Ce este sistemul de fișiere ntfs. Sisteme de fișiere din interior: FAT vs NTFS

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

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

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

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

Articolul simplifică unele dintre caracteristicile tehnice ale sistemelor de fișiere pentru o percepție mai clară a materialului.

Sistemul de fișiere Este o modalitate de organizare a datelor pe medii de stocare. Sistemul de fișiere determină unde și cum sunt scrise fișierele pe mediu și oferă sistemului de operare acces la acele fișiere.

Pentru sistemele de fișiere moderne sunt impuse cerințe suplimentare: capacitatea de a cripta fișierele, controlul accesului la fișiere, atribute suplimentare. De obicei, sistemul de fișiere este scris la începutul hard diskului. ().

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

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

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

Pentru hard disk-urile dintr-un computer, două sisteme de fișiere sunt în prezent cele mai comune: GRAS sau NTFS... A apărut prima dată GRAS (FAT16), atunci FAT32, și apoi NTFS.

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

Cadrul FAT a fost dezvoltat de Bill Gates și Mark MacDonald în 1977. A fost folosit ca sistem de fișiere principal în sistemele de operare DOS și Microsoft Windows (până la Windows ME).

Există patru versiuni de FAT - FAT12, FAT16, FAT32și exFAT... Ele diferă prin numărul de biți alocați pentru stocarea numărului clusterului.

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

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

Mai târziu, odată cu dezvoltarea tehnologiei și apariția discurilor cu un volum mai mare de 4 GB, a apărut sistemul de fișiere FAT32... Utilizează adresarea cluster pe 32 de biți și a fost introdus cu Windows 95 OSR2 în august 1996. FAT32 volum limitat la 128 GB. De asemenea, acest sistem poate suporta nume lungi de fișiere. ().

NTFS(abreviere NouTehnologieFişierSistem - Noua tehnologie de sistem de fișiere) este sistemul de fișiere standard pentru familia de sisteme de operare Microsoft Windows NT.

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

Principalele caracteristici ale NTFS: capabilități încorporate pentru a delimita accesul la date pentru diverși utilizatori și grupuri de utilizatori, precum și pentru a atribui cote (restricții privind cantitatea maximă de spațiu pe disc ocupată de anumiți utilizatori), utilizează sistemul de jurnalizare pentru a îmbunătăți fiabilitatea sistemului de fișiere.

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

În timpul instalării Windows XP, se recomandă formatarea discului în sistem GRAS sau NTFS... Acest lucru înseamnă FAT32.

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

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

Să ne uităm la un exemplu de un volum pe un disc de 120 GB și un fișier de 10 KB.

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

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

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

Prin analogie cu un notebook, un cluster este o celulă. Și după ce am pus capăt cuștii, deja ocupăm în mod logic totul, dar în realitate există mult spațiu liber.

Astfel, trecerea de la FAT32 La NTFS permite o utilizare mai optimă a hard disk-ului atunci când există un număr mare de fișiere mici în sistem.

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

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

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

În prezent, discuri de 320 GB și mai mari sunt utilizate pe scară largă. Prin urmare, recomand să utilizați sistemul NTFS pentru utilizarea optimă a spațiului pe disc.

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

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

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

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

Autor articol: Maxim Telpari
Utilizator de PC cu 15 ani de experiență. Sprijin curs video de specialitate „Utilizator de PC încrezător”, după ce l-ați studiat, veți învăța cum să asamblați un computer, să instalați Windows XP și drivere, să restaurați sistemul, să lucrați în programe și multe altele.

Câștigă bani cu acest articol!
Înscrieți-vă la un program de afiliere. Înlocuiți linkul cursului din articol cu ​​linkul dvs. de afiliat. Adăugați articolul pe site-ul dvs. Puteți obține o versiune retipărită.

Sisteme de fișiere FAT

FAT16

Sistemul de fișiere FAT16 datează de la pre-MS-DOS și este acceptat de toate sistemele de operare Microsoft pentru compatibilitate. Numele său File Allocation Table reflectă perfect organizarea fizică a sistemului de fișiere, ale cărui principale caracteristici includ faptul că dimensiunea maximă a unui volum acceptat (hard disk sau partiție hard disk) nu depășește 4095 MB. Pe vremea MS-DOS, hard disk-urile de 4 GB păreau un vis (20-40 MB erau un lux), așa că această marjă era destul de justificată.

Un volum formatat pentru a utiliza FAT16 este împărțit în clustere. Dimensiunea implicită a clusterului depinde de dimensiunea volumului și poate varia de la 512 octeți la 64 KB. Masa Figura 2 arată cum dimensiunea clusterului depinde de dimensiunea volumului. Rețineți că dimensiunea clusterului poate fi diferită de cea implicită, dar trebuie să fie una dintre valorile afișate în tabel. 2.

Nu se recomandă utilizarea sistemului de fișiere FAT16 pe volume mai mari de 511 MB, deoarece spațiul pe disc va fi utilizat extrem de ineficient pentru fișiere relativ mici (un fișier de 1 octet va ocupa 64 KB). Indiferent de dimensiunea clusterului, sistemul de fișiere FAT16 nu este acceptat pentru volume mai mari de 4 GB.

FAT32

Începând cu Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2), suportul FAT pe 32 de biți a fost adăugat la Windows. Pentru sistemele bazate pe Windows NT, acest sistem de fișiere a fost acceptat pentru prima dată în Microsoft Windows 2000. În timp ce FAT16 poate suporta volume de până la 4 GB, FAT32 poate gestiona volume de până la 2 TB. Dimensiunea clusterului în FAT32 poate varia de la 1 (512 octeți) la 64 de sectoare (32 KB). Valorile clusterului FAT32 necesită 4 octeți pentru stocare (32 de biți, nu 16 ca în FAT16). Aceasta înseamnă, în special, că unele utilitare de fișiere concepute pentru FAT16 nu pot funcționa cu FAT32.

Principala diferență dintre FAT32 și FAT16 este că dimensiunea partiției logice a discului s-a schimbat. FAT32 acceptă volume de până la 127 GB. În același timp, dacă folosirea FAT16 cu discuri de 2 GB necesită un cluster de 32 KB, atunci în FAT32 un cluster de 4 KB este potrivit pentru discuri de 512 MB până la 8 GB (Tabelul 4).

Prin urmare, acest lucru înseamnă o utilizare mai eficientă a spațiului pe disc - cu cât clusterul este mai mic, cu atât este necesar mai puțin spațiu pentru stocarea fișierului și, ca urmare, discul devine mai puțin fragmentat.

Când utilizați FAT32, dimensiunea maximă a fișierului poate fi de până la 4 GB minus 2 octeți. În timpul utilizării FAT16, numărul maxim de intrări din directorul rădăcină a fost limitat la 512, apoi FAT32 permite creșterea acestui număr la 65.535.

