

U teoriji, NTFS podržava volumene sa do 2 32 klastera. Ali ipak, pored nedostatka tvrdih diskova ove veličine, postoje i druga ograničenja za maksimalnu veličinu volumena.

Jedno takvo ograničenje je particijska tablica. Industrijski standardi ograničavaju veličinu particione tablice 2 na 32 sektora. Drugo ograničenje je veličina sektora, koja je obično 512 bajtova. Budući da se veličina sektora može promijeniti u budućnosti, trenutna veličina daje ograničenje veličine jednog volumena - 2 TB (2 32 x 512 bajtova = 2 41). Dakle, 2 TB je praktično ograničenje za NTFS fizičke i logičke volumene.

Table 11 pokazuje glavna ograničenja NTFS-a.

Kontrola pristupa fajlovima i direktorijumima

Kada koristite NTFS volumene, možete postaviti dozvole za datoteke i direktorije. Ova prava pristupa pokazuju koji korisnici i grupe imaju pristup njima i koji nivo pristupa je dozvoljen. Ova prava pristupa važe i za korisnike koji rade na računaru na kojem se nalaze datoteke i za korisnike koji pristupaju datotekama preko mreže kada se datoteka nalazi u direktorijumu otvorenom za daljinski pristup.

Pod NTFS, također možete postaviti dozvole za udaljeni pristup u kombinaciji s dozvolama za datoteke i direktorije. Osim toga, atributi datoteke (samo za čitanje, skriveni, sistemski) također ograničavaju pristup datoteci.

Pod FAT16 i FAT32 također je moguće postaviti atribute datoteke, ali oni ne daju dozvole za fajl.

Verzija NTFS-a koja se koristi u Windows-u 2000 uvodi novi tip dozvole za pristup — naslijeđene dozvole. Kartica Sigurnost sadrži opciju Dozvolite naslijeđenim dozvolama od roditelja da se prošire na ovaj objekt datoteke koji je podrazumevano aktivan. Ova opcija značajno smanjuje vrijeme potrebno za promjenu prava pristupa datotekama i poddirektorijumima. Na primjer, da biste promijenili prava pristupa stablu koje sadrži stotine poddirektorija i datoteka, samo omogućite ovu opciju - u Windows NT 4, morate promijeniti atribute svake pojedinačne datoteke i poddirektorijuma.

Na sl. 5 prikazuje dijaloški okvir Svojstva i karticu Sigurnost (Napredno odjeljak) - navodi proširene dozvole za fajlove.

Podsjetimo da se za FAT volumene pristup može kontrolisati samo na nivou jačine zvuka, a takva kontrola je moguća samo sa daljinskim pristupom.

Komprimiranje datoteka i direktorija

Windows 2000 podržava kompresiju datoteka i direktorija koji se nalaze na NTFS volumenima. Kompresovani fajlovi su dostupni za čitanje i pisanje u bilo kojoj Windows aplikaciji. Za to ih nije potrebno prvo raspakovati. Algoritam kompresije koji se koristi je sličan onom koji se koristi u DoubleSpace (MS-DOS 6.0) i DriveSpace (MS-DOS 6.22), ali ima jednu značajnu razliku - pod MS-DOS-om se komprimuje cijela primarna particija ili logički uređaj, dok je pod NTFS možete pakirati pojedinačne datoteke i direktorije.

Algoritam kompresije u NTFS je dizajniran da podrži klastere veličine do 4KB. Ako je veličina klastera veća od 4 KB, funkcije NTFS kompresije postaju nedostupne.

Samoiscjeljujući NTFS

NTFS sistem datoteka se samoiscjeljuje i može održati svoj integritet korištenjem protokola izvršenih radnji i niza drugih mehanizama.

NTFS tretira svaku operaciju koja modificira sistemske datoteke na NTFS volumenima kao transakciju i pohranjuje informacije o takvoj transakciji u dnevnik. Započeta transakcija može biti ili potpuno završena (urezivanje), ili vraćena (povratak). U potonjem slučaju, NTFS volumen se vraća u stanje prije početka transakcije. Da bi upravljao transakcijama, NTFS upisuje sve operacije uključene u transakciju u datoteku evidencije prije nego što upiše na disk. Nakon što je transakcija završena, izvode se sve operacije. Dakle, ne može biti nerešenih operacija pod kontrolom NTFS-a. U slučaju kvarova na disku, operacije na čekanju se jednostavno otkazuju.

