Какие инструменты Windows предназначены для работы с файловой системой

Обновлено: 21.11.2024

Организациям требуются системы виртуализации, которые не только поддерживают различные типы приложений, но и упрощают ИТ-инфраструктуру.

Виртуализация приносит экономию средств и экономит время ИТ-специалистам, которые курируют роботов-роботов. Для эффективной реализации требуется облачная среда.

Администраторы часто сравнивают Xen и KVM как варианты с открытым исходным кодом. Основными факторами, которые следует учитывать при выборе основного гипервизора, являются организационные факторы.

Преодолейте сбои AWS, научившись создавать многорегиональную архитектуру, обеспечивающую отказоустойчивость в случае аварии.

Чтобы добиться высокой доступности и отказоустойчивости в AWS, ИТ-администраторы должны сначала понять различия между двумя моделями.

Amazon ECS и EKS похожи, но их различий достаточно, чтобы выделить их для пользователей AWS. Узнайте, что лучше всего подходит для вашего .

Хороший дизайн базы данных необходим для удовлетворения потребностей обработки в системах SQL Server. На вебинаре консультант Коэн Вербек предложил .

Базы данных SQL Server можно переместить в облако Azure несколькими способами. Вот что вы получите от каждого из вариантов .

В отрывке из этой книги вы познакомитесь с методами LEFT OUTER JOIN и RIGHT OUTER JOIN и найдете различные примеры создания SQL.

ИТ-администраторам, рассматривающим возможность перехода на Windows 11, следует узнать, как функции версии Enterprise могут помочь их .

Последняя сборка для разработчиков Windows 11 позволяет открывать несколько папок в приложении для управления файлами. Предполагается, что эта функция .

Администраторам настольных компьютеров следует обратить внимание на собственные функции безопасности и архитектуру Windows 10, чтобы установить базовый уровень настольных компьютеров.

Перенаправление папок может поддерживать среду виртуального рабочего стола с перемещаемыми профилями, предоставляя пользователям единообразие при .

Люди, использующие виртуальный рабочий стол VMware на смартфонах и планшетах Samsung, могут получить доступ к Windows как на устройстве, так и на .

Организациям с виртуальными рабочими столами следует планировать свою стратегию управления профилями, и одним из ключевых компонентов является профиль .

В этой статье объясняются различия между таблицей размещения файлов (FAT), высокопроизводительной файловой системой (HPFS) и файловой системой NT (NTFS) в Windows NT, а также их преимущества и недостатки.

Применимо к: Windows 10 — все выпуски, Windows Server 2012 R2
Исходный номер базы знаний: 100108

HPFS поддерживается только в Windows NT версий 3.1, 3.5 и 3.51. Windows NT 4.0 не поддерживает и не может получить доступ к разделам HPFS. Кроме того, поддержка файловой системы FAT32 стала доступна в Windows 98/Windows 95 OSR2 и Windows 2000.

Обзор FAT

FAT — самая простая из файловых систем, поддерживаемых Windows NT. Файловая система FAT характеризуется таблицей размещения файлов (FAT), которая на самом деле является таблицей, находящейся в самом «верху» тома. Для защиты тома хранятся две копии FAT на случай повреждения одной из них. Кроме того, таблицы FAT и корневой каталог должны храниться в фиксированном месте, чтобы загрузочные файлы системы могли быть правильно расположены.

Диск, отформатированный с помощью FAT, размещается в кластерах, размер которых определяется размером тома. При создании файла в каталоге создается запись и устанавливается первый номер кластера, содержащего данные. Эта запись в таблице FAT либо указывает, что это последний кластер файла, либо указывает на следующий кластер.

Обновление таблицы FAT очень важно и требует много времени. Если таблица FAT регулярно не обновляется, это может привести к потере данных. Это отнимает много времени, поскольку головки чтения диска должны перемещаться на нулевую логическую дорожку диска каждый раз при обновлении таблицы FAT.

Структура каталогов FAT не организована, и файлы размещаются в первом открытом месте на диске. Кроме того, FAT поддерживает только атрибуты файлов только для чтения, скрытые, системные и архивные.

