Максимальный размер файла ntfs windows

New Technology File System^[1]

Developer(s)	Microsoft
Full name	NT File System[2]
Introduced	July 1993; 30 years ago with Windows NT 3.1
Partition IDs	0x07 (MBR) EBD0A0A2-B9E5-4433-87C0-68B6B72699C7 (GPT)
Structures
Directory contents	B-tree variant[3][4]
File allocation	Bitmap
Bad blocks	$BadClus (MFT Record)
Limits
Max volume size	264 clusters − 1 cluster (format); 256 TB[a] − 64 KB[a] (Windows 10 version 1703, Windows Server 2016 or earlier implementation)[5] 8 PB[a] − 2 MB[a] (Windows 10 version 1709, Windows Server 2019 or later implementation)[6]
Max file size	16 EB[a] − 1 KB (format); 16 TB − 64 KB (Windows 7, Windows Server 2008 R2 or earlier implementation)[5] 256 TB − 64 KB (Windows 8, Windows Server 2012 or later implementation)[7] 8 PB − 2 MB (Windows 10 version 1709, Windows Server 2019 or later implementation)[6]
Max no. of files	4,294,967,295 (232−1)[5]
Max filename length	255 UTF-16 code units[8]
Allowed filename characters	In Win32 namespace: any UTF-16 code unit (case-insensitive) except /\:*"?<>| as well as NUL[8] In POSIX namespace: any UTF-16 code unit (case-sensitive) except / as well as NUL
Features
Dates recorded	Creation, modification, POSIX change, access
Date range	1 January 1601 – 28 May 60056 (File times are 64-bit numbers counting 100-nanosecond intervals (ten million per second) since 1601, which is 58,000+ years)
Date resolution	100 ns
Forks	Yes (see § Alternate data stream (ADS) below)
Attributes	Read-only, hidden, system, archive, not content indexed, off-line, temporary, compressed, encrypted
File system permissions	ACLs
Transparent compression	Per-file, LZ77 (Windows NT 3.51 onward)
Transparent encryption	Per-file, DESX (Windows 2000 onward), Triple DES (Windows XP onward), AES (Windows XP Service Pack 1, Windows Server 2003 onward)
Data deduplication	Yes (Windows Server 2012)[9]
Other
Supported operating systems	Windows NT 3.1 and later Mac OS X 10.3 and later (read-only) Linux kernel version 2.6 and later Linux kernel versions 2.2-2.4 (read-only) FreeBSD NetBSD OpenBSD (read-only) ChromeOS Solaris ReactOS (read-only)

New Technology File System (NTFS) is a proprietary journaling file system developed by Microsoft.^[2][1] Starting with Windows NT 3.1, it is the default file system of the Windows NT family.^[10] It superseded File Allocation Table (FAT) as the preferred filesystem on Windows and is supported in Linux and BSD as well. NTFS reading and writing support is provided using a free and open-source kernel implementation known as NTFS3 in Linux and the NTFS-3G driver in BSD.^[11][12] By using the convert command, Windows can convert FAT32/16/12 into NTFS without the need to rewrite all files.^[13] NTFS uses several files typically hidden from the user to store metadata about other files stored on the drive which can help improve speed and performance when reading data.^[1] Unlike FAT and High Performance File System (HPFS), NTFS supports access control lists (ACLs), filesystem encryption, transparent compression, sparse files and file system journaling. NTFS also supports shadow copy to allow backups of a system while it is running, but the functionality of the shadow copies varies between different versions of Windows.^[14]

History[edit]

In the mid-1980s, Microsoft and IBM formed a joint project to create the next generation of graphical operating system; the result was OS/2 and HPFS. Because Microsoft disagreed with IBM on many important issues, they eventually separated; OS/2 remained an IBM project and Microsoft worked to develop Windows NT and NTFS.

The HPFS file system for OS/2 contained several important new features. When Microsoft created their new operating system, they borrowed many of these concepts for NTFS.^[15] The original NTFS developers were Tom Miller, Gary Kimura, Brian Andrew, and David Goebel.^[16]

Probably as a result of this common ancestry, HPFS and NTFS use the same disk partition identification type code (07). Using the same Partition ID Record Number is highly unusual, since there were dozens of unused code numbers available, and other major file systems have their own codes. For example, FAT has more than nine (one each for FAT12, FAT16, FAT32, etc.). Algorithms identifying the file system in a partition type 07 must perform additional checks to distinguish between HPFS and NTFS.

Versions[edit]

Microsoft has released five versions of NTFS:

NTFS version number	First operating system	Release date	New features	Remarks
1.0	Windows NT 3.1	1993[10]	Initial version	NTFS 1.0 is incompatible with 1.1 and newer: volumes written by Windows NT 3.5x cannot be read by Windows NT 3.1 until an update (available on the NT 3.5x installation media) is installed.[17]
1.1	Windows NT 3.51	1995	Compressed files, named streams, and access control lists[18]
1.2	Windows NT 4.0	1996	Security descriptors	Commonly called NTFS 4.0 after the OS release
3.0	Windows 2000	2000	Disk quotas, file-level encryption in a form of Encrypting File System, sparse files, reparse points, update sequence number (USN) journaling, distributed link tracking, the $Extend folder and its files	Compatibility was also made available for Windows NT 4.0 with the Service Pack 4 update. Commonly called NTFS 5.0 after the OS release.[19]
3.1	Windows XP	October 2001	Expanded the Master File Table (MFT) entries with redundant MFT record number (useful for recovering damaged MFT files)	Commonly called NTFS 5.1 after the OS release. LFS version 1.1 was replaced by version 2.0 as of Windows 8 to improve performance.

The NTFS.sys version number (e.g. v5.0 in Windows 2000) is based on the operating system version; it should not be confused with the NTFS version number (v3.1 since Windows XP).^[20]

Although subsequent versions of Windows added new file system-related features, they did not change NTFS itself. For example, Windows Vista implemented NTFS symbolic links, Transactional NTFS, partition shrinking, and self-healing.^[21] NTFS symbolic links are a new feature in the file system; all the others are new operating system features that make use of NTFS features already in place.

Scalability[edit]

NTFS is optimized for 4 KB^[a] clusters, but supports a maximum cluster size of 2 MB^[a]. (Earlier implementations support up to 64 KB)^[6] The maximum NTFS volume size that the specification can support is 2⁶⁴ − 1 clusters, but not all implementations achieve this theoretical maximum, as discussed below.

The maximum NTFS volume size implemented in Windows XP Professional is 2³² − 1 clusters, partly due to partition table limitations. For example, using 64 KB clusters, the maximum size Windows XP NTFS volume is 256 TB minus 64 KB. Using the default cluster size of 4 KB, the maximum NTFS volume size is 16 TB minus 4 KB. Both of these are vastly higher than the 128 GB^[a] limit in Windows XP SP1. Many BIOS firmware limit the Master Boot Records (MBR) partitions size to 2 TiB,^[22] which is the limit for hard drives with a 512 bytes physical sector size, although for a 4 KiB physical sector the MBR partition size limit is 16 TiB. An alternative is to use multiple GUID Partition Table (GPT or «dynamic») volumes for be combined to create a single NTFS volume larger than 2 TiB. Booting from a GPT volume to a Windows environment in a Microsoft supported way requires a system with Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) and 64-bit support.^[23] GPT data disks are supported on systems with BIOS.

The NTFS maximum theoretical limit on the size of individual files is 16 EB^[a][24] (16 × 1024⁶ or 2⁶⁴ bytes) minus 1 KB, which totals 18,446,744,073,709,550,592 bytes. With Windows 10 version 1709 and Windows Server 2019, the maximum implemented file size is 8 PB^[a] minus 2 MB or 9,007,199,252,643,840 bytes.^[6]

Interoperability[edit]

Windows[edit]

While the different NTFS versions are for the most part fully forward- and backward-compatible, there are technical considerations for mounting newer NTFS volumes in older versions of Microsoft Windows. This affects dual-booting, and external portable hard drives. For example, attempting to use an NTFS partition with «Previous Versions» (Volume Shadow Copy) on an operating system that does not support it will result in the contents of those previous versions being lost.^[14] A Windows command-line utility called convert.exe can convert supporting file systems to NTFS, including HPFS (only on Windows NT 3.1, 3.5, and 3.51), FAT16 and FAT32 (on Windows 2000 and later).^[25][26]

FreeBSD[edit]

FreeBSD 3.2 released in May 1999 included read-only NTFS support written by Semen Ustimenko.^[27][28] This implementation was ported to NetBSD by Christos Zoulas and Jaromir Dolecek and released with NetBSD 1.5 in December 2000.^[29] The FreeBSD implementation of NTFS was also ported to OpenBSD by Julien Bordet and offers native read-only NTFS support by default on i386 and amd64 platforms as of version 4.9 released 1 May 2011.^[30][28]

Linux[edit]

Linux kernel versions 2.1.74 and later include a driver written by Martin von Löwis which has the ability to read NTFS partitions;^[31] kernel versions 2.5.11 and later contain a new driver written by Anton Altaparmakov (University of Cambridge) and Richard Russon which supports file read.^[32][33][31] The ability to write to files was introduced with kernel version 2.6.15 in 2006 which allows users to write to existing files but does not allow the creation of new ones.^[34] Paragon’s NTFS driver (see below) has been merged into kernel version 5.15, and it supports read/write on normal, compressed and sparse files, as well as journal replaying.^[35]

NTFS-3G is a free GPL-licensed FUSE implementation of NTFS that was initially developed as a Linux kernel driver by Szabolcs Szakacsits. It was re-written as a FUSE program to work on other systems that FUSE supports like macOS, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD,^[36] Solaris, QNX, and Haiku^[37] and allows reading and writing to NTFS partitions. A performance enhanced commercial version of NTFS-3G, called «Tuxera NTFS for Mac», is also available from the NTFS-3G developers.^[38]

Captive NTFS, a ‘wrapping’ driver that uses Windows’ own driver ntfs.sys, exists for Linux. It was built as a Filesystem in Userspace (FUSE) program and released under the GPL but work on Captive NTFS ceased in 2006.^[39]

Linux kernel versions 5.15 onwards carry NTFS3, a fully functional NTFS Read-Write driver which works on NTFS versions up to 3.1 and is maintained primarily by the Paragon Software Group.

macOS[edit]

Mac OS X 10.3 included Ustimenko’s read-only implementation of NTFS from FreeBSD. Then in 2006 Apple hired Anton Altaparmakov to write a new NTFS implementation for Mac OS X 10.6.^[40] Native NTFS write support is included in 10.6 and later, but is not activated by default, although workarounds do exist to enable the functionality. However, user reports indicate the functionality is unstable and tends to cause kernel panics.^[41]

Paragon Software Group sells a read-write driver named NTFS for Mac OS X,^[42] which is also included on some models of Seagate hard drives.^[43]

OS/2[edit]

The NetDrive package for OS/2 (and derivatives such as eComStation and ArcaOS) supports a plugin which allows read and write access to NTFS volumes.^[44][45]

DOS[edit]

There is a free-for-personal-use read/write driver for MS-DOS by Avira called «NTFS4DOS».^[46][47]

Ahead Software developed a «NTFSREAD» driver (version 1.200) for DR-DOS 7.0x between 2002 and 2004. It was part of their Nero Burning ROM software.

Security[edit]

NTFS uses access control lists and user-level encryption to help secure user data.

Access control lists (ACLs)[edit]

In NTFS, each file or folder is assigned a security descriptor that defines its owner and contains two access control lists (ACLs). The first ACL, called discretionary access control list (DACL), defines exactly what type of interactions (e.g. reading, writing, executing or deleting) are allowed or forbidden by which user or groups of users. For example, files in the C:\Program Files folder may be read and executed by all users but modified only by a user holding administrative privileges.^[48] Windows Vista adds mandatory access control info to DACLs. DACLs are the primary focus of User Account Control in Windows Vista and later.

The second ACL, called system access control list (SACL), defines which interactions with the file or folder are to be audited and whether they should be logged when the activity is successful, failed or both. For example, auditing can be enabled on sensitive files of a company, so that its managers get to know when someone tries to delete them or make a copy of them, and whether he or she succeeds.^[48]

Encryption[edit]

Encrypting File System (EFS) provides user-transparent encryption of any file or folder on an NTFS volume.^[49] EFS works in conjunction with the EFS service, Microsoft’s CryptoAPI and the EFS File System Run-Time Library (FSRTL). EFS works by encrypting a file with a bulk symmetric key (also known as the File Encryption Key, or FEK), which is used because it takes a relatively small amount of time to encrypt and decrypt large amounts of data than if an asymmetric key cipher is used. The symmetric key that is used to encrypt the file is then encrypted with a public key that is associated with the user who encrypted the file, and this encrypted data is stored in an alternate data stream of the encrypted file. To decrypt the file, the file system uses the private key of the user to decrypt the symmetric key that is stored in the data stream. It then uses the symmetric key to decrypt the file. Because this is done at the file system level, it is transparent to the user.^[50] Also, in case of a user losing access to their key, support for additional decryption keys has been built into the EFS system, so that a recovery agent can still access the files if needed. NTFS-provided encryption and NTFS-provided compression are mutually exclusive; however, NTFS can be used for one and a third-party tool for the other.

The support of EFS is not available in Basic, Home, and MediaCenter versions of Windows, and must be activated after installation of Professional, Ultimate, and Server versions of Windows or by using enterprise deployment tools within Windows domains.

Features[edit]

Journaling[edit]

NTFS is a journaling file system and uses the NTFS Log ($LogFile) to record metadata changes to the volume. It is a feature that FAT does not provide and critical for NTFS to ensure that its complex internal data structures will remain consistent in case of system crashes or data moves performed by the defragmentation API, and allow easy rollback of uncommitted changes to these critical data structures when the volume is remounted. Notably affected structures are the volume allocation bitmap, modifications to MFT records such as moves of some variable-length attributes stored in MFT records and attribute lists, and indices for directories and security descriptors.

The ($LogFile) format has evolved through several versions:

Windows Version	$LogFile format version
Windows NT 4.0	1.1
Windows 2000
Windows XP
Windows Vista
Windows 7
Windows 8	2.0
Windows 8.1
Windows 10

The incompatibility of the $LogFile versions implemented by Windows 8, Windows 10, Windows 11 prevents Windows 7 (and earlier versions of Windows) from recognizing version 2.0 of the $LogFile. Backward compatibility is provided by downgrading the $LogFile to version 1.1 when an NTFS volume is cleanly dismounted. It is again upgraded to version 2.0 when mounting on a compatible version of Windows. However, when hibernating to disk in the logoff state (a.k.a. Hybrid Boot or Fast Boot, which is enabled by default), mounted file systems are not dismounted, and thus the $LogFiles of any active file systems are not downgraded to version 1.1. The inability to process version 2.0 of the $LogFile by versions of Windows older than 8.0 results in an unnecessary invocation of the CHKDSK disk repair utility. This is particularly a concern in a multi-boot scenario involving pre- and post-8.0 versions of Windows, or when frequently moving a storage device between older and newer versions. A Windows Registry setting exists to prevent the automatic upgrade of the $LogFile to the newer version. The problem can also be dealt with by disabling Hybrid Boot.^[51]

The USN Journal (Update Sequence Number Journal) is a system management feature that records (in $Extend\$UsnJrnl) changes to files, streams and directories on the volume, as well as their various attributes and security settings. The journal is made available for applications to track changes to the volume.^[52] This journal can be enabled or disabled on non-system volumes.^[53]

Hard links[edit]

The hard link feature allows different file names to directly refer to the same file contents. Hard links may link only to files in the same volume, because each volume has its own MFT.
Hard links were originally included to support the POSIX subsystem in Windows NT.^[54]

Although hard links use the same MFT record (inode) which records file metadata such as file size, modification date, and attributes, NTFS also caches this data in the directory entry as a performance enhancement. This means that when listing the contents of a directory using FindFirstFile/FindNextFile family of APIs, (equivalent to the POSIX opendir/readdir APIs) you will also receive this cached information, in addition to the name and inode. However, you may not see up-to-date information, as this information is only guaranteed to be updated when a file is closed, and then only for the directory from which the file was opened.^[55] This means where a file has multiple names via hard links, updating a file via one name does not update the cached data associated with the other name. You can always obtain up-to-date data using GetFileInformationByHandle (which is the true equivalent of POSIX stat function). This can be done using a handle which has no access to the file itself (passing zero to CreateFile for dwDesiredAccess), and closing this handle has the incidental effect of updating the cached information.