NTFS takođe izvodi operacije koje omogućavaju identifikaciju defektnih klastera u hodu i dodeljuju nove klastere za operacije datoteka. Ovaj mehanizam se naziva remapiranje klastera.

U ovom pregledu smo ispitali različite sisteme datoteka podržanih u Microsoft Windows 2000, razgovarali o strukturi svakog od njih, uočili njihove prednosti i nedostatke. Sistem datoteka koji najviše obećava je NTFS, koji ima veliki skup funkcija koje nisu dostupne u drugim sistemima datoteka. Nova verzija NTFS-a, podržana od strane Microsoft Windows 2000, ima još više funkcionalnosti i stoga se preporučuje za upotrebu prilikom instaliranja Win 2000 operativnog sistema.

ComputerPres 7 "2000

Windows podržava više sistema datoteka za različite vanjske uređaje:

• NTFS je glavni sistem datoteka Windows NT porodice;
• FAT (File Allocation Table) je jednostavan sistem datoteka koji koristi Windows za fleš memorijske uređaje i za kompatibilnost sa drugim operativnim sistemima kada je instaliran na diskovima za više pokretanja. Glavni element ovog sistema datoteka je tabela alokacije datoteka FAT (po kojoj se cijeli sistem datoteka naziva), koja je neophodna za određivanje lokacije datoteke na disku. Postoje tri varijante FAT-a, koje se razlikuju po dužini identifikatora koji ukazuju na lokaciju datoteka: FAT12, FAT16 i FAT32;
• exFAT (Extended FAT) je evolucija FAT sistema datoteka koji koristi 64-bitne identifikatore. Uglavnom se koristi za flash memorijske uređaje;
• CDFS (CD ROM File System) - sistem datoteka za CD diskove, koji kombinuje ISO 9660 1 formate ISO 9660 je ISO (Međunarodna organizacija za standardizaciju) standard za CD fajl sisteme i Joliet 2 Joliet je proširenje standarda ISO 9660 koji je razvio Microsoft. Uklanja stroga ograničenja za imenovanje datoteka ;
• UDF (Univerzalni format diska) je sistem datoteka za CD i DVD diskove dizajniran da zamijeni ISO 9660.

Za dalju diskusiju, morate poznavati sljedeće važne koncepte: disk, particija, jednostavni i razdvojeni volumeni, sektor, klaster.

Disk (disk) - eksterni memorijski uređaj kao što je tvrdi disk ili optički disk (CD, DVD, Blu ray).

Particija je neprekidni dio tvrdog diska. Disk može sadržavati više particija.

Volumen (volumen) ili logički disk (logički disk) - područje vanjske memorije iz koje operativni sistem radi kao cjelina. Sveske su jednostavne i složene.

Jednostavan volumen je volumen koji se sastoji od jedne particije.

Višeparticijski volumen je volumen koji se sastoji od nekoliko particija (ne nužno na jednom disku).

Koncepti particije i jednostavnog volumena se razlikuju: prvo, particije se formiraju uglavnom na tvrdim diskovima, a volumeni se kreiraju na drugim vanjskim memorijskim uređajima (na primjer, optičkim diskovima i flash memorijskim uređajima), i drugo, koncept "particije " povezuje se s fizičkim uređajem, a koncept "volumen" - sa logičkim prikazom vanjske memorije.

Sektor - blok podataka fiksne veličine na disku; Najmanja jedinica informacija za disk. Tipična veličina sektora za čvrste diskove je 512 bajtova, a za optičke diskove 2048 bajtova. Particionisanje diska na sektore se dešava jednom tokom kreiranja diska tokom formatiranja niskog nivoa i obično se ne može promeniti.

Klaster je logički blok podataka na disku koji uključuje jedan ili više sektora. Broj sektora koji čine klaster obično je višestruki stepena dva. Veličina klastera postavlja operativni sistem tokom formatiranja na visokom nivou, koje se može izvesti više puta.