Соглашение об именах FAT

FAT использует традиционное соглашение об именах файлов 8.3, и все имена файлов должны создаваться с использованием набора символов ASCII. Имя файла или каталога может содержать до восьми символов, затем разделитель точки (.) и расширение до трех символов. Имя должно начинаться с буквы или цифры и может содержать любые символы, кроме следующих:

При использовании любого из этих символов могут возникнуть непредвиденные результаты. Имя не может содержать пробелов.

Следующие имена зарезервированы:

CON, AUX, COM1, COM2, COM3, COM4, ​​LPT1, LPT2, LPT3, PRN, NUL

Все символы будут преобразованы в верхний регистр.

Преимущества FAT

Невозможно выполнить восстановление в Windows NT ни в одной из поддерживаемых файловых систем. Утилиты восстановления пытаются получить прямой доступ к оборудованию, что невозможно сделать в Windows NT.Однако, если файл находился в разделе FAT и система перезагружается в MS-DOS, файл можно восстановить. Файловая система FAT лучше всего подходит для дисков и/или разделов размером менее 200 МБ, потому что FAT начинается с очень небольших накладных расходов. Для дальнейшего обсуждения преимуществ FAT см. следующее:

Windows NT Server "Концепции и руководство по планированию", глава 5, раздел "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Workstation 4.0, глава 18, "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Server 4.0 "Руководство по ресурсам", глава 3, раздел "Какую файловую систему использовать на каких томах"

Недостатки FAT

При использовании дисков или разделов размером более 200 МБ желательно не использовать файловую систему FAT. Это связано с тем, что по мере увеличения размера тома производительность с FAT быстро снижается. Невозможно установить разрешения для файлов, которые являются разделами FAT.

Размер разделов FAT ограничен 4 гигабайтами (ГБ) в Windows NT и 2 ГБ в MS-DOS.

Для дальнейшего обсуждения других недостатков FAT см. следующее:

Windows NT Server "Концепции и руководство по планированию", глава 5, раздел "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Workstation 4.0, глава 18, "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Microsoft Windows NT Server 4.0 "Руководство по ресурсам", глава 3, раздел "Какую файловую систему использовать на каких томах"

Обзор HPFS

Файловая система HPFS была впервые представлена ​​в OS/2 1.2, чтобы обеспечить более широкий доступ к большим жестким дискам, которые тогда появлялись на рынке. Кроме того, для новой файловой системы было необходимо расширить систему именования, организацию и безопасность для растущих потребностей рынка сетевых серверов. HPFS поддерживает организацию каталогов FAT, но добавляет автоматическую сортировку каталога на основе имен файлов. Имена файлов расширены до 254 двухбайтовых символов. HPFS также позволяет составлять файл из «данных» и специальных атрибутов, чтобы обеспечить повышенную гибкость с точки зрения поддержки других соглашений об именах и безопасности. Кроме того, единица распределения изменена с кластеров на физические секторы (512 байт), что сокращает потери дискового пространства.

В HPFS записи каталога содержат больше информации, чем в FAT. Помимо файла атрибутов, он включает информацию о дате и времени модификации, создания и доступа. Вместо того, чтобы указывать на первый кластер файла, записи каталога в HPFS указывают на FNODE. FNODE может содержать данные файла или указатели, которые могут указывать на данные файла или на другие структуры, которые в конечном итоге будут указывать на данные файла.

HPFS пытается разместить как можно больше файлов в смежных секторах. Это сделано для увеличения скорости при последовательной обработке файла.

Кроме того, HPFS включает несколько уникальных специальных объектов данных:

Суперблок

Суперблок расположен в логическом секторе 16 и содержит указатель на FNODE корневого каталога. Одна из самых больших опасностей использования HPFS заключается в том, что если суперблок потерян или поврежден из-за плохого сектора, то же самое произойдет и с содержимым раздела, даже если остальная часть диска в порядке. Восстановить данные на диске можно было бы, скопировав все на другой диск с исправным сектором 16 и перестроив суперблок. Однако это очень сложная задача.