Windows uses hard links to support short (8.3) filenames in NTFS. Operating system support is needed because there are legacy applications that can work only with 8.3 filenames, but support can be disabled. In this case, an additional filename record and directory entry is added, but both 8.3 and long file name are linked and updated together, unlike a regular hard link.

The NTFS file system has a limit of 1024 hard links on a file.^[56]

Alternate data stream (ADS)[edit]

Alternate data streams allow more than one data stream to be associated with a filename (a fork), using the format «filename:streamname» (e.g., «text.txt:extrastream»).

NTFS Streams were introduced in Windows NT 3.1, to enable Services for Macintosh (SFM) to store resource forks. Although current versions of Windows Server no longer include SFM, third-party Apple Filing Protocol (AFP) products (such as GroupLogic’s ExtremeZ-IP) still use this feature of the file system.

A small ADS named «Zone.Identifier» is added by Internet Explorer and by most browsers to mark files downloaded from external sites as possibly unsafe to run; the local shell would then require user confirmation before opening them.^[57] When the user indicates that they no longer want this confirmation dialog, this ADS is deleted. This functionality is also known as «Mark of the Web«.^[58][59]

Alternate streams are not listed in Windows Explorer, and their size is not included in the file’s size. When the file is copied or moved to another file system without ADS support the user is warned that alternate data streams cannot be preserved. No such warning is typically provided if the file is attached to an e-mail, or uploaded to a website. Thus, using alternate streams for critical data may cause problems. Microsoft provides a tool called Streams^[60] to view streams on a selected volume. Starting with Windows PowerShell 3.0, it is possible to manage ADS natively with six cmdlets: Add-Content, Clear-Content, Get-Content, Get-Item, Remove-Item, Set-Content.^[61]

Malware has used alternate data streams to hide code.^[62] As a result, malware scanners and other special tools now^[when?] check for alternate data streams.

File compression[edit]

Compression is enabled on a per-folder or per-file basis by setting the ‘compressed’ attribute. When compression is enabled on a folder, any files moved or saved to that folder will be automatically compressed using LZNT1 algorithm (a variant of LZ77).^[63] The compression algorithm is designed to support cluster sizes of up to 4 KB; when the cluster size is greater than 4 KB on an NTFS volume, NTFS compression is not available.^[64] Data is compressed in 16-cluster chunks (up to 64 KB in size); if the compression reduces 64 KB of data to 60 KB or less, NTFS treats the unneeded 4 KB pages like empty sparse file clusters—they are not written. This allows for reasonable random-access times as the OS merely has to follow the chain of fragments.

Compression works best with files that have repetitive content, are seldom written, are usually accessed sequentially, and are not themselves compressed. Single-user systems with limited hard disk space can benefit from NTFS compression for small files, from 4 KB to 64 KB or more, depending on compressibility. Files smaller than approximately 900 bytes are stored within the directory entry of the MFT.^[65]

Advantages[edit]

Users of fast multi-core processors will find improvements in application speed by compressing their applications and data as well as a reduction in space used. Even when SSD controllers already compress data, there is still a reduction in I/Os since less data is transferred.^[66]

According to research by Microsoft’s NTFS Development team, 50–60 GB is a reasonable maximum size for a compressed file on an NTFS volume with a 4 KB (default) cluster (block) size. This reasonable maximum size decreases sharply for volumes with smaller cluster sizes.^[67]

Disadvantages[edit]

Large compressible files become highly fragmented since every chunk smaller than 64 KB becomes a fragment.^[67][68] Flash memory, such as SSD drives do not have the head movement delays and high access time of mechanical hard disk drives, so fragmentation has only a smaller penalty.

If system files that are needed at boot time (such as drivers, NTLDR, winload.exe, or BOOTMGR) are compressed, the system may fail to boot correctly, because decompression filters are not yet loaded.^{[69][failed verification]} Later editions of Windows^[which?] do not allow important system files to be compressed.

System compression[edit]

Since Windows 10, Microsoft has introduced new file compression scheme based on the XPRESS algorithm with 4K/8K/16K block size^[70] and the LZX algorithm;^[71] both are variants of LZ77 updated with Huffman entropy coding and range coding, which LZNT1 lacked. These compression algorithms were taken from Windows Imaging Format (WIM file).

The new compression scheme is used by CompactOS feature, which reduces disk usage by compressing Windows system files.^[72] CompactOS is not an extension of NTFS file compression and does not use the ‘compressed’ attribute; instead, it sets a reparse point on each compressed file with a WOF (Windows Overlay Filter) tag,^[73] but the actual data is stored in an alternate data stream named «WofCompressedData», which is decompressed on-the-fly by a WOF filesystem filter driver, and the main file is an empty sparse file.^[73] This design is meant purely for read-only access, so any writes to compressed files result in an automatic decompression.^[73][74][75]

CompactOS compression is intended for OEMs who prepare OS images with the /compact flag of the DISM tool in Windows ADK,^[76] but it can also be manually turned on per file with the /exe flag of the compact command.^[77] CompactOS algorithm avoids file fragmentation by writing compressed data in contiguously allocated chunks, unlike core NTFS compression.^{[citation needed]}

CompactOS file compression is an improved version of WIMBoot feature introduced in Windows 8.1. WIMBoot reduces Windows disk usage by keeping system files in a compressed WIM image on a separate hidden disk partition.^[78] Similarly to CompactOS, Windows system directories only contain sparse files marked by a reparse point with a WOF tag, and Windows Overlay Filter driver decompresses file contents on-the-fly from the WIM image. WIMBoot is less effective than CompactOS though, as new updated versions of system files need to be written to the system partition, consuming disk space.^[73]

Sparse files[edit]

Sparse files are files interspersed with empty segments for which no actual storage space is used. To the applications, the file looks like an ordinary file with empty regions seen as regions filled with zeros; the file system maintains an internal list of such regions for each sparse file.^[79] A sparse file does not necessarily include sparse zeros areas; the «sparse file» attribute just means that the file is allowed to have them.

Database applications, for instance, may use sparse files.^[80] As with compressed files, the actual sizes of sparse files are not taken into account when determining quota limits.^[81]

Volume Shadow Copy[edit]

The Volume Shadow Copy Service (VSS) keeps historical versions of files and folders on NTFS volumes by copying old, newly overwritten data to shadow copy via copy-on-write technique. The user may later request an earlier version to be recovered. This also allows data backup programs to archive files currently in use by the file system.

Windows Vista also introduced persistent shadow copies for use with System Restore and Previous Versions features. Persistent shadow copies, however, are deleted when an older operating system mounts that NTFS volume. This happens because the older operating system does not understand the newer format of persistent shadow copies.^[14]

Transactions[edit]

As of Windows Vista, applications can use Transactional NTFS (TxF) to group multiple changes to files together into a single transaction. The transaction will guarantee that either all of the changes happen, or none of them do, and that no application outside the transaction will see the changes until they are committed.^[82]

It uses similar techniques as those used for Volume Shadow Copies (i.e. copy-on-write) to ensure that overwritten data can be safely rolled back, and a CLFS log to mark the transactions that have still not been committed, or those that have been committed but still not fully applied (in case of system crash during a commit by one of the participants).

Transactional NTFS does not restrict transactions to just the local NTFS volume, but also includes other transactional data or operations in other locations such as data stored in separate volumes, the local registry, or SQL databases, or the current states of system services or remote services. These transactions are coordinated network-wide with all participants using a specific service, the DTC, to ensure that all participants will receive same commit state, and to transport the changes that have been validated by any participant (so that the others can invalidate their local caches for old data or rollback their ongoing uncommitted changes). Transactional NTFS allows, for example, the creation of network-wide consistent distributed file systems, including with their local live or offline caches.

Microsoft now advises against using TxF: «Microsoft strongly recommends developers utilize alternative means» since «TxF may not be available in future versions of Microsoft Windows».^[83]

Quotas[edit]

Disk quotas were introduced in NTFS v3. They allow the administrator of a computer that runs a version of Windows that supports NTFS to set a threshold of disk space that users may use. It also allows administrators to keep track of how much disk space each user is using. An administrator may specify a certain level of disk space that a user may use before they receive a warning, and then deny access to the user once they hit their upper limit of space. Disk quotas do not take into account NTFS’s transparent file-compression, should this be enabled. Applications that query the amount of free space will also see the amount of free space left to the user who has a quota applied to them.

Reparse points[edit]

Introduced in NTFS v3, NTFS reparse points are used by associating a reparse tag in the user space attribute of a file or directory. Microsoft includes several default tags including symbolic links, directory junction points and volume mount points. When the Object Manager parses a file system name lookup and encounters a reparse attribute, it will reparse the name lookup, passing the user controlled reparse data to every file system filter driver that is loaded into Windows. Each filter driver examines the reparse data to see whether it is associated with that reparse point, and if that filter driver determines a match, then it intercepts the file system request and performs its special functionality.

Limitations[edit]

Resizing[edit]

Starting with Windows Vista Microsoft added the built-in ability to shrink or expand a partition. However, this ability does not relocate page file fragments or files that have been marked as unmovable, so shrinking a volume will often require relocating or disabling any page file, the index of Windows Search, and any Shadow Copy used by System Restore. Various third-party tools are capable of resizing NTFS partitions.

OneDrive[edit]

Since 2017, Microsoft requires the OneDrive file structure to reside on an NTFS disk.^[84] This is because OneDrive Files On-Demand feature uses NTFS reparse points to link files and folders that are stored in OneDrive to the local filesystem, making the file or folder unusable with any previous version of Windows, with any other NTFS file system driver, or any file system and backup utilities not updated to support it.^[85]

Structure[edit]

NTFS is made up of several components including: a partition boot sector (PBS) that holds boot information; the master file table that stores a record of all files and folders in the filesystem; a series of meta files that help structure meta data more efficiently; data streams and locking mechanisms.

Internally, NTFS uses B-trees to index file system data. A file system journal is used to guarantee the integrity of the file system metadata but not individual files’ content. Systems using NTFS are known to have improved reliability compared to FAT file systems.^[86]

NTFS allows any sequence of 16-bit values for name encoding (e.g. file names, stream names or index names) except 0x0000. This means UTF-16 code units are supported, but the file system does not check whether a sequence is valid UTF-16 (it allows any sequence of short values, not restricted to those in the Unicode standard). In Win32 namespace, any UTF-16 code units are case insensitive whereas in POSIX namespace they are case sensitive. File names are limited to 255 UTF-16 code units. Certain names are reserved in the volume root directory and cannot be used for files. These are $MFT, $MFTMirr, $LogFile, $Volume, $AttrDef, . (dot), $Bitmap, $Boot, $BadClus, $Secure, $UpCase, and $Extend.^[5] . (dot) and $Extend are both directories; the others are files. The NT kernel limits full paths to 32,767 UTF-16 code units. There are some additional restrictions on code points and file names.^[87]

Partition Boot Sector (PBS)[edit]

This boot partition format is roughly based upon the earlier FAT filesystem, but the fields are in different locations. Some of these fields, especially the «sectors per track», «number of heads» and «hidden sectors» fields may contain dummy values on drives where they either do not make sense or are not determinable.

The OS first looks at the 8 bytes at 0x30 to find the cluster number of the $MFT, then multiplies that number by the number of sectors per cluster (1 byte found at 0x0D). This value is the sector offset (LBA) to the $MFT, which is described below.

Master File Table[edit]

In NTFS, all file, directory and metafile data—file name, creation date, access permissions (by the use of access control lists), and size—are stored as metadata in the Master File Table (MFT). This abstract approach allowed easy addition of file system features during Windows NT’s development—an example is the addition of fields for indexing used by the Active Directory and the Windows Search. This also enables fast file search software to locate named local files and folders included in the MFT very quickly, without requiring any other index.

The MFT structure supports algorithms which minimize disk fragmentation.^[90] A directory entry consists of a filename and a «file ID» (analogous to the inode number), which is the record number representing the file in the Master File Table. The file ID also contains a reuse count to detect stale references. While this strongly resembles the W_FID of Files-11, other NTFS structures radically differ.

A partial copy of the MFT, called the MFT mirror, is stored to be used in case of corruption.^[91] If the first record of the MFT is corrupted, NTFS reads the second record to find the MFT mirror file. Locations for both files are stored in the boot sector.^[92]

Metafiles[edit]

NTFS contains several files that define and organize the file system. In all respects, most of these files are structured like any other user file ($Volume being the most peculiar), but are not of direct interest to file system clients.^[93] These metafiles define files, back up critical file system data, buffer file system changes, manage free space allocation, satisfy BIOS expectations, track bad allocation units, and store security and disk space usage information. All content is in an unnamed data stream, unless otherwise indicated.

These metafiles are treated specially by Windows, handled directly by the NTFS.SYS driver and are difficult to directly view: special purpose-built tools are needed.^[b] As of Windows 7, the NTFS driver completely prohibits user access, resulting in a BSoD whenever an attempt to execute a metadata file is made. One such tool is the nfi.exe («NTFS File Sector Information Utility») that is freely distributed as part of the Microsoft «OEM Support Tools». For example, to obtain information on the «$MFT»-Master File Table Segment the following command is used: nfi.exe c:\$MFT^[94] Another way to bypass the restriction is to use 7-Zip’s file manager and go to the low-level NTFS path \\.\X:\ (where X:\ resembles any drive/partition). Here, 3 new folders will appear: $EXTEND, [DELETED] (a pseudo-folder that 7-Zip uses to attach files deleted from the file system to view), and [SYSTEM] (another pseudo-folder that contains all the NTFS metadata files). This trick can be used from removable devices (USB flash drives, external hard drives, SD Cards, etc.) inside Windows, but doing this on the active partition requires offline access (namely WinRE).

Attribute lists, attributes, and streams[edit]

For each file (or directory) described in the MFT record, there is a linear repository of stream descriptors (also named attributes), packed together in one or more MFT records (containing the so-called attributes list), with extra padding to fill the fixed 1 KB size of every MFT record, and that fully describes the effective streams associated with that file.

Each attribute has an attribute type (a fixed-size integer mapping to an attribute definition in file $AttrDef), an optional attribute name (for example, used as the name for an alternate data stream), and a value, represented in a sequence of bytes. For NTFS, the standard data of files, the alternate data streams, or the index data for directories are stored as attributes.

According to $AttrDef, some attributes can be either resident or non-resident. The $DATA attribute, which contains file data, is such an example. When the attribute is resident (which is represented by a flag), its value is stored directly in the MFT record. Otherwise, clusters are allocated for the data, and the cluster location information is stored as data runs in the attribute.

• For each file in the MFT, the attributes identified by attribute type, attribute name must be unique. Additionally, NTFS has some ordering constraints for these attributes.
• There is a predefined null attribute type, used to indicate the end of the list of attributes in one MFT record. It must be present as the last attribute in the record (all other storage space available after it will be ignored and just consists of padding bytes to match the record size in the MFT).
• Some attribute types are required and must be present in each MFT record, except unused records that are just indicated by null attribute types.
  • This is the case for the $STANDARD_INFORMATION attribute that is stored as a fixed-size record and contains the timestamps and other basic single-bit attributes (compatible with those managed by FAT in DOS or Windows 9x).
• Some attribute types cannot have a name and must remain anonymous.
  • This is the case for the standard attributes, or for the preferred NTFS «filename» attribute type, or the «short filename» attribute type, when it is also present (for compatibility with DOS-like applications, see below). It is also possible for a file to contain only a short filename, in which case it will be the preferred one, as listed in the Windows Explorer.
  • The filename attributes stored in the attribute list do not make the file immediately accessible through the hierarchical file system. In fact, all the filenames must be indexed separately in at least one other directory on the same volume. There it must have its own MFT record and its own security descriptors and attributes that reference the MFT record number for this file. This allows the same file or directory to be «hardlinked» several times from several containers on the same volume, possibly with distinct filenames.
• The default data stream of a regular file is a stream of type $DATA but with an anonymous name, and the ADSs are similar but must be named.
• On the other hand, the default data stream of directories has a distinct type, but are not anonymous: they have an attribute name («$I30» in NTFS 3+) that reflects its indexing format.