FAT32 impune restricții cu privire la dimensiunea minimă a volumului - trebuie să fie de cel puțin 65.527 de clustere. În același timp, dimensiunea clusterului nu poate fi de așa natură încât FAT-ul să ocupe mai mult de 16 MB – 64 KB / 4 sau 4 milioane de clustere.

Când utilizați nume lungi de fișiere, datele necesare pentru a accesa din FAT16 și FAT32 nu se suprapun. Când este creat un fișier cu un nume lung de fișier, Windows creează un nume 8.3 corespunzător și una sau mai multe intrări în director pentru a stoca numele lung (13 caractere din numele lung al fișierului pentru fiecare apariție). Fiecare apariție ulterioară stochează porțiunea corespunzătoare a numelui fișierului în format Unicode. Astfel de intrări au atributele „identificator de volum”, „numai citire”, „sistem” și „ascuns” - un set care este ignorat de MS-DOS; în acest sistem de operare, fișierul este accesat prin „alias” în formatul 8.3.

Sistem de fișiere NTFS

Microsoft Windows 2000 include suport pentru noua versiune a sistemului de fișiere NTFS, care, în special, oferă lucru cu servicii de director Active Directory, puncte de analiză, instrumente de securitate a informațiilor, controlul accesului și o serie de alte caracteristici.

Ca și în cazul FAT, principala unitate de informație în NTFS este clusterul. Masa 5 arată dimensiunile implicite ale clusterului pentru volume de diferite capacități.

Când sistemul de fișiere NTFS este construit, formatatorul creează un fișier Master File Table (MTF) și alte zone pentru stocarea metadatelor. Metadatele sunt folosite de NTFS pentru a implementa structura fișierului. Primele 16 intrări din MFT sunt rezervate de NTFS însuși. Locația fișierelor de metadate $ Mft și $ MftMirr este înregistrată în sectorul de pornire al discului. Dacă prima înregistrare din MFT este coruptă, NTFS citește a doua înregistrare pentru a găsi o copie a primei. O copie completă a sectorului de boot se află la sfârșitul volumului. Masa 6 listează metadatele de bază stocate în MFT.

Restul intrărilor MFT conțin intrări pentru fiecare fișier și director situat pe un anumit volum.

De obicei, un fișier folosește o înregistrare în MFT, dar dacă fișierul are un set mare de atribute sau devine prea fragmentat, atunci pot fi necesare înregistrări suplimentare pentru a stoca informații despre el. În acest caz, prima înregistrare din fișier, numită înregistrare de bază, stochează locația celorlalte înregistrări. Fișierele și directoarele mici (până la 1500 de octeți) sunt complet conținute în prima înregistrare.

Atributele fișierului în NTFS

Fiecare sector ocupat pe un volum NTFS aparține unuia sau altuia fișier. Chiar și metadatele sistemului de fișiere fac parte din fișier. NTFS tratează fiecare fișier (sau director) ca pe un set de atribute de fișier. Elemente precum numele fișierului, informațiile de securitate și chiar și datele din acesta sunt atribute ale fișierului. Fiecare atribut este identificat printr-un cod de tip specific și, opțional, printr-un nume de atribut.

Dacă atributele fișierului se potrivesc într-o înregistrare de fișier, ele sunt numite atribute rezidente. Aceste atribute sunt întotdeauna numele fișierului și data la care a fost creat. În cazurile în care informațiile despre un fișier sunt prea mari pentru a se încadra într-o înregistrare MFT, unele dintre atributele fișierului devin nerezidente. Atributele rezidente sunt stocate în unul sau mai multe clustere și reprezintă un flux de date alternative pentru volumul curent (mai multe despre aceasta mai jos). NTFS creează un atribut Listă de atribute pentru a descrie locația atributelor rezidente și nerezidente.

Masa 7 arată atributele de bază ale fișierului definite în NTFS. Această listă poate fi extinsă în viitor.

Sistemul de fișiere CDFS

Windows 2000 oferă suport pentru sistemul de fișiere CDFS, care este conform cu standardul ISO'9660 pentru localizarea informațiilor pe CD-ROM-uri. Numele lungi de fișiere sunt acceptate conform ISO'9660 Nivelul 2.

Când creați un CD-ROM pentru utilizare sub Windows 2000, rețineți următoarele:

• toate numele de director și fișiere trebuie să aibă mai puțin de 32 de caractere;
• toate numele de director și fișiere trebuie să conțină numai caractere majuscule;
• adâncimea directorului nu trebuie să depășească 8 niveluri de la rădăcină;
• utilizarea extensiilor de nume de fișier este opțională.

Comparația sistemelor de fișiere

Microsoft Windows 2000 poate folosi FAT16, FAT32, NTFS sau combinațiile acestora. Alegerea unui sistem de operare depinde de următoarele criterii:

• cum este utilizat computerul;
• platforma hardware;
• dimensiunea și numărul de hard disk;
• securitatea informatiei

Sisteme de fișiere FAT

După cum probabil ați observat, numerele din numele sistemelor de fișiere - FAT16 și FAT32 - indică numărul de biți necesari pentru a stoca informații despre numerele cluster utilizate de fișier. Deci, în FAT16 se utilizează adresarea pe 16 biți și, în consecință, este posibil să se utilizeze până la 2-16 adrese. În Windows 2000, primii patru biți ai tabelului de locație a fișierelor FAT32 sunt necesari pentru uz propriu, astfel încât în ​​FAT32 numărul de adrese ajunge la 228.

Masa 8 arată dimensiunile clusterului pentru sistemele de fișiere FAT16 și FAT32.

Pe lângă diferențele semnificative în dimensiunea clusterului, FAT32 permite, de asemenea, extinderea directorului rădăcină (FAT16 limitează numărul de intrări la 512 și poate fi chiar mai mic atunci când se utilizează nume lungi de fișiere).

Avantajele FAT16

Printre avantajele FAT16 se numără următoarele:

• sistemul de fișiere este suportat de MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, precum și unele sisteme de operare UNIX;
• există un număr mare de programe care vă permit să corectați erorile din acest sistem de fișiere și să recuperați datele;
• dacă există probleme cu pornirea de pe hard disk, sistemul poate fi pornit de pe o dischetă;
• acest sistem de fișiere este suficient de eficient pentru volume mai mici de 256 MB.