Запасной блок

Запасной блок расположен в логическом секторе 17 и содержит таблицу «горячих исправлений» и блок запасного каталога. В HPFS при обнаружении поврежденного сектора запись «горячих исправлений» используется для логического указания на существующий исправный сектор вместо поврежденного сектора. Этот метод обработки ошибок записи называется оперативным исправлением.

Оперативное исправление – это метод, при котором в случае возникновения ошибки из-за поврежденного сектора файловая система перемещает информацию в другой сектор и помечает исходный сектор как неисправный. Все это делается прозрачно для любых приложений, выполняющих дисковый ввод-вывод (то есть приложение никогда не узнает о каких-либо проблемах с жестким диском). Использование файловой системы, поддерживающей оперативное исправление, устранит сообщения об ошибках, такие как FAT «Прервать, повторить попытку или сбой?» сообщение об ошибке, возникающее при обнаружении поврежденного сектора.

Версия HPFS, входящая в состав Windows NT, не поддерживает оперативное исправление.

Преимущества HPFS

HPFS лучше всего подходит для дисков емкостью 200–400 МБ. Дополнительные сведения о преимуществах HPFS см. в следующих материалах:

Windows NT Server "Концепции и руководство по планированию", глава 5, раздел "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Workstation 4.0, глава 18, "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Server 4.0 "Руководство по ресурсам", глава 3, раздел "Какую файловую систему использовать на каких томах"

Недостатки HPFS

Из-за накладных расходов, связанных с HPFS, это не очень эффективный выбор для тома менее примерно 200 МБ. Кроме того, при использовании томов размером более 400 МБ производительность может снизиться. Вы не можете установить безопасность на HPFS под Windows NT.

HPFS поддерживается только в Windows NT версий 3.1, 3.5 и 3.51. Windows NT 4.0 не может получить доступ к разделам HPFS.

Дополнительные недостатки HPFS см. в следующем:

Windows NT Server "Концепции и руководство по планированию", глава 5, раздел "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Workstation 4.0, глава 18, "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Server 4.0 "Руководство по ресурсам", глава 3, раздел "Какую файловую систему использовать на каких томах"

Обзор NTFS

С точки зрения пользователя, NTFS продолжает организовывать файлы в каталоги, которые, как и HPFS, сортируются. Однако, в отличие от FAT или HPFS, на диске нет «специальных» объектов и нет зависимости от базового оборудования, например секторов по 512 байт. Кроме того, на диске нет специальных мест, таких как таблицы FAT или суперблоки HPFS.

Цели NTFS – обеспечить:

Надежность, особенно желательная для высокопроизводительных систем и файловых серверов

Платформа для дополнительных функций

Поддержка требований POSIX

Снятие ограничений файловых систем FAT и HPFS

Надежность

Чтобы обеспечить надежность NTFS, были рассмотрены три основные области: возможность восстановления, устранение фатальных сбоев отдельных секторов и оперативное исправление.

NTFS — это восстанавливаемая файловая система, поскольку она отслеживает транзакции в файловой системе. Когда CHKDSK выполняется в FAT или HPFS, проверяется непротиворечивость указателей в таблицах каталогов, выделений и файлов. В NTFS ведется журнал транзакций для этих компонентов, так что CHKDSK нужно только откатить транзакции до последней точки фиксации, чтобы восстановить согласованность в файловой системе.

В FAT или HPFS, если произойдет сбой сектора, в котором находится один из специальных объектов файловой системы, произойдет сбой одного сектора. NTFS избегает этого двумя способами: во-первых, не используя специальные объекты на диске и отслеживая и защищая все объекты, находящиеся на диске. Во-вторых, в NTFS хранится несколько копий (количество зависит от размера тома) основной таблицы файлов.

Подобно версиям HPFS для OS/2, NTFS поддерживает оперативное исправление.