Prilikom pisanja na disk, datoteka će uvijek zauzimati cijeli broj klastera. Na primjer, datoteka od 100 bajtova u sistemu datoteka sa veličinom klastera od 4 KB bila bi tačno 4 KB.

Izbor veličine klastera povezan je sa sljedećim razmatranjima. Mali klasteri smanjuju količinu virtualno neiskorištenog prostora na disku koji se stvara postavljanjem datoteke u više klastera. Ali istovremeno se povećava ukupan broj klastera na disku i povećava se veličina uslužnih struktura sistema datoteka u kojima se pohranjuju informacije o datotekama.

NTFS karakteristike

Sistem podataka NTFS (New Technology File System) je razvio Microsoft ranih 1990-ih. kao glavni sistem podataka za serverske verzije Windows operativnih sistema. NTFS je predstavljen 1993. godine u operativnom sistemu Windows NT 3.1.

NTFS se trenutno smatra izbornim sistemom datoteka za serverske i klijentske verzije Windows-a.

NTFS koristi 64-bitne identifikatore klastera, tako da u teoriji NTFS volumen može sadržavati 264 klastera (16 EB 3 2 10 bajtova = 1 kilobajt (KB), 2 20 bajtova = 1 megabajt (MB), 2 30 bajtova = 1 gigabajt (GB), 2 40 bajtova = 1 terabajt (TB), 2 50 bajtova = 1 petabajt (PB), 2 60 bajtova = 1 eksabajt (EB), 2 70 bajtova = 1 zetabajt (ZB).). Međutim, trenutne implementacije na Windows-u podržavaju samo 32-bitno adresiranje klastera, što, sa veličinom klastera od maksimalnih 64 KB (216 bajtova), omogućava NTFS volumenima do 256 TB:

2 32 * 2 16 bajtova = 2 48 bajtova = 2 8 * 2 40 bajtova = 256 TB.

Za volumene veće od 4 GB, Windows predlaže zadanu veličinu klastera od 4 KB prilikom formatiranja.

Hajde da navedemo neke karakteristike NTFS-a [, str. 761]:

• povratljivost — Sposobnost sistema datoteka da se vrati u upotrebljivo stanje nakon kvara. Takva mogućnost se ostvaruje, prvo, zahvaljujući podršci atomskih transakcija, a drugo, zbog redundantnosti skladištenja informacija. Atomska transakcija je operacija sa datotečnim sistemom, koja dovodi do njegove promjene, koja je ili potpuno uspješna ili se uopće ne izvodi (to jest, u slučaju neuspjeha tokom atomske transakcije, sve promjene se poništavaju). Redundancija se koristi za skladištenje kritičnih podataka u sistemu datoteka koji su kritični za njegov ispravan rad;
• sigurnost (sigurnost) - zaštita datoteka od neovlaštenog pristupa. Implementirano korištenjem Windows sigurnosnog modela o kojem se govori u Poglavlju 9, "Sigurnost u Windows-u";
• enkripcija - pretvaranje datoteke u šifrirani kod koji se ne može pročitati bez ključa. Konvencionalni sigurnosni mehanizmi, kao što je dodjeljivanje korisničkih prava pristupa datotekama, ne štite u potpunosti informacije, na primjer, ako se disk premjesti na drugi računar. Administrator operativnog sistema uvijek može pristupiti datotekama drugih korisnika, čak i na NTFS volumenu. Stoga NTFS uključuje podršku za Encrypting File System (EFS), što olakšava šifriranje i dešifriranje datoteka;
• podrška za RAID (Redundant Array of Inexpensive (Independent) Disks) - mogućnost korištenja više diskova za pohranjivanje informacija; podaci s jednog diska se automatski kopiraju na drugi, čime se osigurava povećana pouzdanost;
• disk kvote za korisnike (Per-User Volume Quotas) - mogućnost da se za svakog korisnika dodijeli određena količina prostora na disku (kvote); NTFS ne dozvoljava korisniku da upiše podatke na disk koji premašuju dodijeljenu kvotu.

NTFS struktura

Struktura NTFS volumena prikazana je na slici 17.1.