Dezavantajele FAT16

Principalele dezavantaje ale FAT16 includ:

• directorul rădăcină nu poate conține mai mult de 512 intrări. Utilizarea numelor lungi de fișiere reduce dramatic numărul acestor elemente;
• FAT16 acceptă maximum 65 536 clustere și, deoarece unele clustere sunt rezervate de sistemul de operare, numărul de clustere disponibile este de 65 524. Fiecare cluster are o dimensiune fixă ​​pentru un anumit LUN. Când numărul maxim de clustere este atins la dimensiunea maximă (32 KB), volumul maxim acceptat este de 4 GB (sub Windows 2000). Pentru a menține compatibilitatea cu MS-DOS, Windows 95 și Windows 98, volumul sub FAT16 nu trebuie să depășească 2 GB;
• FAT16 nu acceptă protecția și compresia fișierelor încorporate;
• discurile mari sunt irosite cu mult spațiu folosind dimensiunea maximă a clusterului. Spațiul pentru fișier este alocat în funcție de dimensiunea nu a fișierului, ci a clusterului.

Avantajele FAT32

Printre avantajele FAT32 se numără următoarele:

• alocarea spațiului pe disc este mai eficientă, în special pentru discuri mari;
• directorul rădăcină din FAT32 este un lanț obișnuit de clustere și poate fi localizat oriunde pe disc. Din acest motiv, FAT32 nu impune nicio restricție asupra numărului de elemente din directorul rădăcină;
• datorită utilizării clusterelor mai mici (4 KB pe discuri de până la 8 GB), spațiul pe disc ocupat este de obicei cu 10-15% mai mic decât în ​​FAT16;
• FAT32 este un sistem de fișiere mai fiabil. În special, acceptă capacitatea de a muta directorul rădăcină și de a utiliza o copie de rezervă FAT. În plus, înregistrarea de boot conține un număr de date critice pentru sistemul de fișiere.

Dezavantajele FAT32

Principalele dezavantaje ale FAT32:

• dimensiunea volumului la utilizarea FAT32 sub Windows 2000 este limitată la 32 GB;
• Volumele FAT32 nu sunt accesibile din alte sisteme de operare - doar din Windows 95 OSR2 și Windows 98;
• Backup-ul sectorului de pornire nu este acceptat;
• FAT32 nu acceptă protecția și compresia fișierelor încorporate.

Sistem de fișiere NTFS

Când lucrați în Windows 2000, Microsoft recomandă formatarea tuturor partițiilor de hard disk pentru NTFS, cu excepția acelor configurații când sunt utilizate mai multe sisteme de operare (cu excepția Windows 2000 și Windows NT). Utilizarea NTFS în loc de FAT vă permite să utilizați funcțiile disponibile în NTFS. Acestea includ, în special:

• posibilitatea de recuperare. Această capacitate este încorporată în sistemul de fișiere. NTFS garanteaza siguranta datelor datorita faptului ca foloseste protocolul si unii algoritmi de recuperare a datelor. În cazul unei defecțiuni a sistemului, NTFS utilizează protocolul și informațiile suplimentare pentru a restabili automat integritatea sistemului de fișiere;
• compresia informatiilor. Pentru volumele NTFS, Windows 2000 acceptă comprimarea fișierelor individuale. Astfel de fișiere comprimate pot fi utilizate de aplicațiile Windows fără dezambalarea preliminară, ceea ce se întâmplă automat la citirea dintr-un fișier. Când este închis și salvat, fișierul este din nou comprimat;
• în plus, pot fi evidențiate următoarele avantaje ale NTFS:

Anumite funcții ale sistemului de operare necesită NTFS;

Viteza de acces este mult mai mare - NTFS minimizează numărul de accesări pe disc necesare pentru a găsi un fișier;

Protejarea fișierelor și directoarelor. Numai pe volumele NTFS este posibilă setarea atributelor de acces la fișiere și foldere;

Când utilizați NTFS, Windows 2000 acceptă volume de până la 2 TB;

Sistemul de fișiere menține o copie de rezervă a sectorului de pornire — este situat la sfârșitul volumului;

NTFS acceptă sistemul de fișiere criptate (EFS), care protejează împotriva accesului neautorizat la conținutul fișierului;

Prin utilizarea cotelor, puteți limita spațiul pe disc pe care îl folosesc utilizatorii.

Dezavantajele NTFS

Vorbind despre dezavantajele sistemului de fișiere NTFS, trebuie remarcat faptul că:

• Volumele NTFS nu sunt disponibile în MS-DOS, Windows 95 și Windows 98. În plus, o serie de caracteristici care sunt implementate în NTFS sub Windows 2000 nu sunt disponibile în Windows 4.0 și versiuni anterioare;
• volumele mici care conțin multe fișiere mici pot suferi o degradare a performanței în comparație cu FAT.

Sistem de fișiere și viteză

După cum am aflat deja, pentru volume mici, FAT16 sau FAT32 oferă acces mai rapid la fișiere în comparație cu NTFS, deoarece:

• FAT are o structură mai simplă;
• dimensiunea directoarelor este mai mică;
• FAT nu acceptă protejarea fișierelor împotriva accesului neautorizat - sistemul nu trebuie să verifice permisiunile fișierelor.

NTFS minimizează numărul de accesări la disc și timpul necesar pentru a găsi un fișier. În plus, dacă directorul este suficient de mic pentru a se potrivi într-o singură intrare MFT, întreaga intrare este citită dintr-o singură mișcare.

O intrare FAT conține numărul de cluster pentru primul cluster din director. Pentru a vizualiza un fișier FAT, trebuie să căutați în întreaga structură a fișierului.

Când se compară viteza operațiunilor efectuate pentru directoare care conțin nume de fișiere scurte și lungi, trebuie avut în vedere că viteza operațiunilor pentru FAT depinde de operația în sine și de dimensiunea directorului. Dacă FAT caută un fișier inexistent, caută în întregul director - această operație durează mai mult decât căutarea în arborele B a NTFS. Timpul mediu necesar pentru a găsi un fișier este exprimat în funcție de N / 2 în FAT și log N în NTFS, unde N este numărul de fișiere.

Câțiva dintre următorii factori afectează viteza de citire și scriere a fișierelor în Windows 2000:

• fragmentarea fișierelor. Dacă fișierul este foarte fragmentat, NTFS necesită de obicei mai puține accesări la disc decât FAT pentru a găsi toate fragmentele;
• dimensiunea clusterului. Pentru ambele sisteme de fișiere, dimensiunea implicită a clusterului depinde de dimensiunea volumului și este întotdeauna exprimată ca putere de 2. Adresele în FAT16 sunt pe 16 biți, în FAT32 - 32 biți, în NTFS - 64 biți;
• dimensiunea implicită a clusterului în FAT se bazează pe faptul că tabelul de locație a fișierelor poate avea maximum 65 535 de intrări - dimensiunea clusterului este o funcție a volumului împărțit la 65 535. Astfel, dimensiunea implicită a clusterului pentru un volum FAT este întotdeauna mai mare , decât dimensiunea clusterului pentru un volum NTFS de aceeași dimensiune. Rețineți că dimensiunea mai mare a clusterului pentru volumele FAT înseamnă că volumele FAT pot fi mai puțin fragmentate;
• locația fișierelor mici. Când utilizați NTFS, fișierele mici sunt conținute în înregistrarea MFT. Mărimea unui fișier care se încadrează într-o înregistrare MFT depinde de numărul de atribute din acel fișier.