Добавлена ​​функциональность

Одной из основных целей разработки Windows NT на всех уровнях является предоставление платформы, которую можно добавлять и использовать, и NTFS не является исключением. NTFS предоставляет богатую и гибкую платформу для использования другими файловыми системами. Кроме того, NTFS полностью поддерживает модель безопасности Windows NT и поддерживает несколько потоков данных. Файл данных больше не является единым потоком данных. Наконец, в NTFS пользователь может добавлять в файл свои собственные определяемые пользователем атрибуты.

Поддержка POSIX

NTFS является наиболее совместимой с POSIX.1 из поддерживаемых файловых систем, поскольку она поддерживает следующие требования POSIX.1:

В POSIX README.TXT, Readme.txt и readme.txt — это разные файлы.

Дополнительная отметка времени:

Дополнительная отметка времени указывает время последнего доступа к файлу.

Жесткая ссылка — это когда два файла с разными именами, которые могут находиться в разных каталогах, указывают на одни и те же данные.

Снять ограничения

Во-первых, NTFS значительно увеличила размер файлов и томов, так что теперь они могут достигать 2^64 байт (16 эксабайт или 18 446 744 073 709 551 616 байт). NTFS также вернулась к концепции кластеров FAT, чтобы избежать проблемы HPFS с фиксированным размером сектора. Это было сделано потому, что Windows NT — переносная операционная система, и в какой-то момент могут встретиться различные дисковые технологии. Следовательно, 512 байт на сектор рассматривались как имеющие большую вероятность того, что они не всегда подходят для распределения. Это было достигнуто за счет возможности определения кластера как кратного размера естественного распределения аппаратного обеспечения. Наконец, в NTFS все имена файлов основаны на Unicode, а имена файлов 8.3 сохраняются вместе с длинными именами файлов.

Преимущества NTFS

NTFS лучше всего подходит для томов размером около 400 МБ и более. Это связано с тем, что производительность не снижается в NTFS, как в FAT, при больших размерах томов.

Возможность восстановления, предусмотренная в NTFS, такова, что пользователю никогда не придется запускать какую-либо утилиту восстановления диска в разделе NTFS. Дополнительные преимущества NTFS см. в следующем:

Windows NT Server "Концепции и руководство по планированию", глава 5, раздел "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Workstation 4.0, глава 18, "Выбор файловой системы"

Windows NT Server 4.0 Resource Kit «Руководство по ресурсам», глава 3, раздел «Какую файловую систему использовать на каких томах»

Недостатки NTFS

Не рекомендуется использовать NTFS на томе размером менее примерно 400 МБ из-за того, что NTFS занимает много места. Эти накладные расходы связаны с системными файлами NTFS, которые обычно занимают не менее 4 МБ дискового пространства в разделе размером 100 МБ.

В настоящее время в NTFS нет встроенного шифрования файлов. Поэтому кто-то может загрузиться под MS-DOS или другой операционной системой и использовать низкоуровневую утилиту редактирования диска для просмотра данных, хранящихся на томе NTFS.

Невозможно отформатировать дискету с файловой системой NTFS; Windows NT форматирует все гибкие диски в файловой системе FAT, потому что служебные данные, связанные с NTFS, не помещаются на дискету.

Для дальнейшего обсуждения недостатков NTFS см. следующее:

Windows NT Server "Концепции и руководство по планированию", глава 5, раздел "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Workstation 4.0, глава 18, "Выбор файловой системы"

Комплект ресурсов Windows NT Server 4.0 "Руководство по ресурсам", глава 3, раздел "Какую файловую систему использовать на каких томах"

Соглашения об именах NTFS

Имена файлов и каталогов могут содержать до 255 символов, включая любые расширения. Имена сохраняют регистр, но не чувствительны к регистру. NTFS не различает имена файлов по регистру. Имена могут содержать любые символы, кроме следующих:

В настоящее время из командной строки можно создавать имена файлов длиной не более 253 символов.

Основные аппаратные ограничения могут налагать дополнительные ограничения на размер раздела в любой файловой системе. В частности, загрузочный раздел может иметь размер только 7,8 ГБ, а размер таблицы разделов ограничен 2 ТБ.