Rice. 17.1.

Na početku volumena je zapis o pokretanju volumena, koji sadrži kod za pokretanje Windowsa, informacije o volumenu (posebno tipu sistema datoteka), adrese sistemskih datoteka ($ Mft i $ MftMirr - pogledajte ispod). Zapis za pokretanje je obično 8 KB (prvih 16 sektora).

U određenom području volumena (adresa početka ovog područja je naznačena u zapisu o pokretanju) nalazi se glavna sistemska struktura NTFS-a - Master File Table (MFT). Zapisi u ovoj tabeli sadrže sve informacije o lokaciji datoteka na volumenu, a male datoteke se pohranjuju direktno u MFT zapise.

Važna karakteristika NTFS-a je da se sve informacije, i korisničke i sistemske, pohranjuju kao datoteke. Nazivi sistemskih datoteka počinju sa znakom "$". Na primjer, zapis o pokretanju volumena je sadržan u datoteci $ Boot, a tabela glavnog fajla je u $ Mft. Ova organizacija informacija vam omogućava da dosljedno radite sa korisničkim i sistemskim podacima na volumenu.

Budući da je MFT najvažnija struktura sistema, kojoj se najčešće pristupa tokom operacija s volumenom, korisno je pohraniti $ Mft datoteku u susjedno područje logičkog diska kako bi se izbjegla fragmentacija (smještanje u različite područja diska), a samim tim i povećanje brzine rada s njim. ... U tu svrhu, formatiranjem volumena dodjeljuje se susjedna oblast koja se zove zona.

Sistem podataka NTFS (Nove tehnologije datotečni sistem- nova tehnologija datotečni sistem) je objavljen zajedno sa OS Windows NT 3.5 1993. Prije izlaska Windowsa 2000, razvoj dvije linije OS-a je bio odvojen, a potrošački OS Windows 95/98 / Me bili ograničeni na upotrebu FAT16 ili FAT32... Nasuprot tome, vladar NT uključujući Windows XP, podržava sve sisteme (osim Windows NT4 nije upoznat sa FAT32).

Sistem NTFS sadrži mnoga poboljšanja u odnosu na sisteme DEBEO... Najvažnije se odnose na:

Optimizirano korištenje prostora na velikim količinama,

Ispravljanje grešaka nakon nezgoda,

Zaštita podataka od neovlaštenog pristupa,

Usluga indeksiranja,

Kompresija i enkripcija podataka,

· Oporavak sistema nakon ozbiljnih kvarova.

NTFS može upravljati particijama veličine nekoliko stotina TB. Što se tiče sigurnosti, administratori su mogli koristiti ugrađene funkcije zaštite: politike pristupa korisnika datotekama i mapama, sisteme šifriranja datoteka EFS (Enkripcijski sistem datoteka- šifrovani sistem datoteka).

Sistem NTFS koristi se na Windows verzijama do Windows 2000, nije ispunjavao savremene zahtjeve, a posebno:

· Ograničen broj svezaka na 26 (diskovi od A do Z);

· Promjena particije uvijek je zahtijevala ponovno pokretanje;

· Informacije o NTFS volumenima su pohranjene u registru, što je otežavalo korištenje diska sa drugim sistemom.

Ovi problemi su riješeni u Windows 2000 korišćenjem LDM(Logical Disk Manager- logical disk manager), koji više ne zahtijeva dodjeljivanje slova pogona. Poboljšanja NTFS koristi se u Windows XP, bili su povezani sa:

Poboljšanje protoka podataka,

· Uvođenje mogućnosti postavljanja vrijednosti veličine klastera osim fiksnih 512 bajtova;

· Poboljšane administrativne funkcije: indeksiranje foldera i ograničavanje neočekivanih troškova memorije.

Sistem podataka NTFS predstavlja izvanredno dostignuće u strukturiranju: svaki element sistema je fajl - čak i servisne informacije. Najvažniji fajl u NTFS pozvao MFT (Tabela glavnog fajla- opšta tabela fajlova). Za razliku od DEBEO koji pohranjuje tabele odvojeno na početku volumena, NTFS mjesta MFT u skrivenim fajlovima.