Dimensiunea maximă a volumelor NTFS

În teorie, NTFS acceptă volume cu până la 2 32 clustere. Dar, cu toate acestea, pe lângă lipsa hard disk-urilor de această dimensiune, există și alte restricții privind dimensiunea maximă a volumului.

O astfel de limitare este tabelul de partiții. Standardele industriale limitează dimensiunea tabelului de partiții de la 2 la 32 de sectoare. O altă limitare este dimensiunea sectorului, care este de obicei de 512 octeți. Deoarece dimensiunea sectorului se poate modifica în viitor, dimensiunea actuală oferă o limită pentru dimensiunea unui singur volum - 2 TB (2 32 x 512 octeți = 2 41). Astfel, 2 TB reprezintă o limită practică pentru volumele fizice și logice NTFS.

Masa 11 arată principalele limitări ale NTFS.

Controlul accesului la fișiere și directoare

Când utilizați volume NTFS, puteți seta permisiuni pentru fișiere și directoare. Aceste drepturi de acces indică ce utilizatori și grupuri au acces la ele și ce nivel de acces este permis. Aceste drepturi de acces se aplică atât utilizatorilor care lucrează la computerul pe care se află fișierele, cât și utilizatorilor care accesează fișierele prin rețea atunci când fișierul se află într-un director deschis pentru acces de la distanță.

În NTFS, puteți seta, de asemenea, permisiuni de acces la distanță combinate cu permisiuni pentru fișiere și directoare. În plus, atributele fișierului (numai citire, ascunse, sistem) restricționează și accesul la fișier.

În FAT16 și FAT32, este posibil să setați atribute de fișiere, dar acestea nu oferă permisiuni pentru fișiere.

Versiunea de NTFS folosită în Windows 2000 introduce un nou tip de permisiuni de acces - permisiuni moștenite. Fila Securitate conține opțiunea Permiteți permisiunilor moștenite de la părinte să se propagă la acest obiect fișier care este activ implicit. Această opțiune reduce semnificativ timpul necesar pentru modificarea drepturilor de acces la fișiere și subdirectoare. De exemplu, pentru a modifica drepturile de acces la un arbore care conține sute de subdirectoare și fișiere, doar activați această opțiune - în Windows NT 4, trebuie să modificați atributele fiecărui fișier și subdirector individual.

În fig. 5 arată caseta de dialog Proprietăți și fila Securitate (secțiunea Avansat) - listează permisiunile extinse ale fișierului.

Amintiți-vă că pentru volumele FAT, accesul poate fi controlat doar la nivelul volumului, iar un astfel de control este posibil doar cu acces de la distanță.

Comprimarea fișierelor și directoarelor

Windows 2000 acceptă comprimarea fișierelor și directoarelor situate pe volume NTFS. Fișierele comprimate sunt disponibile pentru citire și scriere de către orice aplicație Windows. Pentru aceasta, nu este nevoie să le despachetați mai întâi. Algoritmul de compresie utilizat este similar cu cel folosit în DoubleSpace (MS-DOS 6.0) și DriveSpace (MS-DOS 6.22), dar are o diferență semnificativă - sub MS-DOS, o întreagă partiție primară sau dispozitiv logic este comprimată, în timp ce sub NTFS puteți împacheta fișiere și directoare individuale.

Algoritmul de compresie din NTFS este conceput pentru a suporta clustere de până la 4KB. Dacă dimensiunea clusterului este mai mare de 4 KB, funcțiile de compresie NTFS devin indisponibile.

NTFS cu auto-vindecare

Sistemul de fișiere NTFS se autovindecă și își poate menține integritatea prin utilizarea protocolului de acțiuni efectuate și a unui număr de alte mecanisme.

NTFS tratează fiecare operațiune care modifică fișierele de sistem pe volume NTFS ca pe o tranzacție și stochează informații despre o astfel de tranzacție într-un jurnal. Tranzacția începută poate fi fie complet finalizată (commit), fie anulată (rollback). În acest din urmă caz, volumul NTFS este returnat la starea anterioară începerii tranzacției. Pentru a gestiona tranzacțiile, NTFS scrie toate operațiunile incluse într-o tranzacție într-un fișier jurnal înainte de a scrie pe disc. După finalizarea tranzacției, toate operațiunile sunt efectuate. Astfel, nu pot exista operațiuni restante sub controlul NTFS. În cazul defecțiunilor de disc, operațiunile în așteptare sunt pur și simplu anulate.

NTFS efectuează, de asemenea, operațiuni care permit identificarea din mers a clusterelor defecte și alocarea de noi clustere pentru operațiuni cu fișiere. Acest mecanism se numește remaparea clusterului.

În această revizuire, am examinat diferitele sisteme de fișiere acceptate în Microsoft Windows 2000, am discutat despre structura fiecăruia dintre ele, am observat avantajele și dezavantajele acestora. Cel mai promițător sistem de fișiere este NTFS, care are un set mare de funcții care nu sunt disponibile în alte sisteme de fișiere. Noua versiune de NTFS, susținută de Microsoft Windows 2000, are și mai multe funcționalități și, prin urmare, este recomandată pentru utilizare la instalarea sistemului de operare Win 2000.

ComputerPress 7 "2000

Windows acceptă mai multe sisteme de fișiere pentru diferite dispozitive externe:

• NTFS este sistemul de fișiere principal al familiei Windows NT;
• FAT (File Allocation Table) este un sistem de fișiere simplu utilizat de Windows pentru dispozitivele de memorie flash și pentru compatibilitate cu alte sisteme de operare atunci când este instalat pe discuri cu mai multe porniri. Elementul principal al acestui sistem de fișiere este tabelul de alocare a fișierelor FAT (după care este numit întregul sistem de fișiere), care este necesar pentru a determina locația unui fișier pe disc. Există trei variante de FAT, care diferă prin lungimea identificatorilor care indică locația fișierelor: FAT12, FAT16 și FAT32;
• exFAT (Extended FAT) este o evoluție a sistemului de fișiere FAT care utilizează identificatori pe 64 de biți. Folosit în principal pentru dispozitive de memorie flash;
• CDFS (CD ROM File System) - sistem de fișiere pentru discuri CD, combinând formatele ISO 9660 1 ISO 9660 este un standard ISO (International Organization for Standardization) pentru sistemele de fișiere CDși Joliet 2 Joliet este o extensie a standardului ISO 9660 dezvoltat de Microsoft. Elimină restricțiile severe privind denumirea fișierelor ;
• UDF (Universal Disk Format) este un sistem de fișiere pentru discuri CD și DVD conceput pentru a înlocui ISO 9660.