Дополнительную информацию о поддерживаемых файловых системах для Windows NT см. в наборе ресурсов Windows NT.

Недавно мы получили этот вопрос от клиента:

«Какую файловую систему использует Windows 10? Я слышал, что Microsoft переходит на ReFS, и я беспокоюсь об этом».

Это хороший вопрос с простым ответом: как и в случае с большинством других потребительских версий Windows, файловая система Windows 10 — NTFS (файловая система новой технологии).

В этом нет ничего удивительного. NTFS уже много лет является стандартной файловой системой для компьютеров Windows, и она существует с момента выпуска Windows NT 3.1 еще в 1993 году. В настоящее время это самая распространенная файловая система в мире.

Почему Windows 10 не использует ReFS?

Если вы следили за разработкой файловой системы Microsoft нового поколения, вам может быть интересно, почему файловая система Windows 10 не является ReFS по умолчанию, и когда компания планирует перейти на нее.

ReFS (отказоустойчивая файловая система) значительно превосходит NTFS благодаря таким функциям, как очистка данных (метод исправления ошибок, предотвращающий ухудшение данных) и повышенная структурная надежность (благодаря B+-деревьям для структур на диске).
ReFS оправдывает свое название, особенно для крупных серверов Microsoft, и обычно считается значительным улучшением с точки зрения надежности. Более того, он был доступен некоторое время; ReFS была запущена в 2012 году вместе с Windows Server 2012.

Итак, почему это не основная часть флагманской ОС Microsoft?

Короткий ответ: он не готов для потребителей. ReFS предназначена для работы в дисковых пространствах, виртуальных дисках в Windows Server, и, хотя она стабильна для этой цели, она далеко не готова заменить NTFS в качестве стандартной файловой системы для повседневных вычислений. Microsoft продолжит обновлять ReFS, и в ближайшие несколько лет мы должны увидеть, как он будет представлен массам (скорее всего, с множеством новых функций).

Однако жаловаться не на что: NTFS отлично подходит для потребительского использования, и обновление файловой системы только ради внесения изменений было бы не очень хорошей идеей.

Что означает файловая система Windows 10 для восстановления данных?

Для восстановления данных инженерам часто приходится использовать соответствующие программные средства, разработанные для файловой системы целевых данных.

Однако, поскольку Windows 10 – новая операционная система, мы не рекомендуем запускать какое-либо программное обеспечение для восстановления файлов, если у вас возникнут проблемы. Если вы попытаетесь восстановить данные с помощью программного обеспечения, разработанного для Windows 8 или более ранних версий Windows, вы можете безвозвратно перезаписать файлы.

Позвоните нам по телефону 1-800-237-4200, чтобы организовать бесплатную оценку восстановления данных в Windows 10 или поговорить с одним из наших экспертов по данным.

В этом документе представлены файловые системы, используемые основными операционными системами, и объясняется, чем они отличаются друг от друга.

Файловая система – это метод организации файлов на физических носителях, таких как жесткие диски, компакт-диски и флэш-накопители.В семействе операционных систем Microsoft Windows пользователям предоставляется несколько различных вариантов файловых систем при форматировании таких носителей. Эти варианты зависят от типа используемого носителя и ситуаций, в которых носитель форматируется. Двумя наиболее распространенными файловыми системами в Windows являются следующие:

Файловая система NTFS

NTFS (сокращение от New Technology File System) – это современная файловая система с правильным форматом, которая чаще всего используется в Windows Vista, 7 и 8. Она имеет многофункциональную, но простую организацию, которая позволяет использовать ее на очень большие объемы.

NTFS обладает следующими свойствами:

Разделы NTFS могут расширяться до 16 ЭБ (около 16 миллионов ТБ).

Файлы, хранящиеся в разделах NTFS, могут иметь размер раздела.

Разделы NTFS иногда становятся фрагментированными, и их следует дефрагментировать каждые один-два месяца.