Poglavlje NTFS može biti gotovo bilo koje veličine. Njegova maksimalna veličina ograničena je samo veličinom tvrdih diskova.

NTFS dijeli sav korisni prostor medija na klastere - blokove podataka, a veličina klastera varira od 512 bajtova do 64 KB (klastera od 4 KB se smatra standardom).

Disk NTFS je konvencionalno podijeljen na dva dijela. Prvih 12% diska je rezervirano za MFT-zona- prostor u koji metafajl raste MFT... U ovo područje se ne mogu upisivati ​​podaci. MFT zona je uvijek prazna - to se radi kako bi najvažniji, servisni fajl ( MFT) nije postao fragmentiran kako je rastao. Preostalih 88% diska je konvencionalno skladište datoteka (slika 9).

Rice. devet. Fizička struktura NTFS-a

Mehanizam korišćenja MFT zone je sledeći: kada se fajlovi više ne mogu upisivati ​​u regularni prostor, MFT zona se jednostavno smanjuje (u trenutnim verzijama OS-a tačno dva puta), čime se oslobađa prostor za pisanje fajlova. Ako se oslobodi prostor u normalnom području, MFT područje se može ponovo proširiti. Istovremeno, moguće je da će obični fajlovi ostati u ovoj zoni.

MFT nalazi se u MFT-zoni i predstavlja centralizirani direktorij svih ostalih datoteka na disku(uključujući i njega samog). MFT upravlja svim datotekama u volumenu i tzv metapodaci korištenjem relacijske baze podataka. Informacije o datotekama se postavljaju u redove, a kolone sadrže atribute datoteke (skrivene, šifrirane, komprimirane, sistemske itd.).

MFT podijeljen u zapisi fiksne veličine(obično 1 KB), a svaki zapis odgovara datoteci. Prvih 16 fajlova su servisne prirode i nedostupni su OS-u - nazivaju se metafiles, i sam prvi metafajl MFT... Datoteke do 900 bajtova mogu u potpunosti stati u jedan zapis. Za veće fajlove MFT sadrži pokazivače na njihovu lokaciju u memoriji diska. Isto vrijedi i za fascikle: ako su dovoljno male, onda su u potpunosti uključene MFT.

Prvih 16 elemenata MFT Jedini je dio diska koji ima fiksnu poziciju. Druga kopija prva tri zapisa, radi pouzdanosti (veoma su važni), pohranjena je tačno na sredini diska. Ostatak MFT datoteke može se nalaziti, kao i svaki drugi fajl, na proizvoljnim mjestima na disku - možete vratiti njegovu poziciju uz pomoć samog sebe, "zakačenog" na samoj osnovi - na prvom elementu MFT.

Svaka metadatoteka je odgovorna za neki aspekt sistema. Prednost ovog pristupa je fleksibilnost. Na primjer, na sistemu datoteka DEBEO fizičko oštećenje samog područja DEBEO fatalne za funkcionisanje cijelog diska, i NTFS može pomjeriti, čak i fragmentirati po disku, sva njegova servisna područja, zaobilazeći sve površinske greške - osim prvih 16 elemenata MFT.

Metadatoteke se nalaze u osnovnom direktoriju NTFS disk - počinju sa znakom imena "$". Sljedeći metafajlovi su trenutno u upotrebi:

· $ MFT- sam MFT;

· $ MFTmirr- kopiju prvih 16 MFT zapisa koji se nalaze na sredini diska;

· $ LogFile- fajl podrške za evidentiranje;

· $ Volume- servisne informacije (oznaka volumena, verzija sistema datoteka, itd.);

· $ AttrDef- lista standardnih atributa datoteke na volumenu;

· $. - korijenski direktorij;

· $ Bitmap- mapu slobodnog prostora volumena;

· $ Boot- sektor za pokretanje (ako se particija može pokrenuti);

· $ Quota- fajl koji sadrži korisnička prava za korištenje prostora na disku;

· $ Upcase- fajl-tabela korespondencije velikih i malih slova u nazivima datoteka na trenutnom volumenu.

Svi fajlovi postavljeni na disk se pozivaju na MFT... Ovo mjesto pohranjuje sve informacije o datoteci (osim stvarnih podataka): naziv datoteke, veličinu, poziciju na disku pojedinačnih fragmenata, itd. Ako nedostaje jedan unos za informaciju MFT, tada se koristi nekoliko, i to ne nužno uzastopno.

Mali fajlovi (do 900 bajtova) se pohranjuju direktno u MFT, na preostalom prostoru od glavnih podataka unutar jednog zapisa MFT... Datoteke koje zauzimaju stotine bajtova obično nemaju svoje "fizičko" oličenje u glavnom području datoteke - svi podaci takve datoteke pohranjeni su na jednom mjestu - u MFT.

Naziv datoteke može sadržavati bilo koje znakove, uključujući cijeli skup nacionalnih abeceda, budući da su podaci predstavljeni u Unicode- 16-bitna reprezentacija, koja daje 65535 različitih karaktera. Maksimalna dužina imena datoteke je 255 znakova.

Katalog uključen NTFS je specifična datoteka koja pohranjuje veze do drugih datoteka i direktorija, stvarajući hijerarhijsku strukturu podataka na disku. Datoteka kataloga podijeljena je na blokove, od kojih svaki sadrži naziv datoteke, osnovne atribute i vezu do elementa MFT koji već daje potpune informacije o artiklu iz kataloga. Interna struktura imenika je binarno stablo (B-stablo). To znači sljedeće: da bi pronašao datoteku sa datim imenom u linearnom direktoriju, kao što je, na primjer, u FAT-u, OS mora pregledati sve elemente direktorija dok ne pronađe onaj koji mu je potreban. Binarno stablo raspoređuje imena fajlova na način da se pretraga fajla obavlja na brži način - dobijanjem dvocifrenih odgovora na pitanja o lokaciji datoteke. Pitanje na koje binarno stablo može odgovoriti je: u kojoj se grupi, u odnosu na ovaj element, nalazi željeno ime - više ili niže? Takva pretraga počinje pitanjem srednjem elementu, a svaki odgovor sužava područje pretraživanja u prosjeku za polovicu. Fajlovi su sortirani po abecednom redu, a odgovor na pitanje je izveden na očigledan način - upoređivanjem početnih slova. Područje pretraživanja, suženo na pola, počinje se istraživati ​​na sličan način, počevši ponovo od srednjeg elementa. Primjer pretrage B-stabla prikazan je na Sl. deset.

Dakle, da tražite jednu datoteku između, na primjer 1000, DEBEO u prosjeku će se morati napraviti 500 poređenja (fajl će se najvjerovatnije naći usred pretraživanja), a sistem baziran na B stablu će imati samo oko 10 (2 10 = 1024).

Glavni direktorij diska - root - ne razlikuje se od običnih direktorija, osim posebne veze na njega s početka metadatoteke MFT.

NTFS- sistem otporan na greške koji se može dovesti u ispravno stanje u slučaju gotovo svih stvarnih kvarova.

Table 4 prikazuje ograničenja nametnuta sistemima datoteka NTFS i DEBEO.

Tabela 4. Ograničenja sistema datoteka

Za novi OS Vista Microsoft razvija novi sistem datoteka Windows Buduća pohrana (WinFS – « nadolazeći sistem skladištenja"), Dizajniran za zamjenu NTFS i DEBEO... U srcu WinFS je modificiran NTFS sa poboljšanim funkcijama administracije, organizacije pristupa datotekama, sinhronizacije i zaštite resursa datoteka.

Novi sistem datoteka je dizajniran da skladišti fajlove na osnovu kriterijuma za njihov sadržaj, tj. autor, sadržaj, ime, izvor i posljednji kontaktirani korisnik. Struktura foldera prikazana u Explorer, je samo virtuelna kartica.

Suština WinFS je tzv model podataka- mehanizam koji kontinuirano upravlja i strukturira digitalne elemente ili "objekte" ( stavke). Stavke koriste deskriptivne elemente koji nadilaze koncept datoteke. Ovi deskriptivni elementi nisu prisutni u datoteci, već su u potpunom vlasništvu i pod kontrolom. WinFS... Pomoću ove šeme ne samo da se datoteke mogu registrovati kao objekti, već i, na primjer, kontakti, veze na Internetu, pisma itd.

Iz perspektive korisnika, stavke uklanjaju potrebu za korištenjem fizičke lokacije datoteke. Umjesto toga, OS organizira podatke, na osnovu njihovog sadržaja, u virtualne mape. Kada tražite podatke, prilagođeni kriterijumi kao što su " Sva dokumentacija kursa IKT za posljednje dvije godine»Zamijenite informacije o formatu datoteke, autorima i lokaciji.

Microsoft je implementirao promjenjivi model artikla u WinFS, tj. korisnici mogu sami definirati stavke koristeći metapodatke XML i ukazuju na veze između objekata. U ovom slučaju moguće je, na primjer, prikazati sve dokumente datog autora zajedno sa podacima o njegovoj adresi i povezanim dokumentima.

Zadatak #4 1. Odredite koji sistem datoteka se koristi na tvrdom disku vaše radne stanice: · pokrenite komande glavnog menija Windows-a: Start Þ Postavke Þ Kontrolna tabla Þ Administrativni alati Þ Upravljanje računarom; · U levom oknu konzole za upravljanje računarom, otvorite odeljak Storage i dvaput kliknite na opciju Disk Management; · U desnom oknu konzole za upravljanje računarom, biće prikazane informacije o strukturi diska i korišćenim sistemima datoteka; · Zapišite ove informacije u svoju radnu svesku; · Zatvorite prozor konzole. 2. Odredite karakteristike logičkih i fizičkih diskova vaše radne stanice: · izvršite komande glavnog menija Windows-a: Start Þ Programi Þ Pribor Þ Sistemski alati Þ Informacije o sistemu; · U levom oknu konzole System Information, proširite odeljak Komponente iu njemu proširite pododeljak Storage Devices; · Dvaput kliknite na prvu opciju Disks. Desno okno prikazuje karakteristike logičkih disk jedinica. Zapišite vrijednosti u svoju radnu svesku; · Dvaput kliknite na drugu opciju Diskovi. Desno okno prikazuje karakteristike fizičkih diskova. Zapišite glavna značenja u svoju radnu svesku; · Zatvorite prozor konzole.

Postoji mnogo načina za čuvanje informacija i programa na vašem tvrdom disku. Vrlo dobro poznat sistem koji sprema razne informacije u obliku datoteka, grupirajući ih u foldere sa jedinstvenim zadatkom. Međutim, malo je ljudi razmišljalo o tome kako se zapravo događa fizičko skladištenje informacija na mediju.

Da bi se informacija sačuvala na fizičkom mediju, ona mora biti pripremljena za upotrebu u operativnom sistemu računara. Operativni sistem dodjeljuje slobodan prostor na disku za spremanje informacija. Da biste to učinili, trebate podijeliti disk u male kontejnere - sektore. Niskorazinsko formatiranje diska dodjeljuje određenu veličinu za svaki sektor. Operativni sistem grupiše ove sektore u klastere. Formatiranje najvišeg nivoa postavlja sve klastere iste veličine, obično u rasponu od 2 do 16 sektora. U budućnosti se za svaku datoteku dodjeljuje jedan ili više klastera. Veličina klastera zavisi od operativnog sistema, kapaciteta diska i potrebne radne brzine.

Pored oblasti za skladištenje datoteka na disku, postoje oblasti potrebne za rad operativnog sistema. Ova područja služe za pohranjivanje informacija o pokretanju i informacija za mapiranje adresa datoteka na fizičke lokacije na disku. Područje za pokretanje se koristi za pokretanje operativnog sistema. Nakon pokretanja BIOS-a, on čita i izvršava područje za pokretanje diska kako bi pokrenuo operativni sistem.

FAT sistem datoteka

FAT sistem datoteka se pojavio zajedno sa operativnim sistemom Microsoft DOS, nakon čega je nekoliko puta unapređivan. Ima FAT12, FAT16 i FAT32 verzije. Sam naziv FAT dolazi od upotrebe neke vrste baze podataka od strane datotečnog sistema u obliku "Tabele dodjeljivanja datoteka", koja sadrži unos za svaki klaster na disku. Brojevi verzija odnose se na broj bitova koji se koriste u brojevima stavki u tabeli. Stoga, sistem datoteka ima ograničenje na podržanu veličinu diska. 1987. nije podržavao disk veći od 32 MB. Sa pojavom Windowsa 95, izašla je nova verzija sistema datoteka FAT32 sa teoretskom podrškom za diskove do 2 TB. Stalni problemi sa podrškom velikih diskova javljaju se zbog fiksne kardinalnosti, ograničene brojem bitova koji se koriste za određivanje položaja klastera. Na primjer, verzija FAT16 ne podržava više od 2 16 ili 65536 klastera. Broj sektora u klasteru je također ograničen.

Još jedan problem s velikim diskovima bila je nemogućnost korištenja ogromnog prostora izdvojenog za male datoteke. Zbog ograničenog broja klastera, njihova veličina se povećala da pokrije cijeli kapacitet diska. Ovo rezultira neefikasnim korištenjem prostora za pohranu za većinu datoteka koje nisu višestruke veličine klastera. Na primjer, FAT32 dodjeljuje klastere od 16 KB za particije diska u rasponu od 16 GB do 32 GB. Da biste pohranili datoteku od 20 KB, trebat će vam dva klastera od 16 KB, koji će zauzeti 32 KB na disku. Datoteke od 1 KB zauzimaju 16 KB prostora na disku. Tako se u prosjeku 30-40% veličine diskovnog kapaciteta troši na pohranjivanje malih datoteka. Particioniranje diska na male particije može smanjiti veličinu klastera, ali se u praksi ne koristi za diskove kapaciteta većeg od 200 GB.

Fragmentacija fajla takođe nije manji problem u sistemu datoteka. Budući da može biti potrebno više klastera za hostiranje datoteke i možda neće biti fizički sekvencijalni, vrijeme koje je potrebno za čitanje usporava programe. Stoga postoji stalna potreba za.

Sistem datoteka NTFS

Početkom 1990-ih, Microsoft je počeo razvijati potpuno novi softver dizajniran za okruženja koja troše više resursa od običnih kućnih korisnika. Za poslovne i industrijske potrebe, resursi koje pružaju DOS-bazirani Windows operativni sistemi više nisu dovoljni. Microsoft se udružio sa IBM-om na razvoju OS / 2 sa sistemom datoteka visokih performansi (HPFS). Korporativni razvoj nije bio uspješan i ubrzo je svaka kompanija opet krenula svojim putem. Microsoft je razvio različite verzije operativnog sistema Windows NT bazirane na Windows 2000 i Windows XP. Svaki od njih koristi vlastitu verziju NTFS sistema datoteka, koji nastavlja da se razvija.

NTFS (New Technology File System) je standardni sistem datoteka za Windows NT bazirane operativne sisteme. Dizajniran je da zamijeni FAT. NTFS je fleksibilniji od FAT-a. Njegove sistemske oblasti pohranjuju uglavnom datoteke, a ne fiksne strukture kao u FAT-u, što im omogućava da se mijenjaju, proširuju ili premeštaju tokom upotrebe. Jednostavan primjer je Master File Table (MFT). MFT je vrsta baze podataka sa raznim informacijama o datotekama na disku. Male datoteke (1 KB ili manje) mogu se pohraniti direktno u MFT. Za velike fajlove, NTFS dodeljuje klastere, ali za razliku od FAT-a, veličina klastera obično ne prelazi 4 KB, a ugrađeni metod kompresije eliminiše probleme sa neiskorišćenim prostorom dodeljenim datotekama. Također možete koristiti NTFS.

NTFS sistem datoteka je dizajniran za višekorisničko okruženje i ima ugrađene mehanizme za zaštitu i razlikovanje prava pristupa. Na primjer, Windows 2000 i Windows XP operativni sistemi (osim "Home Edition") omogućavaju vam da postavite dozvole pristupa pojedinačnim datotekama i šifrirate ih. Međutim, visok nivo sigurnosti otežava običnim korisnicima korištenje računara. Budite izuzetno oprezni kada postavljate lozinke i dozvole za fajlove kako biste izbjegli gubitak važnih podataka.