Pentru discuții ulterioare, trebuie să cunoașteți următoarele concepte importante: disc, partiție, volume simple și extinse, sector, cluster.

Disc (disc) - dispozitiv de memorie extern precum hard disk sau disc optic (CD, DVD, Blu ray).

O partiție este o parte adiacentă a unui hard disk. Un disc poate conține mai multe partiții.

Volum (volum) sau disc logic (disc logic) - o zonă de memorie externă din care sistem de operare funcționează ca un întreg. Volumele sunt simple și compuse.

Un volum simplu este un volum care constă dintr-o partiție.

Un volum cu mai multe partiții este un volum format din mai multe partiții (nu neapărat pe un singur disc).

Conceptele de partiție și de volum simplu diferă: în primul rând, partițiile sunt formate în principal pe hard disk, iar volumele sunt create pe alte dispozitive de memorie externe (de exemplu, discuri optice și dispozitive de memorie flash) și, în al doilea rând, conceptul de „partiție”. " este asociat cu dispozitivul fizic, iar conceptul de "volum" - cu o reprezentare logică a memoriei externe.

Un sector este un bloc de date de dimensiuni fixe pe disc; Cea mai mică unitate de informație pentru un disc. Dimensiunea tipică a sectorului pentru hard disk este de 512 octeți, pentru unitățile optice este de 2048 octeți. Partiționarea unui disc în sectoare are loc o dată în timpul creării discului în timpul formatării la nivel scăzut și, de obicei, nu poate fi schimbată.

Un cluster este un bloc logic de date de pe un disc care include unul sau mai multe sectoare. Numărul de sectoare care alcătuiesc un cluster este de obicei un multiplu al puterilor a doi. Mărimea clusterului este setată de sistemul de operare în timpul formatării la nivel înalt, care poate fi efectuată de mai multe ori.

Când scrieți pe disc, fișierul va ocupa întotdeauna un număr întreg de clustere. De exemplu, un fișier de 100 de octeți într-un sistem de fișiere cu o dimensiune de cluster de 4 KB ar fi exact 4 KB.

Alegerea mărimii clusterului este legată de următoarele considerații. Clusterele mici reduc cantitatea de spațiu pe disc practic neutilizat creat prin plasarea unui fișier într-un număr de clustere. Dar, în același timp, numărul total de clustere de pe disc crește și dimensiunea structurilor de servicii ale sistemului de fișiere, în care sunt stocate informații despre fișiere, crește.

Caracteristici NTFS

Sistemul de fișiere NTFS (New Technology File System) a fost dezvoltat de Microsoft la începutul anilor 1990. ca principal Sistemul de fișiere pentru versiunile de server ale sistemelor de operare Windows. NTFS a fost introdus în 1993 în sistemul de operare Windows NT 3.1.

În prezent, NTFS este considerat sistemul de fișiere de alegere atât pentru versiunile de server, cât și pentru cele client de Windows.

NTFS utilizează identificatori de cluster pe 64 de biți, astfel încât, teoretic, un volum NTFS poate conține 264 de clustere (16 EB 3 2 10 octeți = 1 kilobyte (KB), 2 20 octeți = 1 megaoctet (MB), 2 30 octeți = 1 gigaoctet (GB), 2 40 octeți = 1 terabyte (TB), 2 50 octeți = 1 petaoctet (PB), 2 60 octeți = 1 exabyte (EB), 2 70 octeți = 1 zettabyte (ZB).). Cu toate acestea, implementările actuale pe Windows acceptă doar adresarea clusterului pe 32 de biți, care cu o dimensiune maximă a clusterului de 64 KB (216 octeți) permite volumelor NTFS să atingă până la 256 TB:

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

Pentru volume mai mari de 4 GB, Windows sugerează o dimensiune implicită a clusterului de 4 KB la formatare.

Să enumerăm câteva caracteristici ale NTFS [, p. 761]:

• recuperabilitate — Capacitatea unui sistem de fișiere de a reveni la o stare utilizabilă după ce apare o eroare. O astfel de posibilitate se realizează, în primul rând, datorită suportului tranzacțiilor atomice, iar în al doilea rând, datorită redundanței stocării informațiilor. O tranzacție atomică este o operațiune cu sistemul de fișiere care duce la modificarea acestuia, care fie este complet cu succes, fie nu este efectuată deloc (adică, în cazul unui eșec în timpul unei tranzacții atomice, toate modificările sunt anulate). Redundanța este utilizată pentru a stoca date critice în sistemul de fișiere care sunt critice pentru funcționarea corectă a acestuia;
• securitate (securitate) - protecția fișierelor împotriva accesului neautorizat. Implementat folosind modelul de securitate Windows discutat în Capitolul 9, „Securitate pe Windows”;
• criptare - conversia unui fișier într-un cod criptat care nu poate fi citit fără o cheie. Mecanismele convenționale de securitate, cum ar fi atribuirea drepturilor de acces utilizator la fișiere, nu protejează pe deplin informațiile, de exemplu, dacă un disc este mutat pe alt computer. Administratorul sistemului de operare poate accesa oricând fișierele altor utilizatori, chiar și pe un volum NTFS. Prin urmare, NTFS include suport pentru Encrypting File System (EFS), care facilitează criptarea și decriptarea fișierelor;
• suport pentru RAID (Redundant Array of Inexpensive (Independent) Disks) - capacitatea de a folosi mai multe discuri pentru a stoca informații; datele de pe un disc sunt copiate automat pe altul, oferind astfel o fiabilitate sporită;
• cote de disc pentru utilizatori (Per-User Volume Quotas) - capacitatea de a aloca pentru fiecare utilizator o anumită cantitate de spațiu pe disc (cote); NTFS nu permite utilizatorului să scrie date pe disc peste cota alocată.

Structura NTFS

Structura volumului NTFS este prezentată în Figura 17.1.

Orez. 17.1.

La începutul volumului se află Volume Boot Record, care conține codul de pornire Windows, informații despre volum (în special, tipul sistemului de fișiere), adresele fișierelor de sistem ($ Mft și $ MftMirr - vezi mai jos). Înregistrarea de pornire este de obicei de 8 KB (primele 16 sectoare).

Într-o anumită zonă a volumului (adresa de la începutul acestei zone este indicată în înregistrarea de pornire) se află structura principală a sistemului NTFS - Master File Table (MFT). Înregistrările din acest tabel conțin toate informațiile despre locația fișierelor pe volum, iar fișierele mici sunt stocate direct în înregistrările MFT.

O caracteristică importantă a NTFS este că toate informațiile, atât informații despre utilizator, cât și despre sistem, sunt stocate ca fișiere. Numele fișierelor de sistem încep cu semnul „$”. De exemplu, înregistrarea de pornire a volumului este conținută în fișierul $ Boot, iar tabelul fișierului principal este în $ Mft. Această organizare a informațiilor vă permite să lucrați în mod consecvent atât cu datele utilizatorului, cât și cu datele sistemului asupra volumului.

Deoarece MFT este cea mai importantă structură de sistem, care este cea mai frecvent accesată în timpul operațiunilor cu un volum, este avantajos să stocați fișierul $ Mft într-o zonă adiacentă a unui disc logic pentru a evita fragmentarea (plasarea în diferite zone ale discului) și, prin urmare, crește viteza de lucru cu acesta. ... În acest scop, formatarea unui volum alocă o zonă adiacentă numită zonă.

Sistemul de fișiere NTFS (Sistem de fișiere pentru tehnologii noi- sistem de fișiere cu tehnologie nouă) a fost lansat împreună cu sistemul de operare Windows NT 3.5în 1993. Înainte de lansarea Windows 2000, dezvoltarea celor două linii de sistem de operare a fost separată, iar sistemul de operare de consum Windows 95/98 / Me s-au limitat la utilizare FAT16 sau FAT32... În schimb, domnitorul NT inclusiv Windows XP, acceptă toate sistemele (cu excepția Windows NT4 nu sunt familiarizati cu FAT32).

Sistem NTFS conține multe îmbunătățiri față de sisteme GRAS... Cele mai importante se referă la:

Utilizarea optimizată a spațiului pe volume mari,

Corectarea erorilor după accidente,

Protecția datelor împotriva accesului neautorizat,

Serviciu de indexare,

Comprimarea și criptarea datelor,

· Recuperarea sistemului după defecțiuni grave.

NTFS poate gestiona partiții de câteva sute de TB în dimensiune. În ceea ce privește securitatea, administratorii au putut folosi funcții de protecție încorporate: politici de acces utilizator la fișiere și foldere, sisteme de criptare a fișierelor EFS (Sistem de fișiere de criptare- sistem de fișiere criptat).

Sistem NTFS utilizat pe versiunile Windows până la Windows 2000, nu a îndeplinit cerințele moderne, în special:

· Limitarea numărului de volume la 26 (discuri de la A la Z);

· Schimbarea unei partiții a necesitat întotdeauna o repornire;

· Informațiile despre volumele NTFS au fost stocate în registry, ceea ce a făcut dificilă utilizarea discului cu un alt sistem.

Aceste probleme au fost rezolvate în Windows 2000 prin utilizarea LDM(Manager de disc logic- manager de disc logic), care nu mai necesită alocarea literelor de unitate. Îmbunătățiri NTFS folosit in Windows XP, au fost asociate cu:

Îmbunătățirea fluxului de date,

· Introducerea capacității de a seta valori pentru dimensiunea clusterului, altele decât cei 512 octeți fix;

· Funcții administrative îmbunătățite: indexarea folderelor și limitarea costurilor neașteptate de memorie.

Sistemul de fișiere NTFS reprezintă o realizare remarcabilă în structurare: fiecare element al sistemului este un fișier - chiar și informații de serviciu. Cel mai important fișier din NTFS numit MFT (Tabelul Master File- tabel general al dosarelor). Spre deosebire de GRAS care stochează tabele separat la începutul volumului, NTFS locuri MFTîn fișiere ascunse.

Capitol NTFS poate fi de aproape orice dimensiune. Dimensiunea sa maximă este limitată doar de dimensiunea hard disk-urilor.

NTFSîmparte tot spațiul util al media în clustere - blocuri de date, iar dimensiunea clusterului variază de la 512 octeți la 64 KB (un cluster de 4 KB este considerat standard).

Disc NTFS este împărțit în mod convențional în două părți. Primele 12% din disc sunt rezervate pentru zona MFT- spațiul în care crește metafișierul MFT... Nu se pot scrie date în această zonă. Zona MFT este întotdeauna păstrată goală - acest lucru se face astfel încât cel mai important fișier de serviciu ( MFT) nu s-a fragmentat pe măsură ce a crescut. Restul de 88% din disc este stocare convențională de fișiere (Figura 9).

Orez. nouă. Structura fizică a NTFS

Mecanismul de utilizare a zonei MFT este următorul: atunci când fișierele nu mai pot fi scrise în spațiul obișnuit, zona MFT este pur și simplu redusă (în versiunile actuale ale sistemului de operare, exact de două ori), eliberând astfel spațiu pentru scrierea fișierelor. Dacă spațiul este eliberat în zona normală, zona MFT se poate extinde din nou. În același timp, este posibil ca fișierele obișnuite să rămână în această zonă.

MFT este situat în zona MFT și reprezintă un director centralizat al tuturor celorlalte fișiere de pe disc(inclusiv el însuși). MFT gestionează toate fișierele din volum și așa-numitele metadate folosind o bază de date relațională. Informațiile despre fișiere sunt plasate în linii, iar coloanele conțin atribute ale fișierelor (ascunse, criptate, comprimate, sistem etc.).

MFT divizat in înregistrări cu dimensiune fixă(de obicei 1KB), iar fiecare înregistrare corespunde unui fișier. Primele 16 fișiere sunt de natură de serviciu și sunt inaccesibile pentru sistemul de operare - sunt numite metafișiere, și chiar primul metafișier în sine MFT... Fișierele de până la 900 de octeți se pot încadra complet într-o singură înregistrare. Pentru fișiere mai mari MFT conține indicatorii către locația lor în memoria discului. Același lucru este valabil și pentru foldere: dacă sunt suficient de mici, atunci sunt complet incluse MFT.

Primele 16 elemente MFT Este singura parte a discului care are o poziție fixă. A doua copie a primelor trei înregistrări, pentru fiabilitate (sunt foarte importante), este stocată exact în mijlocul discului. Restul fișierului MFT poate fi localizat, ca orice alt fișier, în locuri arbitrare de pe disc - îi puteți restabili poziția cu ajutorul lui însuși, „agățat” chiar pe bază - pe primul element MFT.

Fiecare metafișier este responsabil pentru un anumit aspect al sistemului. Avantajul acestei abordări este flexibilitatea. De exemplu, pe sistemul de fișiere GRAS deteriorarea fizică a zonei în sine GRAS fatal pentru funcționarea întregului disc și NTFS poate deplasa, chiar fragmenta pe disc, toate zonele sale de serviciu, ocolind orice defecțiuni de suprafață - cu excepția primelor 16 elemente MFT.

Metafișierele sunt în directorul rădăcină NTFS disc - încep cu caracterul de nume „$”. În prezent sunt utilizate următoarele metafișiere:

· $ MFT- MFT-ul propriu-zis;

· $ MFTmirr- o copie a primelor 16 înregistrări MFT situate în mijlocul discului;

· $ LogFile- fisier suport logging;

· Volumul $- informații despre serviciu (etichetă de volum, versiunea sistemului de fișiere etc.);

· $ AttrDef- o listă de atribute standard ale fișierului pe volum;

· $. - directorul rădăcină;

· $ Bitmap- o hartă a spațiului liber al volumului;

· $ Boot- sector de boot (dacă partiția este bootabilă);

· Cota $- un fișier care conține drepturi de utilizare a spațiului pe disc;

· $ Majuscule- fișier-tabel de corespondență a literelor mari și mici în numele fișierelor pe volumul curent.

Toate fișierele plasate pe disc sunt menționate în MFT... Acest loc stochează toate informațiile despre fișier (cu excepția datelor reale): numele fișierului, dimensiunea, poziția pe disc a fragmentelor individuale etc. Dacă o intrare lipsește pentru informare MFT, atunci se folosesc mai multe, și nu neapărat în succesiune.

Fișierele mici (până la 900 de octeți) sunt stocate direct în MFT, în spațiul rămas din datele principale dintr-o înregistrare MFT... Fișierele care ocupă sute de octeți, de obicei, nu au întruchiparea lor „fizică” în zona principală a fișierului - toate datele unui astfel de fișier sunt stocate într-un singur loc - în MFT.

Numele fișierului poate conține orice caractere, inclusiv setul complet de alfabete naționale, deoarece datele sunt prezentate în Unicode- Reprezentare pe 16 biți, care oferă 65535 de caractere diferite. Lungimea maximă pentru un nume de fișier este de 255 de caractere.

Catalog activat NTFS este un fișier specific care stochează link-uri către alte fișiere și directoare, creând o structură ierarhică a datelor de pe disc. Fișierul de catalog este împărțit în blocuri, fiecare dintre ele conține numele fișierului, atributele de bază și un link către element MFT care oferă deja informații complete despre un articol de catalog. Structura internă a directorului este arbore binar (B-arborele). Aceasta înseamnă următoarele: pentru a găsi un fișier cu un nume dat într-un director liniar, cum ar fi, de exemplu, în FAT, sistemul de operare trebuie să caute prin toate elementele directorului până îl găsește pe cel de care are nevoie. Arborele binar aranjează numele fișierelor în așa fel încât căutarea fișierului să fie efectuată într-un mod mai rapid - prin obținerea de răspunsuri din două cifre la întrebările despre locația fișierului. Întrebarea la care un arbore binar este capabil să răspundă este: în ce grup, în raport cu acest element, se află numele dorit - mai mare sau mai jos? O astfel de căutare începe cu o întrebare către elementul din mijloc, iar fiecare răspuns restrânge zona de căutare cu o medie de jumătate. Fișierele sunt sortate alfabetic, iar răspunsul la întrebare este realizat într-un mod evident - prin compararea literelor inițiale. Zona de căutare, restrânsă la jumătate, începe să fie explorată într-un mod similar, plecând din nou de la elementul din mijloc. Un exemplu de căutare în arbore B este prezentat în Fig. zece.

Deci, pentru a căuta un fișier dintre, de exemplu, 1000, GRAS va trebui făcută o medie de 500 de comparații (fișierul va fi găsit cel mai probabil la mijlocul căutării), iar un sistem bazat pe arborele B va avea doar aproximativ 10 (2 10 = 1024).

Directorul principal al discului - rădăcină - nu este diferit de directoarele obișnuite, cu excepția unei legături speciale către acesta de la începutul metafișierului MFT.

NTFS- un sistem tolerant la erori care se poate aduce în starea corectă în cazul aproape oricăror defecțiuni reale.

Masa 4 prezintă restricțiile impuse sistemelor de fișiere NTFSși GRAS.

Tabelul 4. Limitări ale sistemului de fișiere

Pentru sistemul de operare nou Vista Microsoft dezvoltă un nou sistem de fișiere Windows Future Storage (WinFS – « viitorul sistem de stocare"), Conceput pentru a înlocui NTFSși GRAS... În inima WinFS este modificat NTFS cu funcții îmbunătățite de administrare, organizare a accesului la fișiere, sincronizare și protecție a resurselor fișierelor.

Noul sistem de fișiere este conceput pentru a stoca fișiere pe baza unor criterii pentru conținutul acestora, de ex. autor, conținut, nume, sursă și ultimul utilizator contactat. Structura folderului afișată în Explorator, este doar un card virtual.

Esenta WinFS este așa-numitul modelul de date- un mecanism care administrează și structurează continuu elemente digitale sau „obiecte” ( articole). Articolele folosesc elemente descriptive care depășesc conceptul de fișier. Aceste elemente descriptive nu sunt prezente în dosar, ci sunt deținute și controlate în totalitate. WinFS... Cu această schemă, nu numai fișierele pot fi înregistrate ca obiecte, ci și, de exemplu, contacte, link-uri de pe Internet, scrisori etc.

Din perspectiva utilizatorului, elementele elimină necesitatea de a utiliza o locație fizică a fișierului. În schimb, sistemul de operare organizează datele, pe baza conținutului său, în foldere virtuale. Când căutați date, criterii personalizate precum „ Toate documentele cursului TIC din ultimii doi ani»Înlocuiți informațiile despre formatul fișierului, autori și locație.

Microsoft a implementat un model de articol în schimbare în WinFS, adică utilizatorii pot defini elementele ei înșiși folosind metadate XMLși indică legăturile dintre obiecte. În acest caz, este posibil, de exemplu, să afișați toate documentele unui anumit autor împreună cu informații despre adresa sa și documentele aferente.

Sarcina # 4 1. Determinați ce sisteme de fișiere sunt utilizate pe hard disk-ul stației dvs. de lucru: · rulați comenzile din meniul principal Windows: Start Þ Setări Þ Panou de control Þ Instrumente administrative Þ Management computer; · În panoul din stânga al consolei Computer Management, deschideți secțiunea Stocare și faceți dublu clic pe opțiunea Disk Management; · În panoul din dreapta al consolei Computer Management, vor fi afișate informații despre structura discului și sistemele de fișiere utilizate; · Notați aceste informații în registrul de lucru; · Închideți fereastra consolei. 2. Determinați caracteristicile discurilor logice și fizice ale stației dumneavoastră de lucru: · executați comenzile din meniul principal Windows: Start Þ Programe Þ Accesorii Þ Instrumente sistem Þ Informații sistem; · În panoul din stânga al consolei System Information, extindeți secțiunea Componente, iar în ea, extindeți subsecțiunea Dispozitive de stocare; · Faceți dublu clic pe prima opțiune Discuri. Panoul din dreapta afișează caracteristicile unităților logice. Notați valorile în registrul de lucru; · Faceți dublu clic pe a doua opțiune Discuri. Panoul din dreapta afișează caracteristicile discurilor fizice. Notează semnificațiile principale în registrul tău de lucru; · Închideți fereastra consolei.

Există multe modalități de a stoca informații și programe pe hard disk. Un sistem foarte cunoscut care salvează diverse informații sub formă de fișiere, grupându-le în foldere cu o atribuire unică. Cu toate acestea, puțini oameni s-au gândit la modul în care are loc de fapt stocarea fizică a informațiilor pe un mediu.

Pentru a salva informațiile pe un mediu fizic, acestea trebuie pregătite pentru a fi utilizate într-un sistem de operare pentru computer. Sistemul de operare alocă spațiu liber pe disc pentru a salva informații. Pentru a face acest lucru, trebuie să împărțiți discul în containere mici - sectoare. Formatarea discului la nivel scăzut alocă o dimensiune specifică pentru fiecare sector. Sistemul de operare grupează aceste sectoare în clustere. Formatarea de nivel superior setează toate clusterele la aceeași dimensiune, de obicei în intervalul de la 2 la 16 sectoare. În viitor, unul sau mai multe clustere sunt alocate pentru fiecare fișier. Dimensiunea clusterului depinde de sistemul de operare, capacitatea discului și viteza de operare necesară.

Pe lângă zona pentru stocarea fișierelor pe disc, există zone necesare pentru funcționarea sistemului de operare. Aceste zone sunt pentru stocarea informațiilor de pornire și a informațiilor pentru maparea adreselor fișierelor la locații fizice de pe disc. Zona de boot este folosită pentru a porni sistemul de operare. După pornirea BIOS-ului, citește și execută zona de pornire a discului pentru a porni sistemul de operare.

Sistem de fișiere FAT

Sistemul de fișiere FAT a apărut împreună cu sistemul de operare Microsoft DOS, după care a fost îmbunătățit de mai multe ori. Are versiuni FAT12, FAT16 și FAT32. Însuși numele FAT provine de la utilizarea unui fel de bază de date de către sistemul de fișiere sub forma unui „File Allocation Table”, care conține o intrare pentru fiecare cluster de pe disc. Numerele versiunii se referă la numărul de biți utilizați în numerele de articole dintr-un tabel. Prin urmare, sistemul de fișiere are o limită pentru dimensiunea discului acceptată. În 1987, nu suporta un disc mai mare de 32 MB. Odată cu apariția Windows 95, a apărut o nouă versiune a sistemului de fișiere FAT32 cu suport teoretic pentru unități de până la 2 TB. Probleme constante cu suportarea discurilor mari apar datorita cardinalitatii fixe, limitate de numarul de biti folositi in determinarea pozitiei cluster-ului. De exemplu, versiunea FAT16 nu acceptă mai mult de 2 clustere 16 sau 65536. Numărul de sectoare dintr-un cluster este, de asemenea, limitat.

O altă problemă cu unitățile mari a fost incapacitatea de a utiliza spațiul imens alocat fișierelor mici. Datorită numărului limitat de clustere, dimensiunea acestora a crescut pentru a acoperi întreaga capacitate a discului. Acest lucru are ca rezultat utilizarea ineficientă a spațiului de stocare pentru majoritatea fișierelor care nu sunt un multiplu al mărimii clusterului. De exemplu, FAT32 alocă clustere de 16 KB pentru partițiile de disc care variază de la 16 GB la 32 GB. Pentru a stoca un fișier de 20 KB, veți avea nevoie de două clustere de 16 KB, care vor ocupa 32 KB pe disc. Fișierele de 1 KB ocupă 16 KB de spațiu pe disc. Astfel, în medie, 30-40% din dimensiunea capacității discului este irosită pentru stocarea fișierelor mici. Partiționarea unui disc în partiții mici poate reduce dimensiunea clusterului, dar în practică nu este utilizat pentru discuri cu o capacitate mai mare de 200 GB.

Fragmentarea fișierelor nu este, de asemenea, o problemă minoră în sistemul de fișiere. Deoarece pot fi necesare mai multe clustere pentru a găzdui un fișier și este posibil să nu fie secvenţial din punct de vedere fizic, timpul necesar pentru citire încetinește programele. Prin urmare, există o nevoie constantă de.

Sistem de fișiere NTFS

La începutul anilor 1990, Microsoft a început să dezvolte software complet nou conceput pentru medii care consumă mai multe resurse decât utilizatorii casnici obișnuiți. Pentru nevoile de afaceri și industrie, resursele oferite de sistemele de operare Windows bazate pe DOS nu mai sunt suficiente. Microsoft a încheiat un parteneriat cu IBM pentru a dezvolta OS / 2 cu sistemul de fișiere High Performance File System (HPFS). Dezvoltarea corporativă nu a avut succes și, în curând, fiecare companie a urmat din nou drumul său. Microsoft a dezvoltat diverse versiuni ale sistemului de operare Windows NT care se bazează pe Windows 2000 și Windows XP. Fiecare dintre ele folosește propria versiune a sistemului de fișiere NTFS, care continuă să evolueze.

NTFS (New Technology File System) este sistemul de fișiere standard pentru sistemele de operare bazate pe Windows NT. A fost conceput pentru a înlocui FAT. NTFS este mai flexibil decât FAT. Zonele sale de sistem stochează în mare parte fișiere, mai degrabă decât structuri fixe, cum ar fi FAT, ceea ce le permite să fie modificate, extinse sau relocate în timpul utilizării. Un exemplu simplu este Master File Table (MFT). MFT este un fel de bază de date cu diverse informații despre fișierele de pe disc. Fișierele mici (1 KB sau mai puțin) pot fi stocate direct în MFT. Pentru fișierele mari, NTFS alocă clustere, dar spre deosebire de FAT, dimensiunea clusterului nu depășește de obicei 4 KB, iar metoda de compresie încorporată elimină problemele cu spațiul neutilizat alocat fișierelor. De asemenea, puteți utiliza NTFS.

Sistemul de fișiere NTFS este proiectat pentru un mediu multiutilizator și are mecanisme încorporate pentru protejarea și diferențierea drepturilor de acces. De exemplu, sistemele de operare Windows 2000 și Windows XP (cu excepția „Home Edition”) vă permit să setați permisiuni de acces la fișiere individuale și să le criptați. Cu toate acestea, nivelul ridicat de securitate face dificilă utilizarea computerului pentru utilizatorii obișnuiți. Fiți extrem de atenți când setați parolele și permisiunile pentru fișiere pentru a evita pierderea datelor importante.