Рекомендуется использовать NTFS на всех носителях, которые в основном используются с современными системами Windows. Его не следует использовать для устройств, на которые требуется запись в системах Mac OS X, или на носителях, используемых в устройствах, несовместимых с NTFS.

Файловая система FAT

Файловая система FAT (сокращение от File Allocation Table) — это файловая система общего назначения, совместимая со всеми основными операционными системами (Windows, Mac OS X и Linux/Unix). Она имеет относительно простую техническую основу и была файловой системой по умолчанию для всех операционных систем Windows до Windows 2000. Из-за своей чрезмерно упрощенной структуры FAT страдает от таких проблем, как чрезмерная фрагментация, повреждение файлов и ограничения на имена и размер файлов. .

Файловая система FAT имеет следующие свойства:

Разделы FAT не могут превышать 2 ТБ.

  • ПРИМЕЧАНИЕ. Windows не может отформатировать диск размером более 32 ГБ в FAT32, а Mac OS X может.

Файлы, хранящиеся в разделе FAT, не могут превышать 4 ГБ.

Для поддержания приемлемой производительности разделы FAT необходимо часто дефрагментировать.

Как правило, не рекомендуется использовать разделы FAT размером более 32 ГБ, поскольку такой объем пространства начинает подавлять слишком упрощенную организационную структуру FAT.

FAT обычно используется только для устройств с небольшой емкостью, где первостепенное значение имеет переносимость между операционными системами. При выборе файловой системы для жесткого диска не рекомендуется использовать FAT, если вы не используете более старую версию Windows.

ПРИМЕЧАНИЕ. Этот раздел относится к файловой системе FAT32. В некоторых ранних версиях Windows 95 использовалась файловая система FAT16, которая имела еще больше технических проблем и более строгие ограничения. Рекомендуется, чтобы FAT16 никогда не использовалась ни на одном современном носителе.

Файловая система exFAT

exFAT (расширенная таблица размещения файлов) — это файловая система Microsoft, совместимая с Windows и Mac OS 10.6+. Он также совместим со многими мультимедийными устройствами, такими как телевизоры и портативные медиаплееры.

exFAT имеет следующие свойства:

Разделы exFAT могут расширяться до очень больших размеров дисков. Рекомендуемый максимум – 512 ТиБ.

Файлы размером до 16 EiB можно хранить в разделе exFAT.

exFAT несовместим с Linux/Unix.

Разделы exFAT следует часто дефрагментировать.

exFAT не может предварительно выделить место на диске.

Файловая система HFS Plus

HFS (Hierarchical File System) Plus – это файловая система, разработанная Apple для Mac OS X. Она также называется Mac OS Extended.

HFS Plus обладает следующими свойствами:

Максимальный объем – 8 ЭБ (около 8 млн ТБ).

Файлы, хранящиеся в разделах HFS+, могут иметь размер раздела.

Пользователи Windows могут читать HFS+, но не могут писать.

Доступны драйверы, которые позволяют пользователям Linux читать и записывать тома HFS+.

Файловая система EXT

Расширенная файловая система была создана для использования с ядром Linux. EXT 4 — это самая последняя версия EXT.

EXT4 имеет следующие свойства:

EXT4 может поддерживать объемы до 1 EiB.

Максимальный размер файла 16 ТБ.

Red Hat рекомендует использовать XFS (не EXT4) для томов объемом более 100 ТБ.

EXT4 обратно совместим с EXT2 и EXT3.

EXT4 может предварительно выделить место на диске.

По умолчанию Windows и Mac OS не могут читать файловые системы EXT.

Конверсия единиц измерения

Exbibyte (EiB) – 1 exbibyte = 1,153e18 байт = 1152921504606846976 байт = 1024 пебибайта
Pebibyte (PiB) – 1 Pebibyte = 1,126e15 байт = 1125899906842624 байта = 1024 tebibytes (EB) -Exabytes 1000000000000000000 байт = 1e18 байт = 1 миллион терабайт = 1 миллиард гигабайт
Терабайт (ТБ) - 1000000000000 байт = 1e12 байт = 1000 гигабайт

Читайте также: