Файловая система диска

Файловая система — что это такое и их виды

Файловая система диска

Файловая система является важной частью любого накопителя информации. Она позволяет организовывать файловое пространство и работать с ней операционной системе.

Все это нужно, чтобы мы могли быстро получать доступ к своим файлам, записывать новые, и вообще взаимодействовать со своим накопителем информации.

Прошлый материал был посвящен сочетанию клавиш WIN + R. Сегодня мы разберем понятие/определение файловой системы, рассмотрим, какие они бывают и чем отличаются друг от друга.

Что такое файловая система

Файловая система (File System, ФС) — определяет и контролирует, как будут храниться и именоваться данные на носителе/накопителе информации: флешке, жестком или ssd диске и других. От нее зависит способ хранения данных на накопителе, сам формат данных и то, как они будут записываться/читаться в дальнейшем.

Также ее можно назвать программным интерфейсом, который позволяет структурировать данные на накопителе, чтобы программное обеспечение могло быстро получить к ним доступ.

Файловая система делает организованную структуру на накопителе информации. Все записанные данные на нем хранятся в своих определенных местах, под определенными именами и с присвоенными атрибутами.

Если бы ФС не было, то файлы хранились бы на носителе просто в одном большом массиве данных и определить, где начало какого файла и его конец, было бы невозможно.

Система бы просто не знала, как вытащить необходимый файл.

Что определяет файловая система:

  • Структура
  • Правила хранения и чтения данных
  • Размер кластеров
  • Формат содержимого
  • Размер имен файлов
  • Максимально возможный размер файла и раздела. К примеру, в ФАТ32 максимальный размер всего 4 ГБ, т.е. 4 294 967 295 байт.
  • Набор атрибутов файла

Как это работает

Файловая система, созданная на носителе информации, позволяет получать к ней доступ программному обеспечению — читать и записывать данные на накопитель, т.е. вообще работать с ним.

Операционная система видит накопитель информации, как один большой набор кластеров, в которых хранятся данные. Размер этих кластеров определяет файловая система. При записи файлов она разбивает их на части по размеру кластера, структурирует и записывает каждый в свой кластер по определенному порядку.

Когда программное обеспечение хочет получить доступ к какому-либо файлу, хранящемуся на носителе, оно запрашивает у ФС его по имени, размеру и атрибутам. Когда же происходит запись то, наоборот, отправляет в ФС все эти данные, а она уже сама осуществляет запись в соответствии со своими правилами.

Прочитает ли ваше устройство флешку или SD карту с определенной файловой системой, определяет то, какая операционная система установлена на этом устройстве.

С компьютерами все просто, здесь читается практически любая ФС на носителях, и более того — мы сами можем определять ее при форматировании.

Windows, Linux, Mac OS, Android и IOS — универсальные ОС, которые поддерживают сразу несколько разных видов файловых систем.

А вот в случае с оборудованием типа: магнитол, телевизоров, DVD плееров с USB входом и другим аналогичным — прочитает ли оно флешку, к примеру, в формате NTFS, будет зависеть уже от производителя этого оборудования. Поэтому, перед тем, как покупать такую аппаратуру, или записывать файлы для нее на накопитель, посмотрите какую ФС она вообще поддерживает.

Интересно! Термин файловая система раньше использовался для описания метода хранения бумажных документов/файлов. Только в 1 961 году его начали применять для использования к компьютерам, причем своего значения он не потерял.

Виды

Есть определенные файловые системы, которые используются повсеместно, это: FAT32, NTFS и exFAT. Это универсальные ФС, которые видят все ОС: Windows, Linux, Mac OS, IOS, Android и другие.

А также их читают практически все фотоаппараты, видеокамеры, телевизоры и другое оборудование.

Есть и ФС, которые были специально разработаны для работы в определенных приложениях, к примеру, ISO 9660 разработана специально для оптических дисков.

Интересно! ФС могут быть напрямую не связанными с накопителем информации. Есть и виртуальные, и сетевые ФС, они определяют способ доступа к данным, хранящимся на удаленной машине.

FAT

FAT (таблица размещения файлов) — это простая ФС с классической архитектурой. Была разработана еще в 1 976 годах Биллом Гейтсом и Марком МакДональдом для MS-DOS и Windows. До сих пор применяется для некоторых флеш накопителей. Используется исключительно для небольших флеш накопителей, дисков и простых структур папок.

Представляет собой групповой метод организации информации. Чтобы размещать файлы выделена отдельная логическая область в начале тома.

Существует четыре версии этой ФС, самые известные и распространенные на данный момент — FAT32 и exFAT (FAT64). Цифра в конце названия означает количество бит, которые отведены для хранения кластера.

FAT32

FAT32 — это разновидность файловой системы FAT. На данный момент является предпоследней версией этой ОС, прямом перед exFAT. Имеет расширенный размер тома, т.е. использует 32-разрядную адресацию кластеров.

Появилась вместе с Windows 95. Поддерживается практически всеми ОС. Но, практически уже не используется, так как, имеет ограничение на размер файла в 4Гб и полный размер накопителя может быть только менее 8 терабайт.

Представляет собой пространство, разделенное на три части: одна область для служебных структур, форма указателей в виде таблиц и зона для хранения самих файлов.

NTFS

NTFS — это файловая система, являющаяся стандартом для Windows и других ОС. Поддерживается практическими всеми устройствами и не имеет лимита на размер файлов в 4 Гб.

Была разработана на смену FAT, обладает более высокой производительностью, защитой, механизмом хранения информации. Данные располагаются в главной таблице — MFT. Файлы можно именовать на любом языке в стандарте юникода UTF.

Интересно! Именно данную ФС на данный момент используют практически во всех накопителях информации, для: компьютеров и ноутбуков, телефонов, телевизоров и других устройств.

exFAT

exFAT — это улучшенная система FAT32, избавленная от ее недостатков. Была создана специально для SSD дисков, здесь используется куда меньшее количество перезаписей секторов, что увеличивает срок службы таких дисков. Ограничения на размер данных нет и увеличен размер кластера.

Из минусов — не все ОС и устройства видят ее на данный момент, те же Windows Vista без Service Pack и более ранние просто не могут с ней работать. Это же относится и к некоторым моделям устройств: телевизоров, планшетов, магнитол и других.

В заключение

Это была основная информация, которую нужно знать по этой теме. Каждый раз, перед тем, как форматировать свой диск, вберите правильную ФС для него и все будет работать исправно.

Источник: https://anisim.org/articles/fajlovaya-sistema-chto-eto/

Служба файлов и печати

Файловая система диска

Чередующийся том (известный также как массив RAID-0). Технология работы с массивом RAID-0 описана выше. Главное назначение чередующихся томов — повышение скорости доступа к данным с помощью распределения потока данных на несколько жестких дисков.

Наибольший выигрыш достигается при подключении дисков к различным дисковым контроллерам. Но даже при подключении нескольких дисков к одному контроллеру производительность может повыситься за счет более быстрого позиционирования магнитных головок жестких дисков.

Подчеркнем еще раз, что чередующийся том не обеспечивает отказоустойчивости хранения данных. Выход из строя одного из дисков, входящих в том, приводит к потере всех данных этого тома, и при использовании данной технологии необходимо регулярно делать резервные копии данных.

Рассмотрим на примере процесс создания чередующегося тома.

  1. Откроем оснастку ” Управление дисками “, щелкнем правой кнопкой мыши на нераспределенном пространстве, выберем пункт меню ” Создать том ” (рис. 8.20).
    Рис. 8.20.
  2. Выбираем тип тома — чередующийся том (рис. 8.21):
    Рис. 8.21.
  3. Добавляем диски в список дисков, на которых будет размещен создаваемый том, и указываем размер пространства, выделяемого для тома на каждом диске (рис. 8.22):
    Рис. 8.22.
  4. Назначаем букву диска, выбираем файловую систему и нажимаем кнопку ” Готово “. По завершении работы мастера получаем такую картину (рис. 8.23):
    Рис. 8.23.

Созданный том будет обозначен серо-зеленым цветом.

Технология функционирования тома RAID-5 описана выше. Данная технология обеспечивает работу тома при выходе из строя одного из жестких дисков. Напомним еще раз, что для создания такого тома нужно от 3 до 32 жестких дисков. Рассмотрим на примере, как создается том RAID-5.

  1. Откроем оснастку ” Управление дисками “, щелкнем правой кнопкой мыши на нераспределенном пространстве, выберем пункт меню ” Создать том “.
  2. Выбираем тип тома — том RAID-5:
  3. Добавляем диски в список дисков, на которых будет размещен создаваемый том, и указываем размер пространства, выделяемого для тома на каждом диске (рис. 8.24):
    Рис. 8.24.

    Обратите внимание, что ” Общий размер тома “, доступный для хранения данных, в данном примере будет 10000 МБ, хотя на каждом из трех дисков было выделено по 5000 МБ и суммарное дисковое пространство, занятое томом, будет 15000 МБ.

  4. Назначаем букву диска, выбираем файловую систему и нажимаем кнопку ” Готово “. По завершении работы мастера получим, обозначенный голубым цветом (рис. 8.25):
    Рис. 8.25.

В случае выхода из строя одного из дисков необходимо удалить с сервера неисправный диск, заменить его новым, в оснастке ” Управление дисками ” на томе RAID-5 щелкнуть правой кнопкой мыши и выбрать пункт меню ” Восстановить том “.

И последнее замечание относительно использования различных томов. На системах Windows 2000 Professional и XP Professional доступны только простые и составные тома. Зеркальный, чередующийся тома и том RAID-5 функционируют только на серверных редакциях операционных систем.

Файловая система (ФС) — это система организации и хранения информации на жестком диске или других носителях, программные алгоритмы операционной системы для управления данной системой организации информации, и, наконец, на бытовом уровне — это совокупность всех файлов и папок на диске.

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

  • именование файлов;
  • программный интерфейс работы с файлами для приложений;
  • отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;
  • устойчивость файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;
  • защита файлов от несанкционированного доступа.

ФС позволяет оперировать не нулями и единицами, а более удобными и понятными объектами — файлами. Ради удобства в работе с файлами используются их символьные идентификаторы — имена.

Само содержимое файлов записано в кластеры ( clusters ) — мельчайшие единицы данных, которыми оперирует файловая система, размер их кратен 512 байтам (512 байт — размер сектора жесткого диска, минимальной единицы данных, которая считывается с диска или записывается на диск).

Для организации информации кроме имени файла используются также каталоги (или папки), как некая абстракция, позволяющая группировать файлы по определенному критерию. По свой сути каталог — это файл, содержащий информацию о как бы вложенных в него каталогах и файлах.

Вся информация о файлах хранится в особых областях раздела (тома) — файловых справочниках. Структура этих справочников зависит от типа файловой системы. Справочник файлов позволяет ассоциировать числовые идентификаторы файлов и дополнительную информацию о них (дата изменения, права доступа, имя и т.д.) с непосредственным содержимым файла, хранящимся в другой области раздела (тома).

На жестких дисках компьютеров под управлением систем семейства Windows используются два типа файловых систем: FAT (FAT16 и FAT32) и NTFS.

Том с файловой системой FAT имеет следующую структуру (рис. 8.26):

Рис. 8.26.

Запись каталога для каждого файла содержит набор свойств, или атрибутов, описывающих файл на томе. Перечислим наиболее важные атрибуты:

  • полное имя файла;
  • имя файла в формате “8.3” (8 символов для имени и 3 — для расширения, или типа, файла) для совместимости с системой MS-DOS;
  • атрибуты ” скрытый ” ( hidden ), ” системный ” ( system ), ” только для чтения ” ( read-only ), ” готовый к архивированию ” ( archive );
  • номер начального кластера в цепочке кластеров, образующих файл.

Полный список кластеров, занимаемых файлом на диске, содержится в таблице размещения файлов ( File Allocation Table, сокращенно FAT ). От названия этой таблицы произошло и название самой файловой системы. На диске хранятся две идентичные копии FAT (на случай защиты от сбоя).

Каждый элемент таблицы FAT может иметь следующие значения:

  • номер следующего кластера, занимаемого файлом;
  • указание, что данный кластер — последний кластер файла (комбинация шестнадцатиричных цифр 0xFFFF);
  • указание, что кластер свободен, т.е. не использован ни одним файлом (0x0000);
  • указание, что кластер содержит один или несколько секторов с физическими дефектами и не должен использоваться.

На рис. 8.27 приведен пример фрагмента каталога для нескольких файлов с указанием первого кластера данного файла:

Рис. 8.27.

На рис. 8.28 приведен фрагмент таблицы FAT для перечисленных в данном каталоге файлов:

Рис. 8.28.

В данном примере видно, что файл ” Document-1.doc ” занимает последовательные кластеры с адресами с 0005 по 0007, файл ” Document-2.doc ” — кластеры 0008, 0009 и 0011, файл ” Table-1.xls ” — кластеры 0012–0013, а файл ” New.ppt ” — кластеры 0010, 0014–0015.

разрывы в цепочках кластеров обусловлены тем, что при удалении файлов образуются свободные места, и вновь создаваемые файлы будут заполнять эти освободившиеся кластеры.

Данное явление называется фрагментацией файлов и снижает производительность операций чтения/записи файлов.

Наиболее существенное отличие версий FAT16 и FAT32 состоит в том, что в FAT16 указатель на номер кластера занимает 16 бит, а в FAT32 — 32 бита. Максимальный размер кластера файловых систем FAT в системах Windows 2000/XP/2003 — 64 килобайта.

Отсюда можно вычислить, что максимальный размер тома с файловой системой FAT16 — 4 гигабайта.

Максимальный размер тома с FAT32 теоретически — 8 терабайт, но на практике он ограничен размером 32 гигабайта (хотя Windows 2000/XP/2003 поддерживают тома большего размера, созданные в других ОС, например, в Windows 95 SR2 или Windows 98).

В табл. 8.1 приведены сведения о соответствии размера тома и размера кластера на данном томе для FAT16 и FAT32:
Таблица 8.1.

Размер томаРазмер кластера для FAT16Размер кластера для FAT32
До 32 Мбайт включительно512 байт (1 сектор)Не поддерживается
33–64 МБ1 КБ (2 сектора)512 байт (1 сектор)
65–128 МБ2 КБ (4 сектора)1 КБ (2 сектора)
129–256 МБ4 КБ (8 секторов)2 КБ (4 сектора)
257–512 МБ8 КБ (16 секторов)4 КБ (8 секторов)
513 МБ–1 ГБ16 КБ (32 сектора)4 КБ (8 секторов)
1 ГБ–2 ГБ32 КБ (64 сектора)4 КБ (8 секторов)
2 ГБ–4 ГБ64 КБ (128 секторов)4 КБ (8 секторов)
4 ГБ–8 ГБНе поддерживается4 КБ (8 секторов)
8 ГБ–16 ГБНе поддерживается8 КБ (16 секторов)
16 ГБ–32 ГБНе поддерживается16 КБ (32 сектора)

Заметим, что каждый файл занимает целое число кластеров. Это означает, что последний кластер заполнен не целиком (в среднем — наполовину).

Это второй вид фрагментации — потеря дискового пространства по причине неполного заполнения последнего кластера файла, причем, чем больше размер раздела и, соответственно, размер кластера, тем больше потери дискового пространства из-за данного вида фрагментации.

Файловая система FAT32 с более медленным ростом размера кластера в зависимости от размера тома более эффективно расходует пространство на диске.

Когда какое-либо приложение отправляет запрос к операционной системе с запросом на открытие файла, ОС сначала последовательно просматривает записи каталога, пока не найдет запись для нужного файла, затем в найденной записи извлекает адрес первого кластера этого файла.

После этого ОС обращается к элементу FAT для данного кластера, чтобы найти следующий кластер в цепочке. Повторяя этот процесс, пока не обнаружит последний кластер файла, ОС точно определяет, какие кластеры принадлежат данному файлу и в какой последовательности.

Таким путем система может предоставить программе любую часть запрашиваемого ею файла.

Источник: https://intuit.ru/studies/courses/991/216/lecture/5570?page=3

Файловые системы NTFS, FAT, FAT32 и exFAT, в чём отличие?

Файловая система диска

Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками читайте в нашем блоге… https://hetmanrecovery.com/ru/recovery_news/difference-between-ntfs-fat-fat32-and-exfat-file-systems.htm

Читайте о том, что собой представляют файловые системы и какие у них между собой отличия. Сделаем акцент на разнице между файловыми системами «NTFS», «FAT», «FAT32» и «exFAT».

Введение

За ответственное и сохранное расположение информационных материалов отвечают запоминающие устройства. Для их успешного и безошибочного функционирования необходимо обязательное наличие программного интерфейса, структурирующего расположение любой информации, и предоставляющего упорядоченные способы управления доступными ресурсами.

Такой урегулированный контролируемый способ внутренней организации, расположения и упорядочивания данных, в соответствии с собственными методами каталогизации и озаглавливания, на различных носителях информации в компьютерах и ноутбуках, а также в разнообразных сторонних электронных устройствах, получил обобщающее название файловая система.

Файловые системы имеют собственную классификацию и представлены различными видами, включающие как наиболее распространенные «NTFS», «FAT», «HFS+», «Extfs», «Ext2», «ReiserFS», «XFS», «HPFS», «ext2», «OpenBSD», «UDF», «YAFFS», так и довольно редкие «ZFS», и данный ряд может быть существенно дополнен многими другими вариантами.

Наиболее часто встречающимися и массово представленными файловыми системами безусловно являются «NTFS», «FAT», «FAT32» и «exFAT». Но обычный пользователь не всегда точно может понять разницу между системами.

В этой статье мы попытаемся рассмотреть общее понятие файловой системы и ответить на отдельные вопросы, такие как: – «Что представляют собой файловые системы«FAT»,«FAT32»,«exFAT»и«NTFS»и в чем разница между ними?».

Определение термина файловая система

Файловая система – это организованный порядок, определяющий набор правил для безопасного расположения, хранения и последующего доступа к разнообразным данным на запоминающих хранилищах информации в компьютерных и других устройствах, содержащих цифровой накопитель.

Параметры файловой системы изначально определяют формат содержимого, группируют его в понятном, для операционной системы, виде, содержащим набор файлов и каталогов, устанавливают максимальный граничный размер файла и раздела, управляют приоритетами доступа, осуществляют шифрование файлов, назначают набор атрибутов файла и перенаправляют к конкретной информации при соответствующем запросе операционной системы.

Программная система управления аппаратными средствами компьютера идентифицирует любой накопитель как набор однотипных кластеров.

Драйверы файловой системы организуют кластеры доступного дискового пространства в файлы и каталоги и содержат список реализованной организации, на основании которого происходит отслеживание и маркировка используемых, свободных или неисправных кластеров, а также осуществляется переход к нужным ячейкам хранения данных по первому требованию.

Файловые системы обслуживают любые виды накопителей информации и управляют различными категориями, например, носители с произвольным или последовательным доступом, виртуальные и сетевые файловые системы, оптические носители, устройства на базе флэш-памяти и т.д.

Главные функции файловой системы сводятся к построению логической модели внутренней организации пространства запоминающего устройства, устойчивой к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств, и обеспечению беспрепятственного взаимодействия элементов операционной системы и программных приложений с расположенными на носителе информационными ресурсами.

Что представляют собой файловые системы «FAT», «FAT32», «exFAT» и «NTFS»

Операционная система «Windows», как самый массовый представитель систем управления компьютерными устройствами в мире, настроена на взаимодействие с различными файловыми системами («NTFS» и «FAT»), но «NTFS» поддерживает большие размеры файлов и томов и обеспечивает более эффективную организацию данных, по сравнению с другими вариантами файловых систем.

И несмотря на общие цели, файловые системы «NTFS» и «FAT» различаются методами организации и хранения данных на диске, а также указанием типов атрибутов, прикрепленных к файлам. И далее мы представим непосредственное описание конкретных файловых систем.

Файловая система «FAT»

Сокращенная аббревиатура «FAT» расшифровывается как «таблица размещения файлов». Это простая классическая архитектура файловой системы, изначально предназначенная для небольших дисков и простых структур папок.

Иными словами, файловая система «FAT» представляет собой групповой метод организации, в котором таблица размещения файлов выделена в отдельную логическую область и находится в начале тома.

Для исключения непреднамеренных или случайных ошибок, способных повлиять на корректное отображение таблицы, система, в целях безопасности, хранит копию массива индексных указателей.

Файловая система «FAT32»

«FAT32» является фактическим стандартом, пришедшим на смену более ранним версиям файловой системы «FAT», «FAT12» и «FAT16», и изначально устанавливается на большинстве видов сменных носителей по умолчанию.

Пространство «FAT32» логически разделено на три сопредельные области: зарезервированную область для служебных структур, табличную форму указателей и непосредственную зону записи содержимого файлов.

Файловая система позволяет использовать накопители на ее основе не только на современных моделях компьютеров, но и в устаревших устройствах и консолях, снабженных разъемом «USB».

Тем не менее, стандарт «FAT32» имеет определенные системные ограничения. Размер отдельных файлов на диске с файловой системой «FAT32» не может превышать четыре гигабайта. Кроме того, весь раздел «FAT32» должен быть менее восьми терабайт.

По совокупности ограничений, формат «FAT32» считается подходящим для «USB-накопителей» или внешних носителей информации.

Для внутреннего накопителя, особенно при желании установить новейшую версию операционной системы «Windows 10», отсутствие отдельных привилегий прикладного уровня в «FAT32» будет серьезным препятствием, и потребует наличия более продвинутой версии файловой системы.

Файловая система «exFAT»

«exFAT» – это сокращенное обозначение от полного английского названия «Extended File Allocation Table» («расширенная таблица размещения файлов»).

Стандарт является обновленной версией файловой системы «FAT32», созданный корпорацией «Microsoft». Основными параметрами система «exFAT» чрезвычайно похожа на «FAT32».

Но главным отличием является устранение ограничений, присутствующих в файловой системе «FAT32», что позволяет пользователям хранить файлы намного большего размера, чем четыре гигабайта.

Также в файловой системе «exFAT» значительно снижено число перезаписей секторов, ответственных за непосредственное хранение информации, что особенно важно для флэш-накопителей, ввиду необратимого изнашивания ячеек после определённого количества операций записи, и улучшен механизм распределения свободного места.

Файловая система «NTFS»

«NTFS» («файловая система новой технологии») была в основном создана с целью устранения ограничений и недостатков файловых систем «FAT», улучшения производительности, надёжности и эффективности использования дискового пространства, а также создания надежного механизма защиты и хранения информации.

Файловая система «NTFS» хранит информацию о файлах в главной файловой таблице «Master File Table» («MFT»), осуществляет разграничение доступа к данным для различных пользователей, предотвращает несанкционированный доступ к содержимому файла, применяя систему шифрования под названием «Encryption File System», которая использует защитный метод «прозрачного шифрования» данных.

Помимо вышесказанного, в файловой системе «NTFS» добавлена способность, отсутствующая в характеристиках файловой системы «FAT», открывать файлы, в названиях которых не используются английские буквы, позволяя использовать любые символы стандарта кодирования юникода «UTF». Таким образом, ограничения использования в названиях символов любых сложных языков, например, хинди или корейский, отсутствует.

Разница между файловыми системами «NTFS», «FAT», «FAT32» и «exFAT»

Файловая система «FAT» создавалась первоначально для накопителей незначительного объема и способна поддерживать граничные размеры файлов до четырех гигабайт, в то время как в системе «NTFS» допустимый предел размера увеличен до шестнадцати терабайт. Далее подробнее представлены другие отличия:

«NTFS»

  • Поддержка файлов и дисков значительных размеров, на порядок превышающие остальные файловые системы.
  • Позволяет использовать расширенные имена файлов, включая поддержку множества сложных языков.
  • Падение работоспособности системы при запуске приложения проверки жёсткого диска или внешнего накопителя на ошибки файловой системы «chkdsk».
  • Стандартное приложение обслуживания системы «chkdsk» печально известно своей медлительностью.
  • Повышен уровень безопасности благодаря внедрению метода шифрования файлов.
  • Значительно быстрее на дисках объемом менее сорока гигабайт.
  • Меньшие файловые кластеры.
  • Поддержка сжатия на уровне файловой системы для файлов, каталогов и дисков для уменьшения дискового пространства.
  • Пользовательские разрешения для файлов и папок.
  • Копии файлов «отменяются», если прерванный кластер очищен.
  • Небольшие файлы хранятся в главной таблице файлов в начале диска.

«FAT»

  • Не совместим с последней версией операционной системы «Windows».
  • Поддержка дисков от тридцати двух мегабайт до двух терабайт.
  • Более сильные преимущества и результативные особенности инструментов для восстановления.
  • Поддерживает быструю проверку работоспособности диска.
  • Простой способ размещения операционной системы и быстрый алгоритм чтения файлов.
  • Быстрее функционирует на дисках объемом менее десяти гигабайт.
  • Цепочки кластеров, содержащие данные из прерванных копий, помечаются как поврежденные.
  • Таблица основных файлов отделена от других файлов.

«FAT 32»

  • Отсутствуют функции безопасности, которые реализованы в более современной файловой системе «NTFS».
  • Не удается установить новейшие версии операционной системы «Windows» (поскольку файл имеет большой размер и может быть установлен только на диски, отформатированные в системе «NTFS»).

«exFAT»

  • Доступ к дискам с файловой системой «exFAT» в операционной системе «Linux» можно получить только после установки соответствующего программного обеспечения.
  • Работает со всеми версиями операционной системы «Windows» и современными версиями системы «Mac OS X».

Заключение

Для хранения, передачи и распространения цифровой информации в обязательном порядке используются различные виды внутренних или внешних запоминающих устройств, каждый из которых оснащен файловой системой.

Разнообразные виды дисковых хранилищ, одномоментно задействованных для хранения информации и использующих различные вариации стандартов файловых систем, не ограничивается единственным экземпляром, и могут иметь разные характеристики.

В зависимости от предъявляемых к накопителям требованиям, пользователи могут, на основании представленного сравнительного обзора, разобраться в особенностях отдельных файловых систем и самостоятельно выбрать наиболее удачную версию для каждого конкретного устройства.

По своему усмотрению пользователи могут оставить без изменений, установленную первоначально, файловую систему, при использовании носителя информации на широком круге различных компьютерных устройств, или обновить ее до максимально выгодной файловой системы «NTFS» при необходимости статичного использования запоминающего дискового накопителя, например, в качестве основы для установки новейшей версии операционной системы «Windows 10».

Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками читайте в нашем блоге… https://hetmanrecovery.com/ru/recovery_news/difference-between-ntfs-fat-fat32-and-exfat-file-systems.htm

Источник: https://zen.yandex.ru/media/hetmansoftware/failovye-sistemy-ntfs-fat-fat32-i-exfat-v-chem-otlichie-5d946f9e1ee34f00ad9b4745

Файловые системы накопителей

Файловая система диска

Именно файловые системы определяют способ хранения информации в виде привычных нам файлов, а также насколько быстро будет осуществляться доступ к данным и с какими ограничениями столкнутся пользователи.

Существует больше 30 файловых систем (ФС), большая часть которых имеет специфическое применение. Например, ФС под названием XFS создана исключительно для операционной системы IRIX, а DTFS — это файловая система, специализирующаяся на сжатии данных.

Если говорить относительно обычных пользователей ПК на Windows, MacOS и Linux, то для них список можно сократить до нескольких самых распространенных.

Файловая система, разработанная компанией Microsoft на замену FAT16. Структурно вся область диска в FAT32 делится на кластеры размером от 512 байт до 32 Кбайт. Представьте себе тетрадь в клеточку.

Каждая клетка — это кластер, в который может быть записан файл или его часть. Таким образом, большие файлы состоят из цепочки кластеров, которые совсем не обязательно будут располагаться друг за другом.

Не будем погружаться в технические дебри и расскажем о том, что больше всего интересует обычных пользователей — плюсы и минусы FAT32.

Главное и пока неоспоримое достоинство этой файловой системы — ее универсальность. FAT32 работает практически со всеми операционными системами Windows, а также без проблем распознается linux, MacOS, операционными системами игровых приставок и даже Android (если в смартфоне предусмотрена поддержка OTG).

Именно поэтому флеш-накопители чаще всего форматируют в FAT32, чтобы не иметь проблем с совместимостью на различных устройствах. С завода больше 90% всех флешек поставляется с этой ФС. Параллельно к плюсам относится высокая скорость работы с малыми и средними файлами (десятки/сотни мегабайт) и нетребовательность к объему ОЗУ.

Однако почтенный возраст FAT32 (больше 24 лет, что по меркам IT-индустрии просто огромный срок) накладывает ряд неприятных ограничений.

Несмотря на то, что размер тома с технической точки зрения может доходить до 8 ТиБ (тебибайт), что составляет около 8,7 ТБ, по факту в операционных системах Windows из-за встроенного ограничения вы не сможете создать том больше 32 ГБ. Соответственно, разметить большие жесткие диски, по крайней мере в Windows, в FAT32 не получится. Возникнут проблемы и с флешками на 64 ГБ.

Другое, более существенное ограничение — размер одного файла не может превышать 4 ГБ. Учитывая, что бэкапы, фильмы в высоком разрешении и архивы с различной информацией весят больше этого предела, ограничение доставляет массу неудобств.

Одна из самых последних «новинок», созданная в 2008 году как расширенная версия FAT32 (extended FAT). Майкрософт решила взять лучшее и избавиться от самых неприятных недостатков.

exFAT ориентирована сугубо на переносные накопители — флешки, SD-карты и съемные жесткие диски. Размер кластера был увеличен до 32 мегабайт, благодаря чему размер файла теперь достигает целых 16 эксабайт (1 эксабайт = 1 048 576 ТБ). Задел на будущее у exFAT довольно внушительный.

Параллельно разработчики избавились от ограничения на размер тома, ввели поддержку прав доступа и минимизировали количество перезаписей, что особенно актуально для flash-памяти, ячейки памяти которой имеют ограниченное количество циклов записи, после чего выходят из строя.  

Ощутимый минус только один — незначительная потеря совместимости. exFAT поддерживает Windows XP SP2 и более новые ОС. Соответственно, Windows 2000, NT и все, что старше, остается «за бортом». Усложнение структуры также привело к большим затратам вычислительной мощности компьютера. Однако на фоне современных процессоров с их потенциалом этим недостатком можно пренебречь.

New Technology File System разработали еще в 1993 году, однако, как и FAT32, используют по сей день. Сходство с FAT проявляется и в том, что, пространство делится на кластеры заданного размера. Однако высокую гибкость NTFS обеспечивает именно структура.

Первые 12% диска выделяются под MFT-зону — специальное служебное пространство, где хранится различная информация для работы всей ФС. Эта зона никогда не фрагментируется. В отличие от FAT используется бинарная структура.

Бинарное дерево располагает имена файлов таким образом, чтобы поиск выполнялся более быстрым способом — путем получения двухзначных ответов на вопросы о положении файла. Соответственно, поисковику не приходится просматривать всю цепочку файлов в каталоге.

NTFS обладает множеством достоинств. Максимальный размер тома на практике — 256 ТБ. Размера файла также хватит с запасом — около 16 ТБ. Помимо этого, за счет функции журналирования NTFS — отказоустойчивая система.

Проще говоря, ФС либо выполняет действие до конца, либо откатывает все до состояния, когда действие еще не было совершено. Промежуточных «ошибочных» состояний практически не бывает.

Имеется встроенное сжатие, средства разграничения прав объектов и шифрование данных.

К главному минусу NTFS относится низкая совместимость — не поддерживается все, что ниже Windows NT. Это не столь печально, но вот на MacOS и Linux записывать файлы на диски с NTFS не получится — только чтение. Игровые консоли Playstation и Xbox 360 также с этой файловой системой не работают.

Например, в PS4 можно отформатировать внешний жесткий диск, но только в формате самой приставки для обеспечения совместимости.

Таким образом, благодаря своему функционалу и поддержке больших объемов пространства NTFS — это отличный вариант для накопителей HDD и SSD. Несмотря на это, вы вполне можете создать на NTFS и флешку, но скорость ее работы по сравнению с FAT будет ниже.

Три приведенных файловых системы являются самыми популярными и наиболее совместимыми среди всех. Для удобства приведем основные параметры в общую таблицу.

FAT32

exFAT

NTFS

MAX объем тома

8 TiB (8,79 ТБ)

256 ТБ 

256 ТБ 

MAX размер файла

4 ГБ

16 эксабайт

16 ТБ 

Максимальная длина имени файла

до 255 символов

Системные копии

Резервная копия FAT

Нет

Резервная копия MFT файла

Атрибуты файлов

Стандартные

Стандартные

Расширенные

Отказоустойчивость

Минимальная

Минимальная

Высокая

Шифрование

Нет

Нет

Да

Совместимость

Все версии Windows, MacOS, Linux, Android

Windows XP с Service Pack 2 и новее, Mac OS X (начиная с версии 10.6.5), Linux

Windows 2000 и новее, MacOS и Linux (возможны ограничения)

Специально под Linux разработана линейка файловых систем ext1-ext4. Самой распространенной можно считать ext3 — максимальный размер файла 2 ТиБ (около 2 ТБ), а ограничение на размер ФС — 32 ТиБ (около 35 TБ).

Предусмотрено ведение журнала, благодаря которому можно восстанавливать систему в случае некоторых сбоев. Читать ext можно и на Windows, но только с использованием специального софта (Ext2Explore и аналоги).

Файловая система ext4 является модификацией третьей версии. К основным нововведениям относится увеличение максимального объема раздела до 1 эксбибайта и файла до 16 тебибайт (17,6 ТБ). Во многих дистрибутивах именно ext4 используется по умолчанию, например, Ubuntu, Debian, Fedora, Mandriva Linux, Red Hat Enterprise.

В гаджетах Apple используется фирменная ФС под названием APFS, которая также применяется и на iOS. Она оптимизирована для работы с твердотельными накопителями, а максимальный размер файла составляет около 8 эксабайт. Другая информация относительно файловой системы является коммерческой тайной разработчиков. Подружить APFS с Windows можно только с помощью специального софта.

Источник: https://club.dns-shop.ru/blog/t-123-vneshnie-hdd/36810-failovyie-sistemyi-nakopitelei/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.