All attributes of a given file may be displayed by using the nfi.exe («NTFS File Sector Information Utility») that is freely distributed as part of the Microsoft «OEM Support Tools».^[94]

Windows system calls may handle alternate data streams.^[5] Depending on the operating system, utility and remote file system, a file transfer might silently strip data streams.^[5] A safe way of copying or moving files is to use the BackupRead and BackupWrite system calls, which allow programs to enumerate streams, to verify whether each stream should be written to the destination volume and to knowingly skip unwanted streams.^[5]

Resident vs. non-resident attributes[edit]

To optimize the storage and reduce the I/O overhead for the very common case of attributes with very small associated value, NTFS prefers to place the value within the attribute itself (if the size of the attribute does not then exceed the maximum size of an MFT record), instead of using the MFT record space to list clusters containing the data; in that case, the attribute will not store the data directly but will just store an allocation map (in the form of data runs) pointing to the actual data stored elsewhere on the volume.^[95] When the value can be accessed directly from within the attribute, it is called «resident data» (by computer forensics workers). The amount of data that fits is highly dependent on the file’s characteristics, but 700 to 800 bytes is common in single-stream files with non-lengthy filenames and no ACLs.

• Some attributes (such as the preferred filename, the basic file attributes) cannot be made non-resident. For non-resident attributes, their allocation map must fit within MFT records.
• Encrypted-by-NTFS, sparse data streams, or compressed data streams cannot be made resident.
• The format of the allocation map for non-resident attributes depends on its capability of supporting sparse data storage. In the current implementation of NTFS, once a non-resident data stream has been marked and converted as sparse, it cannot be changed back to non-sparse data, so it cannot become resident again, unless this data is fully truncated, discarding the sparse allocation map completely.
• When a non-resident attribute is so fragmented, that its effective allocation map cannot fit entirely within one MFT record, NTFS stores the attribute in multiple records. The first one among them is called the base record, while the others are called extension records. NTFS creates a special attribute $ATTRIBUTE_LIST to store information mapping different parts of the long attribute to the MFT records, which means the allocation map may be split into multiple records. The $ATTRIBUTE_LIST itself can also be non-resident, but its own allocation map must fit within one MFT record.
• When there are too many attributes for a file (including ADS’s, extended attributes, or security descriptors), so that they cannot fit all within the MFT record, extension records may also be used to store the other attributes, using the same format as the one used in the base MFT record, but without the space constraints of one MFT record.

The allocation map is stored in a form of data runs with compressed encoding. Each data run represents a contiguous group of clusters that store the attribute value. For files on a multi-GB volume, each entry can be encoded as 5 to 7 bytes, which means a 1 KB MFT record can store about 100 such data runs. However, as the $ATTRIBUTE_LIST also has a size limit, it is dangerous to have more than 1 million fragments of a single file on an NTFS volume, which also implies that it is in general not a good idea to use NTFS compression on a file larger than 10 GB.^[96]

The NTFS file system driver will sometimes attempt to relocate the data of some of the attributes that can be made non-resident into the clusters, and will also attempt to relocate the data stored in clusters back to the attribute inside the MFT record, based on priority and preferred ordering rules, and size constraints.

Since resident files do not directly occupy clusters («allocation units»), it is possible for an NTFS volume to contain more files on a volume than there are clusters. For example, a 74.5 GB partition NTFS formats with 19,543,064 clusters of 4 KB. Subtracting system files (a 64 MB log file, a 2,442,888-byte Bitmap file, and about 25 clusters of fixed overhead) leaves 19,526,158 clusters free for files and indices. Since there are four MFT records per cluster, this volume theoretically could hold almost 4 × 19,526,158 = 78,104,632 resident files.

Opportunistic locks[edit]

Opportunistic file locks (oplocks) allow clients to alter their buffering strategy for a given file or stream in order to increase performance and reduce network use.^[97] Oplocks apply to the given open stream of a file and do not affect oplocks on a different stream.

Oplocks can be used to transparently access files in the background. A network client may avoid writing information into a file on a remote server if no other process is accessing the data, or it may buffer read-ahead data if no other process is writing data.

Windows supports four different types of oplocks:

• Level 2 (or shared) oplock: multiple readers, no writers (i.e. read caching).
• Level 1 (or exclusive) oplock: exclusive access with arbitrary buffering (i.e. read and write caching).
• Batch oplock (also exclusive): a stream is opened on the server, but closed on the client machine (i.e. read, write and handle caching).
• Filter oplock (also exclusive): applications and file system filters can «back out» when others try to access the same stream (i.e. read and write caching) (since Windows 2000)

Opportunistic locks have been enhanced in Windows 7 and Windows Server 2008 R2 with per-client oplock keys.^[98]

Time[edit]

Windows NT and its descendants keep internal timestamps as UTC and make the appropriate conversions for display purposes; all NTFS timestamps are in UTC.^{[citation needed]}

For historical reasons, the versions of Windows that do not support NTFS all keep time internally as local zone time, and therefore so do all file systems – other than NTFS – that are supported by current versions of Windows. This means that when files are copied or moved between NTFS and non-NTFS partitions, the OS needs to convert timestamps on the fly. But if some files are moved when daylight saving time (DST) is in effect, and other files are moved when standard time is in effect, there can be some ambiguities in the conversions. As a result, especially shortly after one of the days on which local zone time changes, users may observe that some files have timestamps that are incorrect by one hour. Due to the differences in implementation of DST in different jurisdictions, this can result in a potential timestamp error of up to 4 hours in any given 12 months.^[99]

See also[edit]

• Comparison of file systems
• NTFSDOS
• ntfsresize
• WinFS (a canceled Microsoft filesystem)
• ReFS, a newer Microsoft filesystem

Notes[edit]

References[edit]

Further reading[edit]

External links[edit]

• NTFS3
• NTFS3 source code

Стал у меня в медиаплеере (Ellion HMP-1000) глючить диск. Я купил новый на замену, подключил их оба ко внешнему SATA/USB3 контроллеру, да и запустил копироваться старый — на новый (дело было под Windows7/Ultimate). Скопировалось всё, кроме файлов >16GB размером. Тут бы я и смирился с неизбежным, предварительно погуглив тему, но меня мучает сомнение: эти самые файлы размером более 16GB были скачаны торрентом на тот самый компьютер, который отказался их потом копировать, и до сих пор там спокойно лежат, и нормально читаются.

Т.е. имеется W7/Ult x64, c диском, про который NTFSInfo говорит:
Volume size : 715402 MB
Total sectors : 1465144001
Total clusters : 183143000
Free clusters : 30313390
Free space : 118411 MB (16% of drive)
Bytes per sector : 512
Bytes per cluster : 4096
Bytes per MFT record : 1024

и на который скачался utracker’ом 17GB файл, каковой до сих пор прекрасно и целиком читается. Этот файл был скопирован по сети на медиаплеер (работает под линуксом, но фильмы держит на NTFS разделе), откуда тоже прекрасно проигрался. Будучи подключен к вышеуказанному компьютеру напрямую, через SATA/USB контроллер, диск из медиаплеера виден как
Volume size : 1902761 MB
Total sectors : 3896854919
Total clusters : 487106864
Free clusters : 62272474
Free space : 243251 MB (12% of drive)
Bytes per sector : 512
Bytes per cluster : 4096
Bytes per MFT record : 1024

и 17GB файл с него не открывается (пишет «The requested operation could not be completed due to a file system limitation»).

Собственно, вопросов два:
1. если 16GB предел в размера файла в Win7/Ult есть, то как туда скачался 17GB файл?
2. если предела нет, то почему OS не дает считать этот файл?

Файловая система для флешки FAT32, NTFS или exFAT

Разберем виды файловой системы для флешки, какой же все таки лучше. Один пользователь прислал мне фото с ошибкой «Файл слишком велик для конечной файловой системы» и решил написать статью в каких случаях нужно использовать системы FAT32, NTFS и exFAT.

Он перемещал файл размером более 4 Гб на флешку размером 8 Гб. Дело в том, что система FAT32 не может обрабатывать информацию более 4 Гб, если у вас флешка имеет объем 32 Гб и файловая система у нее FAT32, то вы не сможете записать на нее файл более 4 Гб.

Рассмотрим все три файловые системы в windows, разберем их минусы и плюсы.

FAT32

Старый режим файловой системы, который обычно используется при покупке флешки с магазина и причина тому-совместимость. Совместимость заключается в том, что FAT32 можно использовать на любом компьютере под управлением MAC, Windows, Linux, старые ПК.

Самым большим ограничением является то, что она имеет ограничения на размер файла в 4 Гб, который в сегодняшний день имеет проблемы с такими форматами, как 4к-видео, Blu-ray.

Одним словом, если вы собираетесь работать с файлами, размер которых составляет менее 4 Гб и флешка используется на разных компьютерах, с разными операционными системами, то файловая система FAT32 очень подходит.

exFAT

Обновленная файловая система созданная компанией microsoft на замену FAT32. Начала использоваться в Windows Vista SP1 и имеет максимальный размер файла 16 эксабайт (ЭБ), который равен 1 Эб = 1018 байтам. Совместима с Mac OS и Windows, является очень хорошей системой для обмена большими файлами.

Минусы:

• Она не имеет никакой функциональности журналирования, в которой все изменения файлов на диске, отмечены в журнале прежде, чем они на самом деле выполнены.
• Не поддерживается Time Machine в Apple. Одним словом, вы не сможете сделать резервную копию от Apple с помощью программного обеспечения Time Machine.
• Очень сложная структура, требующая больше вычислительных мощностей.

Плюсы:

• Перезаписывает меньшее количество раз один и тот же сектор, что важно для флешек, продлевая жизнь ячейкам памяти. Как известно флешки имеют N-количества перезаписей, потом выходят из строя.
• Большой лимит на размер файла 16 эксабайт.
• Размер кластера 32 мегабайта.
• Улучшено распределение свободного место, что уменьшает дефрагментацию диска.

NTFS

Новейшая файловая система созданная microsoft и является современной структурой сегодняшнего дня практически для любого современного внутреннего жесткого диска, флешки или ssd-диска. NTFS-новая технология файловой системы. Система windows может быть установлена только на NTFS. Является по умолчанию для дисков с операционной системой, в связи с многофункциональностью.

Она имеет все технологии microsoft: ведение журнала, ни одного ограничение по размерам файла, поддержка сжатие файлов, длинные имена, файл контроля доступа для админов сервера и многое другое. В домашних условиях это самый лучший вариант использования этой системы на дисках и флешках.

Есть одна загвоздка, когда вы вставите флешку в Mac OS, информацию с флешки вы скопировать сможете, но изменить-нет.

Вывод:

by HyperComments Политика конфиденциальности

Источник: https://mywebpc.ru/windows/fajlovaya-sistema-dlya-fleshki-fat32-ntfs-ili-exfat/

В данной теме я рассмотрю четыре вида метаданных, которые могут быть прикреплены к файлу или каталогу средствами файловой системы NTFS.

Я опишу, в каких целях можно использовать тот или иной тип метаданных, приведу пример его применения в какой-либо технологии Microsoft или стороннем программном обеспечении.

Речь пойдёт о точках повторной обработки (reparse points), идентификаторах объектов (object id) и о других типах данных, которые может содержать файл помимо своего основного содержимого.

Object Id

Идентификатор объекта это 64 байта, которые можно прикрепить к файлу или каталогу. Из них первые 16 байт позволяют однозначно идентифицировать файл в пределах тома и обращаться к нему не по имени, а по идентификатору. Остальные 48 байт могут содержать произвольные данные.

Идентификаторы объектов существуют в NTFS со времён Windows 2000. В самой системе они используются для отслеживания расположения файла, на который ссылается ярлык (.lnk). Допустим, файл, на который ссылается ярлык, был перемещён в пределах тома. При запуске ярлыка он всё равно откроется.

Специальная служба Windows в случае, если файл не найден, произведёт попытку открыть файл не по его имени, а по заранее созданному и сохранённому идентификатору. Если файл не был удалён и не покидал пределы тома, он откроется, а ярлык снова будет указывать на файл.

Идентификаторы объектов использовались в технологии iSwift Антивируса Касперского 7-ой версии. Вот как описана эта технология: Технология разработана для файловой системы NTFS. В этой системе каждому объекту присваевается NTFS-индентификатор.

Этот индентификатор сравнивается с значениями специальной базы данных iSwift. Если значения базы данных с NTFS-индентификатором не совпадают, то объект проверяется или перепроверяется, если он был изменен.

Впрочем, переизбыток созданных идентификаторов вызывал проблемы со сканированием диска стандартной утилитой проверки chkdsk, она происходила слишком долго. В следующих версиях Антивируса Касперского отказались от использования NTFS Object Id.

Reparse Point

В файловой системе NTFS файл или каталог может содержать в себе reparse point, что переводится на русский язык как «точка повторной обработки». В файл или каталог добавляются специальные данные, файл перестаёт быть обычным файлом и обработать его может только специальный драйвер фильтра файловой системы.

В Windows присутствуют типы reparse point, которые могут быть обработаны самой системой. Например, через точки повторной обработки в Windows реализуются символьные ссылки (symlink) и соединения (junction point), а также точки монтирования томов в каталог (mount points).

Reparse-буфер, присоединяемый к файлу это буфер, имеющий максимальный размер 16 килобайт. Он характеризуется наличием тега, который говорит системе о том, к какому типу принадлежит точка повторной обработки.

При использовании reparse-буфера собственного типа ещё необходимо задавать в нём GUID в специальном поле, а в reparse-буферах Microsoft он может отсутствовать. Какие типы точек повторной обработки существуют? Перечислю технологии, в которых используются reparse point’ы.

Это Single Instance Storage (SIS) и Cluster Shared Volumes в Windows Storage Server 2008 R2, Hierarchical Storage Management, Distributed File System (DFS), Windows Home Server Drive Extender. Это технологии Microsoft, здесь не упомянуты технологии сторонних компаний, использующие точки повторной обработки, хотя такие тоже есть.

Extended Attributes

Расширенные атрибуты файла. Про них был мой предыдущий топик. Здесь стоит упомянуть только то, что под Windows эта технология практически не применяется.

Из известного мне программного обеспечения только Cygwin использует расширенные атрибуты для хранения POSIX прав доступа. У одного файла на NTFS могут быть или расширенные атрибуты, или буфер точки повторной обработки.

Одновременная установка и того и другого невозможна. Максимальный размер всех расширенных атрибутов у одного файла составляет 64 Кб.

Alternate Data Streams

Дополнительные файловые потоки. Про них знает уже, наверное, каждый.

Перечислю основные признаки этого вида метаданных: именованность (то есть у файла может быть несколько потоков, и у каждого своё имя), прямой доступ из файловой системы (их можно открывать, используя формат «имя файла, двоеточие, имя потока»), неограниченный размер, возможность запуска процесса прямо из потока (и возможность реализовать через это бесфайловый процесс).

Использовались в технологии iStream Антивируса Касперского. Используются в самой Windows, например при скачивании файла из интернета к нему прицепляется поток Zone.Identifier, содержащий информацию о том, из какого места получен данный файл. После запуска исполняемого файла пользователь может увидеть сообщение «Не удаётся проверить издателя. Вы действительно хотите запустить эту программу?».

Так пользователю даётся дополнительная защита от необдуманного запуска программ, полученных из интернета. Это лишь одно применение потоков, а так в них можно хранить самые разные данные. Упомянутый Антивирус Касперского хранил там контрольные суммы каждого файла, но позже от этой технологии тоже по какой-то причине отказались.

Что-нибудь ещё?

Есть ещё идентификатор безопасности, плюс стандартные атрибуты файла, к которым нет прямого доступа, несмотря на то, что они тоже реализованы как потоки файлов. И они, и расширенные атрибуты, и reparse и object id — всё это потоки файла с точки зрения системы.

Напрямую изменять идентификатор безопасности, показанный на следующей картинке как ::$SECURITY_DESCRIPTOR смысла нет, пусть его изменением занимается система. К другим типам потоков сама система не даёт прямого доступа. Так что на этом всё.

Просмотр содержимого object id, точек повторной обработки, а также работа с расширенными атрибутами и альтернативными файловыми потоками возможна с помощью программы NTFS Stream Explorer, а также через системную консольную утилиту fsutil.

Источник: https://habr.com/post/116506/

Файловая система exFAT и ее отличия от NTFS и FAT32

exFAT или NTFS, exFAT или FAT32? В чем разница между этими системами, плюсы и минусы exFAT, NTFS, FAT32? Какой формат лучше для флешки? Примерно такие вопросы будут рассмотрены в этой статье. Забегая вперед, можно сказать, что единой панацеи на все случаи жизни нет. Иначе все бы остальные файловые системы на сегодняшний день просто бы «погибли смертью храбрых».

Неоспоримое решение могло бы найтись, если бы все ограничивалось использованием только персонального компьютера, но появление съемных дисков, карточек, флешек и различных устройств, воспринимающих эти накопители, диктует свои требования.

В статье будут рассмотрены именно такие накопители, которые можно назвать портативными, типа флешки. Главные критерии, по которым стоит выбирать файловую систему, это совместимость с другими устройствами и долговечность съемных накопителей, которые, в целом, ею не очень отличаются в сравнении с жесткими дисками. Рассмотрим каждую файловую систему в отдельности.

Файловая система exFAT плюсы и минусы

Система exFAT (FAT64 — альтернативное название) была разработана сравнительно недавно (2008 год) в отличие от FAT32 и NTFS.

Целью разработчиков было устранить по одному главному недостатку, имеющемуся в каждой из предыдущих систем. В результате получился формат, в котором при перезаписи не переписываются все ячейки памяти.

В exFAT максимальный размер файла можно назвать неограниченным. Почему тогда этот формат не может стать лучшим?

Создали exFAT сравнительно недавно, а старые устройства у многих пользователей живут и поныне. Девайсы типа DVD плееров не способны «читать» файлы из этой файловой системы. Но если бы только они… Даже Windows Vista не способна воспринимать exFAT. Если точнее, то Service Pack 1 систему различает, но некоторые опции, подобные управлению доступом, операционке недоступны.

Что уже говорить про Windows XP и более ранние ее версии. Для совместимости с ней компания Microsoft специально разработала драйвер, но наличие SP2 в системе — обязательное требование.

Полная совместимость начинается от Windows 7 и выше. Записываем видео в хорошем качестве со вчерашнего корпоратива и идем к другу поделиться впечатлениями. А у товарища Windows XP стоит.

Значит, еще и драйвер на отдельной флешке прихватить надо? Неудобно.

Теперь о новых стационарных моделях. Как выяснилось, большинство современных телевизоров тоже не готовы распознавать exFAT. Стало быть, вставить флешку в телевизор и посмотреть видео не удастся. Последние модели фотоаппаратов тоже не компетентны в работе с карточками, отформатированными в exFAT. Может, на новых медийных плеерах попробуем? Большинство их использует операционку Android.

Невольно вспоминаются строчки из монолога про баню на 2500 душ, построенную в колхозе, где столько душ нет даже вместе с рогатым скотом. Стоит заметить, что здесь приведены только основные доводы.

Случаев намного больше, но наверное, и так понятно, что единственный минус exFAT перекрывает все плюсы.

Если когда-то большинству пользователей и захочется флешку форматировать в exFAT, то думается, что это будет не ближайшая пара лет.

exFAT или FAT32

Файловая система FAT32 самая древняя из перечисленных (если не учитывать FAT16). Как выяснилось, старый конь борозды на съемных носителях не оставляет. Ну а если и оставляет, то меньше других. Начнем с того, что в основном все новые флешки изначально отформатированы в FAT32. Большая часть стационарных устройств способна распознавать этот формат. Это фотоаппараты, плееры, телевизоры, принтеры, компьютеры.

Все это радует, если бы не максимальный размер записываемого файла в FAT32. Довольно долгое время файл размером до 4 ГБ устраивал большинство пользователей. Если проще, то на носитель любого вида в FAT32 нельзя записать файл объемом больше 4 ГБ.

Кроме этой беды, есть еще и ограничения Windows, которая не допускает раздел в 32 ГБ. Однако если использовать HP USB Disk Storage Format Tool, то подобные ограничения можно обойти. Еще один плюс в пользу FAT32 — его износостойкость среди флешек, ка рточек и подобных съемных носителей. Об этом ниже по тексту.

FAT32 или NTFS

Файловая система NTFS пришла на смену FAT32. Особенно это касается ПК, ноутбуков и большинства устройств с жесткими дисками.

А что со съемными носителями, про которые основная тема? Главное преимущество NTFS в сравнении с FAT32 — способность записи файла, почти не ограниченного по размеру.

Есть еще несколько преимуществ, но они касаются жестких дисков. Однако, что для жесткого диска в NTFS хорошо, то для флешки смерть.

Это журналирование или частый принцип обращения к областям накопителя на тот случай, чтобы при сбое можно было сделать откат.

Если представить, что память состоит из ячеек (назовем их так для простоты объяснения), то при каждой перезаписи в системе FAT32 перезаписываются только отдельные ячейки памяти. В NTFS перезапись ограничивается циклами.

Износостойкость в системе NTFS значительно выше, хотя ее запас довольно существенен — 10000 циклов.

Теперь представим, что жесткий диск намного долговечнее, нежели флешка или карточка. В результате частых перезаписей или просто добавлений даже небольших файлов в формате NTFS флешка или SD-карточка изнашивается гораздо быстрее. В статье о том, как хранить домашнее видео уже упоминалось, что флешка является одним из худших устройств для архивирования «видео особой важности».

Однако практика показывает, что флешки выходят из строя чаще по причинам неправильного использования, а не по истечении циклов перезаписи.

К минусам NTFS можно также отнести неполную совместимость со всеми устройствами, хотя она намного выше, чем у exFAT.

Итоги сравнений exFAT, NTFS, FAT32

В итоге приходим к выводу, что выбирать exFAT, NTFS, FAT32 стоит в первую очередь в зависимости от целей, а после от износостойкости. О скорости скачивания можно тоже подумать. Что касается двух последних факторов, то они в статье описаны с теоретической точки зрения. В результате приходим к выводу, что система NTFS хороша для жестких дисков с большими объемами (это еще USB 3.0 не упоминалась).

FAT32 идеальна своей совместимостью для SD-карт, флешек и подобных съемных накопителей небольшого размера, а exFAT будет самой лучшей, когда станет совместима с другими устройствами. Пока за 8 лет ее существования подобного не произошло. В результате вопрос о том, в какой системе форматировать флешку, остается открытым, так как нет единого решения. Как видим, не только в России все делается через энное место.

https://01010101.ru/otcifroa-video/exfat-ntfs-fat32-otlichiya.htmlexFAT, NTFS, FAT32 отличия2017-03-20T21:17:29+00:00adminОцифровка видеооцифровка видеоexFAT или NTFS, exFAT или FAT32? В чем разница между этими системами, плюсы и минусы exFAT, NTFS, FAT32? Какой формат лучше для флешки? Примерно такие вопросы будут рассмотрены в этой статье. Забегая вперед, можно сказать, что единой панацеи на все случаи жизни нет. Иначе все бы остальные файловые системы…adminsmok128@yandex.ruAdministrator

Источник: https://01010101.ru/otcifrovka-video/exfat-ntfs-fat32-otlichiya.html

Какую ФС выбрать для внешнего жесткого диска — (FAT32/NTFS/ExFAT)?

Вы приобрели новый внешний жесткий диск или USB-флеш накопитель и не знаете в какую файловую систему его форматировать? Мы разобрались в этом вопросе и подготовили развернутый ответ!

Сложности выбора?

В современном компьютерном мире существует множество операционных систем (Windows, macOS, Linux, FreeBSD, Solaris), множество накопителей (SSD, HDD, 3D Xpoint, магнитные ленты), а также файловых систем (HFS+, FAT32, NTFS, ExFAT, Ext4, ZFS, BTRFS), каждый выбирает что-то свое! Но тут кроется и большая проблема, как сделать так, чтобы внешний накопитель, будь то жесткий диск или usb-флешка работали максимально быстро и надежно, а также определялись в других операционных системах?

Какую ФС выбрать для внешнего жесткого диска?

Давайте вначале разберемся что собой представляет одна из предложенных ОС — FAT32/NTFS/ExFAT, а дальше сделаем выводы в какую ФС форматировать внешний накопитель!

ExFAT

ExFAT — была представлена в 2006 году, самой главной ее особенностью является то, что она разрабатывалась специально для флеш накопителей.

Какую файловую систему выбрать?

К сожалению не все ОС могут читать или записывать с накопителей на которых записаны файлы с определенной файловой системой. Так например:

• NTFS — читают и записывают ОС Windows и Linux, а вот MacOS умеет только читать (чтобы записывать необходимо покупать драйвер на запись).
• ExFAT  — читают и записывают Windows и MacOS, а Linux по умолчанию не видит данную файловую систему.
• FAT32 — читают и записывают все операционные системы.

Ниже представлена таблица совместимости файловых систем в различных операционных системах.

И так, все же в какую файловую систему отформатировать ваш внешний жесткий диск или USB-флешку?

• Если обмен файлами будет происходить между Windows и macOS, то выбирать лучше ExFAT и FAT32 (только для файлов до 4 GB).
• Если обмен файлами будет происходить между Windows и Linux, то выбирать стоит между NTFS и FAT32 (только для файлов до 4 GB).
• Если обмен файлами будет происходить между macOS и Linux, то выбрать стоит HFS + или FAT32 (только для файлов до 4 GB).

Размер кластера

Теперь когда понятно во что форматировать внешний накопитель, перед вами появиться второй вопрос, какой размер кластера выбрать перед форматированием?

Все очень просто — если у вас будут храниться файлы небольшого размера, то и соответственно кластер выбирать нужно поменьше. Если вы будете хранить большие медиафайлы, то стоит выбрать кластер большего значения.

Какую таблицу разделов выбрать MBR или GPT?

Помимо выбора файловой системы и размера кластера перед вами появиться еще один вопрос, какой тип таблицы разделов выбрать?

Если вы планируете использовать современные операционные системы Windows (Windows 10 или Windows 8.1), Linux, macOS, либо внешний или внутренний накопитель, на котором будет раздел более чем 2 терабайта, то стоит выбрать GPT, а не MBR. В остальных ситуациях можно выбрать MBR.

Источник: https://androidp1.ru/kakuyu-fs-vybrat-dlya-vneshnego-zhestkogo-diska-fat32-ntfs-exfat/

Сравнение Fat32, NTFS, exFAT

Вы знаете, что Windows Phone использует NTFS? Почему большинство карт памяти и почти все USB-накопители по-прежнему используют старый-добрый FAT? Почему вы можете хранить полноразмерные HD-фильмы на некоторых флеш-накопителях и не можете на других? Почему некоторые устройства поддерживают только карты памяти SDHC до 32 ГБ, и что можно сделать, чтобы заставить их использовать 64 ГБ SDXC? Эти и многие другие вопросы связаны с типом файловой системы, используемой конкретным устройством хранения. Но как это связано с Windows?

В начале истории персональных компьютеров (думаю, в эпоху текстовых DOS-боксов и дискет) единственной используемой файловой системой была FAT12. С появлением жестких дисков, способных хранить несколько мегабайт данных (да, именно мегабайт, а не гигабайт!) была разработана новая версия FAT под названием FAT16.

Под эту файловую систему и разрабатывался Windows 95, получив лишь «апгрейд» в виде поддержки более длинных имен файлов.

В Windows 98 Microsoft добавили поддержку еще одной новой версии FAT под названием FAT32 для поддержки больших жестких дисков (да, к тому времени мы уже начали измерять дисковое пространство в гигабайтах).

В параллельной вселенной Windows NT Microsoft все время использовала файловую систему новых технологий, или NTFS. Windows NT 4, Windows 2000, а затем Windows XP, Vista, Windows 7, 8, 8.1 и новые Windows 10 используют NTFS.

В еще одной параллельной вселенной – вселенной съемного хранилища вы можете выбирать между универсальным FAT32 (при этом столкнувшись с его ограничением в размерах файлов в 4 ГБ) и более новым, но не так широко поддерживаемым (из-за ограничений по лицензированию) exFAT. Кстати, exFAT используется в качестве файловой системы по выбору на всех картах SDXC емкостью 64 ГБ и более.

Итак, в настоящее время у нас есть три различных семейства файловых систем: древняя, но все же широко применяемая FAT32, новая NTFS и свежеразработанная, оптимизированная на основе Solid ExFAT. Какую из этих файловых систем использовать, и когда? И каковы различия между ними?

FAT32: Очевидный выбор

FAT32 по-прежнему остается единственной файловой системой, используемой в Windows 98 или Windows ME. FAT32 фактически является файловой системой выбора для карт памяти SD до 32ГБ включительно. Наконец, FAT32 часто используется для форматирования USB-накопителей, в том числе емкостью 64ГБ и выше.

Старичок FAT32… Его основные ограничения хорошо известны. FAT32 поддерживает работу с файлами размером не более 4 ГБ.

Если кажется, что для одного файла это много, вспомните о том, что один видеоролик в формате HD занимает от 4,5 до 10 ГБ, и сразу станет понятно, насколько данное ограничение существенно в современных реалиях.

Его другие ограничения включают в себя отсутствие надежной поддержки, абсолютное отсутствие контроля доступа, отсутствия шифрования, сжатия или отказоустойчивости.

Из-за его почтенного возраста и широкой популярности в Windows с 1997 года FAT32 поддерживается практически всей техникой, включая холодильник и кофеварку.

Другими словами, если вы хотите носить с собой одно съемное запоминающее устройство и быть уверенным, что его можно использовать с любым подключаемым модулем, FAT32 – то, что вам нужно.

NTFS: системный диск

Однако ограничения FAT32 не позволят эффективно использовать ее в современных вычислительных средах.

Отсутствие контроля доступа – это одно, абсолютное отсутствие ведения журнала и каких-либо намеков на отказоустойчивость – это другое. Ограниченный размер файла также является огромным минусом.

В результате Microsoft представила новую файловую систему, которую они назвали файловой системой новых технологий, или NTFS.

В NTFS есть все, чего не хватает FAT. Мощные параметры контроля доступа? Пожалуйста. Отказоустойчивость и ведение журнала? Получите. Мгновенное сжатие и шифрование отдельных файлов, папок и целых томов диска? Конечно.

Альтернативные потоки данных, повышенные меры безопасности, резервное копирование самой файловой системы и важных системных файлов и многие другие функции… Начиная с его первоначального выпуска в 1994 году, NTFS получала все новые обновления, в том числе, повышающие ее совместимость. Ее великолепный дизайн и простая реализация по-прежнему не имеют аналогов среди других файловых систем даже сегодня.

Она достаточно универсальна для использования даже на смартфонах начального уровня под управлением Windows Phone 8 и 8.1. Но, если это такая отличная файловая система, почему ее не используют все и везде?

Как вы могли ожидать, NTFS не лишена недостатков. Разработанная еще в 1994 году для серверных операций, эта файловая система всегда требовала большой вычислительной мощности для поддержания своих многочисленных структур.

И последнее, но не менее важное: NTFS запатентована Microsoft, которые не желают открывать лицензии на эту файловую систему конкурентам.

exFAT: лучшее, если поддерживается…

Чтобы преодолеть ограничения FAT32 и уменьшить дополнительную нагрузку, оказываемую NTFS на носители на основе NAND, Microsoft разработала еще одну файловую систему под названием Extended FAT или exFAT.

Эта файловая система в значительной степени основана на той же концепции, что и оригинальный FAT, только теперь она является настоящей 64-битной файловой системой без ограничения размера файла, существующего в FAT32. Именно поэтому exFAT используется как стандарт для больших SD-карт (стандарт SDXC требует, чтобы все SD-карты размером 64 ГБ и более были отформатированы с помощью exFAT).

Поэтому, если вы покупаете 64-гигабайтную карту microSDXC, она будет работать на основе exFAT … и по этой причине она может не распознаваться вашим смартфоном или планшетом.

Источник: https://recovery-software.ru/blog/windows-file-systems.html

Особенности и отличия файловых систем FAT32 (16), NTFS и ExFAT

Приветствую!

Какой бы не был носитель данных – будь то жёсткий диск, SSD накопитель или флешка (MicroSD, microSDXC, USB-Flash Drive и т.д.) им всем необходима файловая система, дабы можно было записывать и считывать с них данные.

Файловых систем существует некоторое количество, но в этой статье мы рассмотрим наиболее популярные и соответственно применяемые.

Представленная информация весьма пригодится в ситуациях, когда потребуется отформатировать жёсткий диск (SSD накопитель) или один из его разделов, флешку и т.п.

Файловая система FAT16, FAT32 – история и особенности

Начнём повествование с файловой системы FAT16 (ещё её называют просто FAT) – она была создана преимущественно для операционной системы MS DOS, и её поддержка имелась в Windows 95 и Windows 98. Ограничение на максимальный размер одного файла равнялся 2 Гигабайтам. Ровно столько же мог быть максимальный размер раздела.

Господство FAT16 продлилось недолго, вскоре ей на смену пришла файловая система FAT32 – она являлась штатной для Windows 95 и Windows 98,хотя в целях совместимости, как уже говорилось выше, данные операционные системы поддерживали и FAT16.

В FAT32 максимальный размер файла равнялся уже 4 Гигабайтам. Т.е. количество файлов может быть любым, но размер любого из них не может превышать 4-х Гигабайт. А максимальный размер раздела мог составлять теоретические 8 Терабайт, однако в Windows он искусственно ограничивался. К примеру, в Windows 98 размер раздела не мог быть больше 137 Гигабайт.

У вас может возникнуть закономерный вопрос, почему по прошествии стольких лет  в данную файловую систему можно отформатировать флеш накопители и жёсткие диски небольшого объёма. Ответ на этот вопрос ниже.

• Совместимость: FAT32 по сей день повсеместно поддерживается основными операционными системами: Windows, MacOS, Linux, различными автономными устройствами (приставками, MP3 плеерами, телефонами, смартфонами и т.д.)  и встраиваемыми системами.
• Ограничения: Если вы попытаетесь записать файл, размер которого больше 4 Гигабайт, то вы не сможете этого сделать и выскочит ошибка. Есть обходной путь решения данной проблемы.Также имеются и ограничения по размеру раздела – хотя FAT32 теоретически поддерживает носители данных до 8 Терабайт, в Windows XP (и новее) вы не сможете отформатировать в FAT32 диск или раздел, размер которого больше 32 Гигабайт. Это ограничение было введено со стороны Microsoft в целях сохранения оптимальной производительности при работе с данной файловой системой.
• Оптимальная сфера применения: на сегодняшний день данная файловая система с успехом используется на флеш дисках и накопителях, дабы обеспечить максимальную совместимость с самым широким классом устройств.Ещё одним преимуществом является отсутствие избыточной записи\чтения «технических данных» в процессе взаимодействия с данной файловой системой. Для Flash дисков, у которых ресурс считывания\записи ячеек памяти ограничен, это, несомненно, благо.

Файловая система NTFS – описание, применение и ключевые свойства

Файловая система NTFS на сегодняшний день является актуальной и повсеместно распространённой. Впервые дебютировав в Windows XP, она так продолжает использоваться во всех современных версиях ОС от Microsoft, включая самую последнюю Windows 10.

Её разработчики постарались на славу, наделив данную файловую систему множеством особенностей, которые были продиктованы современными реалиями. К примеру, за счёт записи технической информации всех осуществляемых файловых операций, существенно удалось поднять надёжность сохранности данных в случае резкого обесточивания носителя.

Также в NTFS была добавлена возможность установки прав на файлы и папки, что существенно поднимает общую безопасность при работе в Windows. Не стоит забывать и о возможности создания теневых копий файлов и данных в процессе работы системы, которой активно используется ОС Windows, дабы обеспечить высокую производительность при резервировании данных, шифровании и просто штатной работе операционной системы.

Естественно, это не полный перечень того, что предлагает современная файловая система NTFS.

Как уже говорилось выше, данная файловая система является штатной для Windows XP и последующих выпущенных ОС от Microsoft. В процессе установки операционной системы вы даже не сможете выбрать файловую систему – жёсткий диск или SSD будет отформатирован строго в NTFS.

Ввиду существенного усложнения принципов работы файловой системы NTFS и некоторых лицензионных моментов, она имеет весьма ограниченную поддержку со стороны других операционных систем и устройств.

В Linux ситуация обстоит лучше. Хотя штатно Linux может лишь читать данные с NTFS носителей, но в некоторые конечные дистрибутивы Linux добавляется и поддержка записи на NTFS диски.

Что же касается автономных устройств, игровых приставок (Sony PlayStation, Xbox 360) и т.д., то в большинстве случаев NTFS ими не поддерживается.

• Совместимость: Полностью поддерживается во всех современных версиях ОС от Microsoft. В Макинтошах (MacOS) поддерживается только чтение, а в Linux чтение и в некоторых конечных дистрибутивах ещё и запись. Что же касается иных устройств – в большинстве случаев не поддерживается вовсе.
• Ограничения: Ограничений на количество и размер файлов и папок нет.
• Оптимальная сфера применения: Файловая система создавалась с прицелом на использование для жёстких дисков (а впоследствии и SSD), преимущественно в среде Windows.

Файловая система ExFat – что собой представляет, для чего была создана

ExFat (ещё её называют FAT64) – файловая система, дебютировавшая в 2006 году, созданная для флеш накопителей. При её разработке было взято всё лучшее из FAT32 и устранены присущие её ограничения. В ExFat нет ограничений на максимальный размер файла, который может быть записан на носитель с данной файловой системой.

Также была ещё более улучшена ситуация с устранением избыточного количества технических операций чтения\записи, дабы обеспечить максимальную скорость основных файловых операций с минимумом воздействия на ячейки памяти, дабы предотвратить и максимально отсрочить их износ.

Если говорить про совместимость, то с ней ситуация обстоит куда лучше, если сравнить с той же NTFS. MacOS имеет полную поддержку операций чтения\записи, да и поддержка со стороны Linux имеется, при условии установки нескольких пакетов из репозитория.

Что же касается внешних устройств, то ситуация с поддержкой ExFat улучшается, но гарантировать поддержку на всех устройствах определённо нельзя.

• Совместимость: Имеет полную поддержку в Windows, начиная с Windows XP, в MacOS и ОС Linux (возможно, потребуется установить пакет поддержки из репозитория).На старых автономных устройствах (MP3 плееры, фотоаппараты и т.д.) может не поддерживаться.
• Ограничения: У данной файловой системы нет каких-либо ограничений как на максимальный размер файла, так и их количества.
• Оптимальная сфера применения: Любые флеш диски и накопители (MicroSD, microSDXC, USB-Флеш драйв и т.д.), размер которых больше 4 Гигабайт. Флеш накопитель с данной файловой системой будет демонстрировать высокие скоростные показатели и дольше проработает, нежели если он будет использовать NTFS.

Краткий итог

Если подытожить наспанное выше, то получается, что файловая система NTFS должна использоваться для жёстких (HDD) и SSD дисков, что установлены внутри компьютера, а ExFat для внешних флеш накопителей.
А FAT32 оптимально использовать для Флеш накопителей малого размера (до 4-х Гигабайт), а также флешек, которые используются в старых устройствах и не понимают ExFat.

На этом всё! Увидимся в новых материалах! Дабы их не пропустить – стоит подписаться!

Источник: https://it-actual.ru/info-and-differences-fat16-fat32-ntfs-exfat.html

В чем разница между fat32, ntfs и exfat файловыми системами — очпросто.ком

Каждый из нас хотя бы раз в жизни форматировал флешку, SD-карту, внешний или внутренний жесткий диск и наверняка помнит, что перед началом форматирования любого из вышеперечисленных устройств операционная система Windows всегда задает вопрос — в какую файловую систему вы хотите отформатировать ваше устройство: FAT32, NTFS или exFAT?

Разумеется, большинство пользователей не знают разницы между ними, и обычно выбирают тот вариант, который установлен по умолчанию. А всё потому что Windows, задавая этот вопрос, никак не объясняет разницу между ними. Мы же в этой статье постараемся понятным языком вам её объяснить и рассказать, чем отличается файловая система FAT32 от NTFS и exFAT.

1. Файловая система FAT32
2. Файловая система NTFS
3. Файловая система exFAT

FAT32 является самой старой из рассматриваемых файловых систем и чаще всего используется на переносных флеш-накопителях — флешках или SD-картах.

NTFS используется Windows как основная файловая система для диска, на котором установлена эта операционная система, и она также отлично подходит и для других встроенных дисков и разделов жесткого диска компьютера под управлением Windows.

exFAT является более современным аналогом устаревшей системы FAT32 и её поддерживает большее количество устройств, чем NTFS, но всё ещё не так много, как «классическую» FAT32.

Теперь давайте рассмотрим подробнее каждую из этих файловых систем.

Файловая система FAT32

FAT32 является самой старой файловой системой из рассматриваемых в этой статье. Она начала активно использоваться начиная с Windows 95 и пришла на замену еще более устаревшей системе — FAT16.

Большой возраст этой файловой системы имеет свои преимущества и недостатки.

К преимуществам в данном случае можно отнести тот факт, что FAT32 стала своеобразным стандартом и используется до сих пор во всех сменных носителях по умолчанию.

Если вы сегодня купите флешку или SD-карту — «с завода» на ней будет установлена файловая система FAT32.

Сделано это в первую очередь для того, что бы ваш сменный носитель могли поддерживать не только современные компьютера и гаджета, но и старые устройства и игровые консоли, которые имеют USB порт и умеют работать только с файловой системой FAT32.

Однако, в связи с возрастом этой системы, она имеет и некоторые недостатки, основным из которых является ограничение по размеру файла и всего тома. Каждый отдельный файл в этой файловой системе не может иметь размер больше 4 гигабайт, а весь раздел с файловой системой FAT32 не может быть более 8 терабайт.

И если со вторым минусом ещё вполне можно смириться (пока что мало кто использует накопители размером более 8Тб), то ограничение на размер файла является достаточно серьезным минусом — большинство видео в высоком качестве сейчас уже не укладываются в размер 4Гб, особенно если они в современном формате 4K.

Однако пока что эта файловая система еще вполне подходит для переносных устройств (вроде флешек и SD-карт, на которых размещаются множество небольших файлов), но вот для жесткого диска компьютера она уже совсем не годится.

В первую очередь, ей не хватает некоторых функций безопасности, которые имеются в более современной файловой системе NTFS, и отчасти из-за этого вы уже не сможете установить современную версию Windows на диск с системой FAT32, вам потребуется переформатировать его в NTFS.

Совместимость FAT32

Устройства с файловой системой FAT32 являются наиболее универсальными и совместимы со всеми версиями операционных систем Windows, Mac OS, Linux, любыми игровыми консолями и в общем практически всем, что имеет USB порт.

Ограничения FAT32

Основным минусом этой файловой системы являются ограничения на размер файла и тома — максимальный размер файла не может превышать 4 GB, а максимальный размер раздела ограничен 8 TB.

Применение FAT32

Основной сферой использования этой файловой системы являются внешние накопители данных, на которых не предполагается хранение файлов большого размера и которым требуется максимальная совместимость с как можно большим количеством разнообразных устройств.

Файловая система NTFS

NTFS — это более современная и технологичная файловая система, о чем говорит даже расшифровка аббревиатуры её названия -«new technology file system». Больше всего её любит операционная система Windows, что в общем и не удивительно — ведь и то, и другое, разработано компанией Microsoft.

Начиная с версии операционной системы от Microsoft под названием XP, в которой система NTFS впервые и стала стандартном, при установке Windows диалоговое окно обязательно попросит вас отформатировать системный раздел именно в эту файловую систему. На данный момент считается, что об ограничениях файловой системы NTFS вам, теоретически, не придётся беспокоиться ещё долгие годы.

Помимо отсутствия серьезных ограничений на размер файла и раздела, NTFS имеет несколько дополнительных преимуществ, таких как: поддержка прав доступа к файлам (для повышения безопасности данных), журналирование изменений (для восстановления файловой структуры в случае сбоя), шифрование, дисковые квоты, жёсткие ссылки, и другие современные функции, которые делают NTFS идеальной для системного диска.

К несчастью, NTFS не совместима с большинством других операционных систем, так как она была разработана под требования ОС Windows. С ней отлично работают все версии операционной системы от Microsoft начиная с XP и заканчивая последней на сегодняшний день Windows 10, но вот другие ОС имеют значительные ограничения при работе с ней.

К примеру, Mac OS может только считывать данные с дисков с файловой системой NTFS, но не может записывать на них. Некоторые редкие дистрибутивы линукса могут иметь возможность записи на диски с NTFS, но большинство всё же ограничены лишь чтением информации. Ни одна из версии Playstation не может работать с NTFS, так же как и Xbox 360 от Microsoft, и лишь новая Xbox One поддерживает эту файловую систему.

Совместимость NTFS

Эта файловая система отлично работает со всеми последними версиями операционной системы Windows начиная с XP, имеет ограничения на запись в Mac OS и Linux, и не работает с большинством других устройств, за исключением разве что Xbox One.

Ограничения NTFS

Ограничения на размер фалов или разделов в NTFS еще долго не должны упереться в рамки, так что можно сказать, что на данный момент их нет.

Применение NTFS

Использование этой файловой системы разумно только на жестких дисках и SSD, на которых установлена операционная система Windows, так как только лишь с ней этот формат раскрывает все свои преимущества.

Файловая система exFAT

exFAT была впервые представлена в 2008 году и является наиболее современной из рассматриваемых в этой статье файловых систем, её поддержка была добавлена в Windows начиная с версии XP при помощи обновлений ОС.

Файловая система exFAT была создана и оптимизирована для использования на внешних накопителях — флешках, SD-картах и внешних жестких дисках, и призвана заменить собой устаревшую систему FAT32.

Она является самой легкой и простой файловой системой благодаря отсутствию различных специализированных особенностей, присущих NTFS, равно как и практически полному отсутствию ограничений на размер файла и раздела, которые имеет FAT32.

Также exFAT обладает лучшей совместимостью с различными операционными системами, чем NTFS, и устройства с ней отлично читаются и перезаписываются как на Windows и Mac OS, так и на Linux (при условии установки некоторого программного обеспечения).

Так как exFAT поддерживается операционной системой Mac OS по умолчанию, то вероятно она будет поддерживаться и большинством других современных девайсов, с которым работают устройства от Apple, например, цифровыми камерами.

Современные версии игровых консолей, такие как Xbox One и Playstation 4, также поддерживают устройства с файловой системой exFAT, в отличие от их предыдущих версий (Xbox 360 и Playstation 3).

Совместимость exFAT

exFAT отлично работает со всеми современными версиями Windows (начиная с XP) и Mac OS. Для работы с Linux потребуется установка дополнительного программного обеспечения. Эту файловую систему поддерживает намного больше различных устройств, чем NTFS, однако некоторые из них (в основном старые версии) всё еще могут работать только с FAT32.

Ограничения exFAT

Также, как и в случае с NTFS, реалистичных ограничений на размер файла или раздела в системе exFAT пока что нет.

Применение exFAT

Эта файловая система отлично подходит для использования на различных съемных носителях, размер файлов на которых может превышать 4 GB (внешние жесткие диски, флешки большого объема). Если все устройства, с которыми вы работаете, являются современными, вы вполне можете отказаться от FAT32 на съемных накопителях в пользу exFAT.

Подводя итог можно сделать следующие выводы: NTFS отлично подходит для системного жесткого диска с ОС Windows, exFAT лучше использовать на съемных носителях информации, а FAT32 стоит использовать лишь в том случае, если вы хотите добиться максимальной совместимости со всем разнообразием ваших устройств.

© OchProsto.com

Источник: https://OchProsto.com/raznica-fat32-ntfs-exfat-sistem/

Форматирование флешки в FAT32 или NTFS — что лучше?

Файловая система — это основа, на базе которой происходят манипуляции с любыми данными, выполняемыми на компьютере, начиная загрузкой ОС и заканчивая чтением текстовых документов в блокноте. Эпоха первых Windows проблемы выбора файловой системы не ставила, так как она была представлена в одном единственном варианте — FAT16.

С появлением Windows 95 появилась альтернатива существующей файловой системе в виде fat32, но выбор не стал проблематичным, так как усовершенствованная версия была, очевидно, лучше предыдущей.

А вот уже появление Windows XP внесло смуту в ряды пользователей по поводу вопроса выбора между существующими файловыми системами. Актуальным стал вопрос, что лучше fat32 или ntfs? Сейчас и попытаемся в этом разобраться.

Что такое файловая система

Файловая система осуществляет управление процессами хранения и доступа к файлам на компьютере. Главное понятие в этой системе называется кластером — определение минимального размера данных на диске.

Так, если «вес» файла — 1 байт, а размер кластера на жестком диске составляет 8 КБ, соответственно файл на винчестере займет один кластер. В том случае, если «вес» файла составит 8,1 КБ, на диске его размер уже будет занимать два кластера, то есть 16 КБ.

Особо в данном случае хочется отметить, что размеры кластера зависят от типа файловой системы.

Кроме того, важным является момент того, как система осуществляет заполнение свободной области на диске. Некачественный алгоритм может привести к тому, что будет происходить фрагментация данных, то есть расстояние между частями одного файла, хранящегося на диске, будет достаточно велико.

FAT32 и ее особенности

Итак, fat32 что это и каковы ее главные характеристики? В теории размер диска этой системы имеет ограничение 8 ТБ.

Но, практика показывает, что те средства администрирования, которые встроены в наиболее распространенные ОС — Windows 2000 и Windows XP не имеют возможности создания раздела большего, чем 32 ГБ.

Впрочем, в большинстве случаев этого более чем достаточно. Максимальный объем файла в fat32 — не более 4 ГБ.

А сейчас обратимся к фактам не совсем приятным. В числе других, важная характеристика файловой системы – это ее стабильность, параметры устойчивости ко всевозможным ошибкам. fat32 тут особо похвастать нечем. Самой распространенной ошибкой в этой области становится неправильная запись данных, которые говорят об объеме свободного места.

В fat16 этот параметр вычислялся, а в fat32 он просто записывается в загрузочной области. В этой ситуации, когда мы копируем, удаляем или перемещаем файл, наша операционная система не справляется с обновлением записи данных, которые содержат информацию о количестве свободного места на диске.

Исправляется данная ошибка только применением специальной программы, которая осуществляет полную проверку жесткого диска.

NTFS и ее особенности

Если выбирать между fat32 или ntfs по параметрам ограничений размера винчестера, то последняя в этом пункте очевидно выигрывает, так как у нее этих ограничений не имеется. Устойчивость этой файловой системы тоже несколько более высока, она может пережить даже значительные повреждения поверхности винчестера.

Организация каталога в этой системе представлена специфическим файлом, который имеет ряд ссылок на другие файлы и системы каталогов. Подобная система во много раз сокращает временные затраты на поиски необходимого файла. По этому параметру выбор между ntfs или fat32 очевиден.

Преимущества этой системы по сравнению с fat32 весомы, но в большинстве случаев и возможности последней для пользователей оказываются более чем достаточными.

Как форматировать флешку в ntfs или в fat32

Для более наглядной иллюстрации возможностей файловых систем рассмотрим их на примере форматирования флешки. Вопрос выбора, что лучше в данном случае — форматирование флешки в ntfs или в fat32 не составляет сколь-нибудь значительной проблемы, так как ответ на него прост и очевиден.

Так, если планируется запись на этот носитель файлов, объем которых превышает 4 ГБ, тогда форматировать флешку в ntfs будет более разумно.

Если же объем записываемых файлов будет меньше указанного параметра, смело выбираем fat32, мы ведь помним, что для fat32 максимальный размер файла (max file size) = 4Gb.

Процесс форматирования флешки предполагает создание на ней файловой системы, которая организует возможность доступа к информации, способы хранения и систематизации данных. После того, как вы отформатируете носитель, все, что на нем хранилось, удалиться. При необходимости определенное количество данных с применением специальных программ можно восстановить, но эту возможность реализовать удается далеко не всегда.

Распространено мнение, что форматирование флешки – это просто способ очистки ее от содержащихся данных. Но такое сравнение не совсем правомерно, так как удаление информации в процессе форматирования – это лишь следствие основного процесса, который представляет собой создание базовой структуры доступа к информации.

Пошаговая инструкция по форматированию флешки

Существует определенное количество причин, по которым форматирование флешки становится необходимым:

• очистка от ненужных файлов;
• нейтрализация ошибок в рабочих процессах;
• нейтрализация наличия вредоносных составляющих;
• изменение файловой системы.

Как флешку отформатировать в ntfs или fat32? Мероприятие не представляет особой сложности, в силу чего этот способ очень распространен. Вот пошаговая инструкция выполнения процесса:

• вставляем носитель в компьютер;
• находим его в папке «Компьютер»;

• кликаем на обозначение правой кнопкой мыши;
• в появившемся списке выбираем «форматировать»;

• в появившемся окне выбираем тип файловой системы, с помощью которой вы бы хотели отформатировать носитель (о параметрах выбора мы говорили выше);

• пункт «размер кластера» не меняем;
• в пункт «метка тома» вписываем имя носителя;
• для активизации процесса нажимаем «начать»;

• после завершения процесса жмем «ок».

Теперь вы знаете, как форматировать флешку в ntfs и fat32 и факт того, что процесс этот не представляет собой особых сложностей, налицо.

Источник: https://windows-9.net/fat32-ntfs-formatting-flash.html

Ограничения ntfs

Несмотряна обилие возможностей, файловой системеntfs также присущи некоторые ограничения.Впрочем, в большинстве случаев они неиграют существенной роли.

Максимальныйразмер логического диска ntfs составляетпримерно 18 446 744 Тбайт, что, очевидно,достаточно для всех современныхприложений, а также приложений, которыепоявятся в ближайшем будущем. Максимальныйразмер файла еще больше, так что этоограничение также несущественно.

Количествофайлов, хранящихся в одном каталогеntfs, ничем не ограничено, так что здесьтоже есть преимущество перед FAT.

Сравнение ntfs и fat по скорости доступа к файлам

Сточки зрения перспективности,функциональных возможностей, безопасностии надежности ntfs намного опережает FAT.Однако сравнение производительностиэтих файловых систем не дает однозначногорезультата, так как производительностьзависит от множества различных факторов.

Таккак принципы работы и внутренниеструктуры FAT намного проще, чем ntfs, приработе с небольшими каталогами FAT будет,скорее всего, быстрее. Однако еслисодержимое каталога настолько мало,что он полностью помещается в одну илинесколько записей файла $MFT, или напротив,если каталог очень большой, «победит»ntfs.

Пальмапервенства, скорее всего, достанетсяntfs при поиске несуществующих файловили каталогов (т.к. при этом не потребуетсяполностью просматривать содержимоекаталога), при обращении к файламнебольшого размера (объемом порядкасотен байт), а также в случае сильнойфрагментации диска.

Приупаковке файлов, расположенных на дискахнебольшого размера (порядка 4 Гбайт),производительность может возрасти, апри сжатии дисков большого размера -уменьшиться. В любом случае упаковкаприведет к появлению дополнительнойнагрузки на центральный процессор.

Так что же выбрать — fat или ntfs?

Каквидите, ntfs имеет многочисленныепреимущества перед FAT, а ее ограниченияв большинстве случаев несущественны.Если Вы стоите перед выбором файловойсистемы, рассмотрите в первую очередьвозможность использования ntfs, и толькопотом — FAT.

Какиемогут быть препятствия, затрудняющиезамену FAT на ntfs?

Наиболеесерьезное препятствие — необходимостьиспользования ОС Microsoft Windows NT/2000/XP. Длянормальной работы этой ОС требуетсякак минимум 64 Мбайт оперативной памятии процессор с тактовой частотой не ниже200-300 Мгц. Впрочем, этим требованиям неудовлетворяют лишь очень старыекомпьютеры, не способные работать подуправлением ОС Microsoft Windows современныхверсий.

Еслиже Ваш компьютер может работать в средеMicrosoft Windows 2000/XP, и у Вас нет ни одногоприкладного приложения, рассчитанногоисключительно на ОС Microsoft Windows 95/98/ME, мырекомендуем Вам при первой же возможностиперейти к новой операционной системе,заменив при этом FAT на ntfs.

Приэтом Вы также получите заметное увеличениенадежности работы, т.к. после установкивсех необходимых пакетов исправлений(Service Pack), а также корректных версийдрайверов периферийных устройств, ОСMicrosoft Windows 2000/XP будет работать оченьстабильно.

Внекоторых случаях приходится совмещатьв рамках одного физического дисканесколько файловых систем.

Например,если на Вашем компьютере установленотри операционные системы Microsoft Windows ME,Microsoft Windows XP и Linux, можно создать трифайловые системы — FAT, ntfs и Ext2FS.

Перваяиз них будет «видна» при работе вMicrosoft Windows ME и Linux, вторая — только вMicrosoft Windows XP, и третья — только в Linux(заметим, что в ОС LINUX существует такжевозможность доступа к разделам ntfs).

Существуеттакже общепринятое (и на наш взгляд,ошибочное) мнение, что домашнимпользователям компьютеров не нужна ниОС Microsoft Window NT/2000/XP, ни файловая системаntfs.

Конечно,если компьютер применяется исключительнодля игр, из соображений совместимостилучше всего установить Microsoft Windows 98/ME иотформатировать диски в FAT.

Однако еслиВы работаете не только в офисе, но идома, лучше использовать современные,профессиональные и надежные решения.

Это позволит, в частности, организоватьзащиту от вторжения на Ваш компьютерчерез Интернет, ограничить доступ ккаталогам и файлам с критичными данными,а также повысит шансы на успешноевосстановление информации привозникновении различного рода сбоев.

СРАВНЕНИЕntfs И FAT: СКОРОСТЬ

Вэтой статье я попытаюсь дать оценкубыстродействию файловых систем,используемых в операционных системахWindows95/98/ME, а также WindowsNT/2000.

Статья несодержит графиков и результатовтестирований, так как эти результатыслишком сильно зависят от случая, методиктестирования и конкретных систем, и неимеют почти никакой связи с реальнымположением дел. В этом материале я вместоэтого постараюсь описать общие тенденциии соображения, связанные с производительностьюфайловых систем.

Прочитав данныйматериал, вы получите информацию дляразмышлений и сможете сами сделатьвыводы, понять, какая система будетбыстрее в ваших условиях, и почему.

В данном обзореупоминаются три системы — FAT (далееFAT16), FAT32 и ntfs, так как основной вопрос,стоящий перед пользователями Windows2000 -это выбор между этими вариантами. Яприношу извинение пользователям другихфайловых систем, но проблема выборамежду двумя, внешне совершенноравнозначными, вариантами со всейостротой стоит сейчас только в средеWindows2000. Я надеюсь, всё же, что изложенныесоображения покажутся вам любопытными,и вы сможете сделать какие-то выводы ио тех системах, с которыми вам приходитсяработать.

Даннаястатья состоит из множества разделов,каждый из которых посвящен какому-тоодному вопросу быстродействия. Многиеиз этих разделов в определенных местахтесно переплетаются между собой. Темне менее, чтобы не превращать статью вкашу, в соответствующем разделе я будуписать только о том, что имеет отношениек обсуждаемый в данный момент теме, ини о чем более.

Если вы не нашли каких-товажных фактов в тексте — не спешитеудивляться: скорее всего, вы встретитеих позже. Прошу вас также не делатьникаких поспешных выводов о недостаткахи преимуществах той или иной системы,так как противоречий и подводных камнейв этих рассуждениях очень и очень много.

В конце я попытаюсь собрать воединовсё, что можно сказать о быстродействиисистем в реальных условиях. 

Теория

Самоефундаментальное свойство любой файловойсистемы, влияющее на быстродействиевсех дисковых операций — структураорганизации и хранения информации, т.е.то, как, собственно, устроена самафайловая система.

Первый раздел — попыткаанализа именно этого аспекта работы,т.е. физической работы со структурамии данными файловой системы.

Теоретическиерассуждения, в принципе, могут бытьпропущены — те, кто интересуется лишьчисто практическими аспектамибыстродействия файловых систем, могутобратиться сразу ко второй части статьи.

Дляначала хотелось бы заметить, что любаяфайловая система так или иначе хранитфайлы. Доступ к данным файлов — основнаяи неотъемлемая часть работы с файловойсистемой, и поэтому прежде всего нужносказать пару слов об этом.

Размер сектора в подавляющемчисле современных систем составляет512 байт, и все файловые системы просточитают эту информацию и передают её безкакой либо обработки приложениям. Естьли тут какие-то исключения? Практическинет.

Если файл хранится в сжатом илизакодированном виде — как это возможно,к примеру, в системе ntfs — то, конечно, навосстановление или расшифровку информациитратится время и ресурсы процессора. Востальных случаях чтение и запись самихданных файла осуществляется с одинаковойскоростью, какую файловую систему выне использовали бы.

Обратимвнимание на основные процессы,осуществляемые системой для доступа кфайлам:

Источник: https://StudFiles.net/preview/478499/page:33/

Различия FAT и NTFS

NTFS, FAT или exFAT это совершенно разные файловые системы, которые могут использоваться для хранения данных на различных носителях. Обе созданы в компании Microsoft и в основном используются для Windows, но поддержка в ядре Linux для них тоже есть.

Чаще всего NTFS используется для установки операционной системы Windows или разделов Windows для файлов, в то время как FAT часто применяется на флешках или других внешних накопителях. Также FAT может часто использоваться в качестве основной файловой системы для Android. В этой статье мы рассмотрим различия FAT и NTFS, подробно разберем чем они отличаются и зачем нужны.

Что такое файловая система?

Файловая система устанавливает основные правила того как будут организованны данные при записи на носитель, независимо от того, что это — жесткий диск или флеш накопитель. Файловая система описывает каким образом будут организованы папки.

Определенная часть данных под названием файл размещается в нужной области накопителя.

Файловая система выполняет все необходимые вычисления, а также определяет минимальный неделимый размер блока данных, максимальный размер файла, следит за фрагментацией.

Существует множество различных типов файловых систем, это, например, файловые системы для установки ОС, для внешних носителей, для оптических дисков, распределенные файловые системы. Но в этой статье мы только выполним сравнение fat и ntfs.

Что такое файловая система FAT?

Файловые системы fat32 и ntfs очень сильно отличаются. FAT расшифровывается как File Allocation Table. Это очень давняя файловая система в истории вычислительных систем. Ее история началась в 1977 году.

Тогда была разработана 8 битная файловая система, которая использовалась в NCR 7200 на основе Intel 8080. Это был терминал ввода, который работал с гибкими дисками.

Файловая система была написана сотрудником Microsoft, Марком Макдональдом после обсуждения ее концепции с Билом Гейтсом.

Затем файловая система FAT начала использоваться в операционной системе MDOS для платформы Z80. Спустя несколько лет были выпущены новые версии, такие как FAT12, FAT16 и FAT32.

FAT32 увеличила максимальный размер тома до 16 Тб, по сравнению с FAT16. Также был увеличен размер файла до 4 Гб. File Allocation Table 32 бит вышла в августе 1995 года для Windows 95. Но эта файловая система все еще не может использоваться для установки тяжелых приложений или хранения больших файлов. Поэтому Microsoft разработала новую файловую систему — NTFS, которая лишена таких недостатков.

FAT32 — это отличная файловая система для внешних носителей, если вам нужно передавать файлы размером не более чем 4 Гб. Она поддерживается множеством различных устройств, таких как фотоаппараты, камеры, музыкальные плееры. Все версии Windows и дистрибутивы Linux полностью поддерживают FAT32. Даже Apple MacOS ее поддерживает.

Что такое файловая система NTFS?

Для своих новых систем Microsoft разработала новую файловую систему — New Technology File System или NTFS. Она появилась в 1993 году, в Windows NT 3.1. NTFS сняла многие ограничения на размеры файлов и диска. Ее разработка началась еще в далеком 1980 году, в результате объединения Microsoft и IBM для создания новой файловой системы с улучшенной производительностью.

Но сотрудничество компаний продлилось недолго, и IBM выпустила HPFS, которая использовалась в OS/2, а в Microsoft создали NTFS 1.0. Максимальный размер одного файла в NTFS может достигать 16 экзабайт, а это значит, что в ней поместятся даже самые большие файлы.

NTFS 3.1 была выпущена для Windows XP и получила множество интересных улучшений, таких как поддержку уменьшения размера разделов, автоматическое восстановление и символические ссылки, а максимальный размер диска с файловой системой увеличен до 256 ТБ. Это несмотря на максимальный размер файла в 16 Эб.

Сейчас это журналируемая файловая система, все действия с файлами заносятся в специальный журнал, с помощью которого файловая система может быть очень быстро восстановлена при повреждениях.

NTFS поддерживается в Windows XP и более поздних версиях.

Если сравнивать fat или ntfs, то последняя в Linux поддерживается не полностью, возможна запись и восстановление при повреждениях, а в MacOS поддерживается только чтение.

Что такое файловая система exFAT?

Файловая система exFAT — это еще один проект Microsoft по улучшению старой файловой системы. Ее можно исполосовать там, где не подходит FAT32. Она намного легче за NTFS, но поддерживает файлы размером более 4 Гб, и тоже часто применяется на флешках и накопителях. При ее разработке Microsoft использовала свою технологию поиска имен файлов по хэшу, что очень сильно улучшает производительность.

Большинство стран признают патентное право США, поэтому любая реализация exFAT невозможна в любых системах с закрытым или открытым исходным кодом.

Но Microsoft хочет чтобы эта файловая система свободно распространялась и использовалась. Поэтому была разработана версия exFAT на основе FUSE под названием fuse-exfat. Она дает полный доступ на чтение и запись.

Также была создана реализация на уровне ядра Linux в Samsung, которая сейчас тоже есть в открытом доступе.

Эта файловая система тоже имеет максимальное ограничение на размер файла 16 ЭБ, но она намного легче и не имеет никаких дополнительных возможностей. Если говорить про совместимость, то она полностью поддерживается в Windows, MacOS, Android и Linux.

Различия FAT и Ntfs

А теперь рассмотрим основные различия FAT и NTFS в виде краткого резюме по каждой из файловых систем:

Выводы

В этой статье мы выполнили сравнение fat и ntfs. Это очень разные файловые системы.

Но понять какая файловая система лучше fat или ntfs сложно, с одной стороны NTFS имеет намного больше возможностей, но зато FAT более легкая и поддерживается везде, где это возможно.

Для разделов данных в Linux, которые должны быть доступны в Windows лучше использовать FAT, а не NTFS, поскольку она поддерживается лучше. А по-вашему что лучше fat или ntfs для Linux?

Источник: fossbytes.com

(7 4,14 из 5)
Загрузка…

Источник: https://losst.ru/razlichiya-fat-i-ntfs

FAT32, exFAT и NTFS – в чём разница между файловыми системами

Файловая система обеспечивает способ организации диска. Она определяет, как данные хранятся на диске и какие типы информации могут быть прикреплены к файлам – имена файлов, разрешения и другие атрибуты.

Windows поддерживает три различные файловые системы. NTFS – самая современная файловая система. Windows использует NTFS для своего системного диска и, по умолчанию, для большинства несъемных дисков.

FAT32 – это старая файловая система, которая не так эффективна, как NTFS, и не поддерживает большой набор функций, но обеспечивает большую совместимость с другими операционными системами.

 exFAT является современной заменой для FAT32 и её поддерживает больше устройств и операционных систем, чем NTFS – но это не так широко, как FAT32.

Файловая система NT (NTFS)

NTFS – это современная файловая система, которую Windows предпочитает использовать по умолчанию. При установке Windows форматирует системный диск в формат файловой системы NTFS.

NTFS имеет настолько огромные ограничения по размеру файла и размеру раздела, что вряд ли Вы когда-либо с ними столкнетесь.

NTFS впервые появилась в потребительской версии Windows XP, хотя первоначально дебютировала в Windows NT.

NTFS поддерживает права доступа к файлам для безопасности, журнал изменений, который может помочь быстро восстановить ошибки, если ваш компьютер аварийно завершает работу, теневые копии для резервных копий, шифрование, ограничения дисковой квоты, жесткие ссылки и различные другие функции. Многие из них имеют решающее значение для диска операционной системы, особенно разрешения на доступ к файлам.

Системный раздел Windows должен быть в формате NTFS. Если у вас есть дополнительный диск вместе с Windows, и вы планируете установку программ на нём, лучше также отформатируйте его в NTFS. И, если у вас есть какие-либо диски, для которых совместимость не является проблемой – потому что Вы знаете, что будете использовать их на системах Windows – смело выбирайте NTFS.

Несмотря на свои преимущества, NTFS не хватает совместимости. Она будет работать со всеми последними версиями Windows – вплоть до Windows XP – но он имеет ограниченную совместимость с другими операционными системами. По умолчанию ОС Mac X может только читать NTFS диски, но не записывать данные.

Некоторые дистрибутивы Linux могут включать поддержку NTFS-записи, но в других может быть доступно только чтение. Ни одна из консолей Sony PlayStation не поддерживает NTFS. Даже собственная консоль Xbox 360 от Microsoft не может читать NTFS диски, кроме Xbox One.

Другие устройства с еще меньшей вероятностью поддерживают NTFS.

Совместимость: работает со всеми версиями Windows, но в Mac доступна только для чтения, и может быть доступна только для чтения в некоторых дистрибутивах Linux. Другие устройства, за исключением Microsoft Xbox One, вероятно, не будут поддерживать NTFS.

Ограничения: нереалистичный предельный размер файлов и размер раздела.

Идеальное использование: используйте её для диска вашей системы Windows и других внутренних дисков, которые будут использоваться только с Windows.

Таблица распределения файлов 32 (FAT32)

FAT32 является самой старой из трех файловых систем, доступных в Windows. Она была представлена в Windows 95, и заменила собой старую файловую систему FAT16, используемую в MS-DOS и Windows 3.

Возраст файловой системы FAT32 имеет свои преимущества и недостатки. Большие преимущества заключаются в том, что FAT32 является стандартом де-факто. Флэш-накопители из упаковки часто имеют файловую систему FAT32 для максимальной совместимости не только с современными компьютерами, но и другими устройствами, такими как игровые приставки и всё что угодно с USB-портом.

Однако, её ограничения также связаны с возрастом. Отдельные файлы на диске FAT32 не могут иметь размер больше 4 ГБ – это максимум. Раздел FAT32 также должен быть меньше 8 ТБ. Это границы к которым вплотную подобрались современные пользовательские устройства.

В этой файловой системе отсутствуют разрешения и другие функции безопасности, встроенные в более современную файловую систему NTFS.

Кроме того, современные версии Windows больше не могут быть установлены на диск, отформатированный с помощью FAT32; они должны быть установлены на диски, отформатированные с помощью NTFS.

Совместимость: работает со всеми версиями Windows, Mac и Linux, игровыми приставками, и практически с любым устройством, имеющим порт USB.

Ограничения: максимальный размер файла 4 ГБ, максимальный размер раздела – 8 ТБ.

Идеальное использование: используйте на съемных дисках, где вам нужна максимальная совместимость с широким спектром устройств, если Вы не используете файлы 4 ГБ или большего размера.

Таблица расширенного размещения файлов (exFAT)

Файловая система exFAT была введена в 2006 году и была добавлена к более старым версиям Windows с обновлениями для Windows XP и Windows Vista. exFAT – это оптимизированная для флэш-накопителей файловая система – разработанная, чтобы сохранить совместимость FAT32, но без лишних функций NTFS и без ограничений FAT32.

Как и NTFS, exFAT имеет очень большие ограничения на размер файлов и разделов, что позволяет хранить файлы гораздо больше, чем 4 ГБ, разрешенных в FAT32.

Хотя exFAT не совсем соответствует совместимости FAT32, он более широко совместима, чем NTFS. Даже OS Mac предлагает полную поддержку exFAT для чтения и записи. exFAT диски могут быть доступны на Linux после установки соответствующего программного обеспечения. С другими устройствами немного сложнее: PlayStation 4 поддерживает exFAT; PlayStation 3 не поддерживает; Xbox One поддерживает, а Xbox 360 – нет.

Совместимость: работает со всеми версиями Windows и на современных версиях Mac X, но требует дополнительного программного обеспечения на Linux. Больше устройств поддерживают exFAT, но некоторые – особенно старые – работают только с FAT32.

Ограничения: нереалистичный предельный размер файлов и разделов.

Идеальное использование: используйте её, когда Вам нужно хранить файлы большого размера и когда Вам нужна широкая совместимость. Предполагая, что каждое устройство, которое вы хотите использовать, поддерживает exFAT, вы должны отформатировать свое устройство с помощью exFAT вместо FAT32.

NTFS идеально подходит для внутренних накопителей, в то время как exFAT обычно идеально подходит для флэш-накопителей. Однако, иногда может потребоваться отформатировать внешний диск с помощью FAT32, если exFAT не поддерживается на устройстве, с которым необходимо его использовать.

Источник: https://windows-school.ru/blog/fajlovye_sistemy_fat32_exfat_ntfs/2018-09-27-196

FAT32 или NTFS: какую файловую систему выбрать для USB флешки или внешнего жесткого диска

05.09.2013  для начинающих | файлы

Порой, чтение информации, воспроизведение музыки и фильмов с флешки или внешнего жесткого диска на всех устройствах, а именно: компьютере, бытовом DVD проигрывателе или телевизоре, Xbox или PS3, а также в магнитоле автомобиля может вызвать некоторые проблемы. Здесь поговорим о том, какую файловую систему лучше всего использовать, чтобы флешка всегда и везде читалась без проблем.

См. также: как конвертировать из FAT32 в NTFS без форматирования

Что такое файловая система и какие проблемы с ней могут быть связаны

Файловая система — это способ организации данных на носителей. Как правило, каждая операционная система использует свою файловую систему, но может использовать и несколько.

Учитывая то, что на жесткие диски могут быть записаны только двоичные данные, файловая система представляет собой ключевой компонент, который обеспечивает перевод из физической записи в файлы, которые могут быть прочтены ОС.

Таким образом, при форматировании накопителя определенным образом и с определенной файловой системой, вы решаете, какие устройства (так как даже ваша магнитола имеет своеобразную ОС) смогут понять, что именно записано на флешке, жестком диске или другом накопителе.

Много устройств и файловых систем

На сегодняшний день, когда большинство людей имеют дома более одного компьютера и других цифровых устройств, на которых могут использоваться операционные системы Windows, Linux, Mac OS X, Android и другие, вопрос о том, как отформатировать флешку или иной переносной диск так, чтобы он читался во всех этих устройствах, является достаточно актуальным. И с этим возникают проблемы.

Совместимость

В настоящее время существует две наиболее распространенных файловых системы (для России) — это NTFS (Windows), FAT32 (старый стандарт Windows). Также могут использоваться файловые системы Mac OS и Linux.

Логичным было бы предположить, что современные операционные системы будут работать с файловыми системами друг друга по умолчанию, но в большинстве случаев это не так. Mac OS X не может записывать данные на диск, отформатированный в NTFS. Windows 7 не распознает диски HFS+ и EXT и либо игнорирует их, либо сообщает о том, что диск не отформатирован.

Многие дистрибутивы Linux, например, Ubuntu поддерживают большинство файловых систем по умолчанию. Копирование из одной системы в другую является обычным процессом для Linux. Большинство дистрибутивов поддерживают HFS+ и NTFS «из коробки» либо их поддержка устанавливается одним бесплатным компонентом.

Кроме этого, игровые консоли, такие как Xbox 360 или Playstation 3 предоставляют лишь ограниченный доступ к определенным файловым системам, и позволяют только считывать данные с USB носителя. Чтобы ознакомиться с тем, какие файловые системы и какими устройствами поддерживаются, взгляните на эту таблицу.

Windows XP	Windows 7/Vista	Mac OS Leopard	Mac OS Lion/Snow Leopard	Ubuntu Linux	Playstation 3	Xbox 360
NTFS(Windows)	Да	Да	Только чтение	Только чтение	Да	Нет	Нет
FAT32(DOS, Windows)	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
exFAT(Windows)	Да	Да	Нет	Да	Да, с пакетом ExFat	Нет	Нет
HFS+(Mac OS)	Нет	Нет	Да	Да	Да	Нет	Да
EXT2, 3(Linux)	Нет	Нет	Нет	Нет	Да	Нет	Да

Стоит отметить, что в таблицы отражены возможности ОС по работе с файловыми системами по умолчанию. Как в Mac OS, так и в Windows вы можете загрузить дополнительное программное обеспечение, которое позволит работать с неподдерживаемыми форматами.

FAT32 — давно существующий формат и, благодаря этому, практически все устройства и операционные системы полностью поддерживают его. Таким образом, если вы отформатируете флешку в FAT32, она, почти гарантированно, прочтется где угодно.

Однако, с этим форматом существует одна важная проблема: ограничение размера отдельного файла и отдельного тома. Если вам требуется хранить, записывать и считывать огромные файлы, FAT32 может не подойти.

Теперь подробнее об ограничениях на размер.

Ограничения на размер файлов в файловых системах

Файловая система FAT32 была разработана достаточно давно и основывается на предыдущих версиях FAT, изначально применявшейся в ОС DOS.

Дисков с сегодняшними объемами в то время не существовало, а потому каких-то предпосылок для того, чтобы обеспечить поддержку файлов размером более 4Гб файловой системой не было.

На сегодняшний день, многим пользователям приходится сталкиваться с проблемами из-за этого. Ниже вы можете посмотреть сравнение файловых систем по размерам поддерживаемых файлов и разделов.

Максимальный размер файла	Размер одного раздела
NTFS	Больше, чем существующие диски	Огромный (16EB)
FAT32	Меньше 4 Гб	Меньше 8 Тб
exFAT	больше, чем диски в продаже	Огромный (64 ZB)
HFS+	Больше, чем можно купить	Огромный (8 EB)
EXT2, 3	16 Гб	Большой (32 Тб)

Современные файловые системы расширили ограничения на размер файлов до пределов, которые пока трудно представить (посмотрим, что будет лет через 20).

Каждая новая система выигрывает у FAT32 по размерам отдельных файлов и отдельного раздела диска. Таким образом, возраст FAT32 сказывается на возможности ее применения для различных целей.

Но, так или иначе, для обычной USB флешки, если на ней не хранятся файлы размером более 4 Гб, FAT32 будет самым лучшим выбором, а флешка будет прочитана практически где угодно.

А вдруг и это будет интересно:

Источник: https://remontka.pro/fat32-ntfs-usb-flash-drive/

Операционные системы Microsoft семейства Windows NT нельзя представить без файловой системы NTFS — одной из самых сложных и удачных из существующих на данный момент файловых систем. Данная статья расскажет вам, в чем особенности и недостатки этой системы, на каких принципах основана организация информации, и как поддерживать систему в стабильном состоянии, какие возможности предлагает NTFS и как их можно использовать обычному пользователю.

Часть 1. Физическая структура NTFS

Начнем с общих фактов. Раздел NTFS, теоретически, может быть почти какого угодно размера. Предел, конечно, есть, но я даже не буду указывать его, так как его с запасом хватит на последующие сто лет развития вычислительной техники — при любых темпах роста. Как обстоит с этим дело на практике? Почти так же. Максимальный размер раздела NTFS в данный момент ограничен лишь размерами жестких дисков. NT4, правда, будет испытывать проблемы при попытке установки на раздел, если хоть какая-нибудь его часть отступает более чем на 8 Гб от физического начала диска, но эта проблема касается лишь загрузочного раздела.

Лирическое отступление. Метод инсталляции NT4.0 на пустой диск довольно оригинален и может навести на неправильные мысли о возможностях NTFS. Если вы укажете программе установки, что желаете отформатировать диск в NTFS, максимальный размер, который она вам предложит, будет всего 4 Гб. Почему так мало, если размер раздела NTFS на самом деле практически неограничен? Дело в том, что установочная секция просто не знает этой файловой системы Программа установки форматирует этот диск в обычный FAT, максимальный размер которого в NT составляет 4 Гбайт (с использованием не совсем стандартного огромного кластера 64 Кбайта), и на этот FAT устанавливает NT. А вот уже в процессе первой загрузки самой операционной системы (еще в установочной фазе) производится быстрое преобразование раздела в NTFS; так что пользователь ничего и не замечает, кроме странного «ограничения» на размер NTFS при установке.

Структура раздела — общий взгляд

Как и любая другая система, NTFS делит все полезное место на кластеры — блоки данных, используемые единовременно. NTFS поддерживает почти любые размеры кластеров — от 512 байт до 64 Кбайт, неким стандартом же считается кластер размером 4 Кбайт. Никаких аномалий кластерной структуры NTFS не имеет, поэтому на эту, в общем-то, довольно банальную тему, сказать особо нечего.

Диск NTFS условно делится на две части. Первые 12% диска отводятся под так называемую MFT зону — пространство, в которое растет метафайл MFT (об этом ниже). Запись каких-либо данных в эту область невозможна. MFT-зона всегда держится пустой — это делается для того, чтобы самый главный, служебный файл (MFT) не фрагментировался при своем росте. Остальные 88% диска представляют собой обычное пространство для хранения файлов.

Свободное место диска, однако, включает в себя всё физически свободное место — незаполненные куски MFT-зоны туда тоже включаются. Механизм использования MFT-зоны таков: когда файлы уже нельзя записывать в обычное пространство, MFT-зона просто сокращается (в текущих версиях операционных систем ровно в два раза), освобождая таким образом место для записи файлов. При освобождении места в обычной области MFT зона может снова расширится. При этом не исключена ситуация, когда в этой зоне остались и обычные файлы: никакой аномалии тут нет. Что ж, система старалась оставить её свободной, но ничего не получилось. Жизнь продолжается… Метафайл MFT все-таки может фрагментироваться, хоть это и было бы нежелательно.

MFT и его структура

Файловая система NTFS представляет собой выдающееся достижение структуризации: каждый элемент системы представляет собой файл — даже служебная информация. Самый главный файл на NTFS называется MFT, или Master File Table — общая таблица файлов. Именно он размещается в MFT зоне и представляет собой централизованный каталог всех остальных файлов диска, и, как не парадоксально, себя самого. MFT поделен на записи фиксированного размера (обычно 1 Кбайт), и каждая запись соответствует какому либо файлу (в общем смысле этого слова). Первые 16 файлов носят служебный характер и недоступны операционной системе — они называются метафайлами, причем самый первый метафайл — сам MFT. Эти первые 16 элементов MFT — единственная часть диска, имеющая фиксированное положение. Интересно, что вторая копия первых трех записей, для надежности — они очень важны — хранится ровно посередине диска. Остальной MFT-файл может располагаться, как и любой другой файл, в произвольных местах диска — восстановить его положение можно с помощью его самого, «зацепившись» за самую основу — за первый элемент MFT.

Метафайлы

Первые 16 файлов NTFS (метафайлы) носят служебный характер. Каждый из них отвечает за какой-либо аспект работы системы. Преимущество настолько модульного подхода заключается в поразительной гибкости — например, на FAT-е физическое повреждение в самой области FAT фатально для функционирования всего диска, а NTFS может сместить, даже фрагментировать по диску, все свои служебные области, обойдя любые неисправности поверхности — кроме первых 16 элементов MFT.

Метафайлы находятся корневом каталоге NTFS диска — они начинаются с символа имени «$», хотя получить какую-либо информацию о них стандартными средствами сложно. Любопытно, что и для этих файлов указан вполне реальный размер — можно узнать, например, сколько операционная система тратит на каталогизацию всего вашего диска, посмотрев размер файла $MFT. В следующей таблице приведены используемые в данный момент метафайлы и их назначение.

Файлы и потоки

Итак, у системы есть файлы — и ничего кроме файлов. Что включает в себя это понятие на NTFS?

• Прежде всего, обязательный элемент — запись в MFT, ведь, как было сказано ранее, все файлы диска упоминаются в MFT. В этом месте хранится вся информация о файле, за исключением собственно данных. Имя файла, размер, положение на диске отдельных фрагментов, и т. д. Если для информации не хватает одной записи MFT, то используются несколько, причем не обязательно подряд.
• Опциональный элемент — потоки данных файла. Может показаться странным определение «опциональный», но, тем не менее, ничего странного тут нет. Во-первых, файл может не иметь данных — в таком случае на него не расходуется свободное место самого диска. Во-вторых, файл может иметь не очень большой размер. Тогда идет в ход довольно удачное решение: данные файла хранятся прямо в MFT, в оставшемся от основных данных месте в пределах одной записи MFT. Файлы, занимающие сотни байт, обычно не имеют своего «физического» воплощения в основной файловой области — все данные такого файла хранятся в одном месте — в MFT.

Довольно интересно обстоит дело и с данными файла. Каждый файл на NTFS, в общем-то, имеет несколько абстрактное строение — у него нет как таковых данных, а есть потоки (streams). Один из потоков и носит привычный нам смысл — данные файла. Но большинство атрибутов файла — тоже потоки! Таким образом, получается, что базовая сущность у файла только одна — номер в MFT, а всё остальное опционально. Данная абстракция может использоваться для создания довольно удобных вещей — например, файлу можно «прилепить» еще один поток, записав в него любые данные — например, информацию об авторе и содержании файла, как это сделано в Windows 2000 (самая правая закладка в свойствах файла, просматриваемых из проводника). Интересно, что эти дополнительные потоки не видны стандартными средствами: наблюдаемый размер файла — это лишь размер основного потока, который содержит традиционные данные. Можно, к примеру, иметь файл нулевой длинны, при стирании которого освободится 1 Гбайт свободного места — просто потому, что какая-нибудь хитрая программа или технология прилепила в нему дополнительный поток (альтернативные данные) гигабайтового размера. Но на самом деле в текущий момент потоки практически не используются, так что опасаться подобных ситуаций не следует, хотя гипотетически они возможны. Просто имейте в виду, что файл на NTFS — это более глубокое и глобальное понятие, чем можно себе вообразить просто просматривая каталоги диска. Ну и напоследок: имя файла может содержать любые символы, включая полый набор национальных алфавитов, так как данные представлены в Unicode — 16-битном представлении, которое дает 65535 разных символов. Максимальная длина имени файла — 255 символов.

Каталоги

Каталог на NTFS представляет собой специфический файл, хранящий ссылки на другие файлы и каталоги, создавая иерархическое строение данных на диске. Файл каталога поделен на блоки, каждый из которых содержит имя файла, базовые атрибуты и ссылку на элемент MFT, который уже предоставляет полную информацию об элементе каталога. Внутренняя структура каталога представляет собой бинарное дерево. Вот что это означает: для поиска файла с данным именем в линейном каталоге, таком, например, как у FAT-а, операционной системе приходится просматривать все элементы каталога, пока она не найдет нужный. Бинарное же дерево располагает имена файлов таким образом, чтобы поиск файла осуществлялся более быстрым способом — с помощью получения двухзначных ответов на вопросы о положении файла. Вопрос, на который бинарное дерево способно дать ответ, таков: в какой группе, относительно данного элемента, находится искомое имя — выше или ниже? Мы начинаем с такого вопроса к среднему элементу, и каждый ответ сужает зону поиска в среднем в два раза. Файлы, скажем, просто отсортированы по алфавиту, и ответ на вопрос осуществляется очевидным способом — сравнением начальных букв. Область поиска, суженная в два раза, начинает исследоваться аналогичным образом, начиная опять же со среднего элемента.

Вывод — для поиска одного файла среди 1000, например, FAT придется осуществить в среднем 500 сравнений (наиболее вероятно, что файл будет найден на середине поиска), а системе на основе дерева — всего около 12-ти (2^10 = 1024). Экономия времени поиска налицо. Не стоит, однако думать, что в традиционных системах (FAT) всё так запущено: во-первых, поддержание списка файлов в виде бинарного дерева довольно трудоемко, а во-вторых — даже FAT в исполнении современной системы (Windows2000 или Windows98) использует сходную оптимизацию поиска. Это просто еще один факт в вашу копилку знаний. Хочется также развеять распространенное заблуждение (которое я сам разделял совсем еще недавно) о том, что добавлять файл в каталог в виде дерева труднее, чем в линейный каталог: это достаточно сравнимые по времени операции — дело в том, что для того, чтобы добавить файл в каталог, нужно сначала убедится, что файла с таким именем там еще нет — и вот тут-то в линейной системе у нас будут трудности с поиском файла, описанные выше, которые с лихвой компенсируют саму простоту добавления файла в каталог.

Какую информацию можно получить, просто прочитав файл каталога? Ровно то, что выдает команда dir. Для выполнения простейшей навигации по диску не нужно лазить в MFT за каждым файлом, надо лишь читать самую общую информацию о файлах из файлов каталогов. Главный каталог диска — корневой — ничем не отличается об обычных каталогов, кроме специальной ссылки на него из начала метафайла MFT.

Журналирование

NTFS — отказоустойчивая система, которая вполне может привести себя в корректное состояние при практически любых реальных сбоях. Любая современная файловая система основана на таком понятии, как транзакция — действие, совершаемое целиком и корректно или не совершаемое вообще. У NTFS просто не бывает промежуточных (ошибочных или некорректных) состояний — квант изменения данных не может быть поделен на до и после сбоя, принося разрушения и путаницу — он либо совершен, либо отменен.

Пример 1: осуществляется запись данных на диск. Вдруг выясняется, что в то место, куда мы только что решили записать очередную порцию данных, писать не удалось — физическое повреждение поверхности. Поведение NTFS в этом случае довольно логично: транзакция записи откатывается целиком — система осознает, что запись не произведена. Место помечается как сбойное, а данные записываются в другое место — начинается новая транзакция.

Пример 2: более сложный случай — идет запись данных на диск. Вдруг, бах — отключается питание и система перезагружается. На какой фазе остановилась запись, где есть данные, а где чушь? На помощь приходит другой механизм системы — журнал транзакций. Дело в том, что система, осознав свое желание писать на диск, пометила в метафайле $LogFile это свое состояние. При перезагрузке это файл изучается на предмет наличия незавершенных транзакций, которые были прерваны аварией и результат которых непредсказуем — все эти транзакции отменяются: место, в которое осуществлялась запись, помечается снова как свободное, индексы и элементы MFT приводятся в с состояние, в котором они были до сбоя, и система в целом остается стабильна. Ну а если ошибка произошла при записи в журнал? Тоже ничего страшного: транзакция либо еще и не начиналась (идет только попытка записать намерения её произвести), либо уже закончилась — то есть идет попытка записать, что транзакция на самом деле уже выполнена. В последнем случае при следующей загрузке система сама вполне разберется, что на самом деле всё и так записано корректно, и не обратит внимания на «незаконченную» транзакцию.

И все-таки помните, что журналирование — не абсолютная панацея, а лишь средство существенно сократить число ошибок и сбоев системы. Вряд ли рядовой пользователь NTFS хоть когда-нибудь заметит ошибку системы или вынужден будет запускать chkdsk — опыт показывает, что NTFS восстанавливается в полностью корректное состояние даже при сбоях в очень загруженные дисковой активностью моменты. Вы можете даже оптимизировать диск и в самый разгар этого процесса нажать reset — вероятность потерь данных даже в этом случае будет очень низка. Важно понимать, однако, что система восстановления NTFS гарантирует корректность файловой системы, а не ваших данных. Если вы производили запись на диск и получили аварию — ваши данные могут и не записаться. Чудес не бывает.

Сжатие

Файлы NTFS имеют один довольно полезный атрибут — «сжатый». Дело в том, что NTFS имеет встроенную поддержку сжатия дисков — то, для чего раньше приходилось использовать Stacker или DoubleSpace. Любой файл или каталог в индивидуальном порядке может хранится на диске в сжатом виде — этот процесс совершенно прозрачен для приложений. Сжатие файлов имеет очень высокую скорость и только одно большое отрицательное свойство — огромная виртуальная фрагментация сжатых файлов, которая, правда, никому особо не мешает. Сжатие осуществляется блоками по 16 кластеров и использует так называемые «виртуальные кластеры» — опять же предельно гибкое решение, позволяющее добиться интересных эффектов — например, половина файла может быть сжата, а половина — нет. Это достигается благодаря тому, что хранение информации о компрессированности определенных фрагментов очень похоже на обычную фрагментацию файлов: например, типичная запись физической раскладки для реального, несжатого, файла:

кластеры файла с 1 по 43-й хранятся в кластерах диска начиная с 400-го

кластеры файла с 44 по 52-й хранятся в кластерах диска начиная с 8530-го…

Физическая раскладка типичного сжатого файла:

кластеры файла с 1 по 9-й хранятся в кластерах диска начиная с 400-го

кластеры файла с 10 по 16-й нигде не хранятся

кластеры файла с 17 по 18-й хранятся в кластерах диска начиная с 409-го

кластеры файла с 19 по 36-й нигде не хранятся

Видно, что сжатый файл имеет «виртуальные» кластеры, реальной информации в которых нет. Как только система видит такие виртуальные кластеры, она тут же понимает, что данные предыдущего блока, кратного 16-ти, должны быть разжаты, а получившиеся данные как раз заполнят виртуальные кластеры — вот, по сути, и весь алгоритм.

Безопасность

NTFS содержит множество средств разграничения прав объектов — есть мнение, что это самая совершенная файловая система из всех ныне существующих. В теории это, без сомнения, так, но в текущих реализациях, к сожалению, система прав достаточно далека от идеала и представляет собой хоть и жесткий, но не всегда логичный набор характеристик. Права, назначаемые любому объекту и однозначно соблюдаемые системой, эволюционируют — крупные изменения и дополнения прав осуществлялись уже несколько раз и к Windows 2000 все-таки они пришли к достаточно разумному набору.

Права файловой системы NTFS неразрывно связаны с самой системой — то есть они, вообще говоря, необязательны к соблюдению другой системой, если ей дать физический доступ к диску. Для предотвращения физического доступа в Windows2000 (NT5) всё же ввели стандартную возможность — об этом см. ниже. Система прав в своем текущем состоянии достаточно сложна, и я сомневаюсь, что смогу сказать широкому читателю что-нибудь интересное и полезное ему в обычной жизни. Если вас интересует эта тема — вы найдете множество книг по сетевой архитектуре NT, в которых это описано более чем подробно.

На этом описание строение файловой системы можно закончить, осталось описать лишь некоторое количество просто практичных или оригинальных вещей.

Hard Links

Эта штука была в NTFS с незапамятных времен, но использовалась очень редко — и тем не менее: Hard Link — это когда один и тот же файл имеет два имени (несколько указателей файла-каталога или разных каталогов указывают на одну и ту же MFT запись). Допустим, один и тот же файл имеет имена 1.txt и 2.txt: если пользователь сотрет файл 1, останется файл 2. Если сотрет 2 — останется файл 1, то есть оба имени, с момента создания, совершенно равноправны. Файл физически стирается лишь тогда, когда будет удалено его последнее имя.

Symbolic Links (NT5)

Гораздо более практичная возможность, позволяющая делать виртуальные каталоги — ровно так же, как и виртуальные диски командой subst в DOSе. Применения достаточно разнообразны: во-первых, упрощение системы каталогов. Если вам не нравится каталог Documents and settingsAdministratorDocuments, вы можете прилинковать его в корневой каталог — система будет по прежнему общаться с каталогом с дремучим путем, а вы — с гораздо более коротким именем, полностью ему эквивалентным. Для создания таких связей можно воспользоваться программой junction (junction.zip, 15 Кб), которую написал известный специалист Mark Russinovich. Программа работает только в NT5 (Windows 2000), как и сама возможность.

Для удаления связи можно воспользоваться стандартной командой rd.
ВНИМАНИЕ: Попытка уделения связи с помощью проводника или других файловых менеджеров, не понимающих виртуальную природу каталога (например, FAR), приведет к удалению данных, на которые ссылается ссылка! Будьте осторожны.

Шифрование (NT5)

Полезная возможность для людей, которые беспокоятся за свои секреты — каждый файл или каталог может также быть зашифрован, что не даст возможность прочесть его другой инсталляцией NT. В сочетании со стандартным и практически непрошибаемым паролем на загрузку самой системы, эта возможность обеспечивает достаточную для большинства применений безопасность избранных вами важных данных.Часть 2. Особенности дефрагментации NTFS

Вернемся к одному достаточно интересному и важному моменту — фрагментации и дефрагментации NTFS. Дело в том, что ситуация, сложившаяся с этими двумя понятиями в настоящий момент, никак не может быть названа удовлетворительной. В самом начале утверждалось, что NTFS не подвержена фрагментации файлов. Это оказалось не совсем так, и утверждение сменили — NTFS препятствует фрагментации. Оказалось, что и это не совсем так. То есть она, конечно, препятствует, но толк от этого близок к нулю… Сейчас уже понятно, что NTFS — система, которая как никакая другая предрасположена к фрагментации, что бы ни утверждалось официально. Единственное что — логически она не очень от этого страдает. Все внутренние структуры построены таким образом, что фрагментация не мешает быстро находить фрагменты данных. Но от физического последствия фрагментации — лишних движений головок — она, конечно, не спасает. И поэтому — вперед и с песней.

К истокам проблемы

Как известно, система сильнее всего фрагментирует файлы когда свободное место кончается, когда приходится использовать мелкие дырки, оставшиеся от других файлов. Тут возникает первое свойство NTFS, которое прямо способствует серьезной фрагментации.

Диск NTFS поделен на две зоны. В начала диска идет MFT зона — зона, куда растет MFT, Master File Table. Зона занимает минимум 12% диска, и запись данных в эту зону невозможна. Это сделано для того, чтобы не фрагментировался хотя бы MFT. Но когда весь остальной диск заполняется — зона сокращается ровно в два раза :). И так далее. Таким образом мы имеем не один заход окончания диска, а несколько. В результате если NTFS работает при диске, заполненном на около 90% — фрагментация растет как бешенная.

Попутное следствие — диск, заполненный более чем на 88%, дефрагментировать почти невозможно — даже API дефрагментации не может перемещать данные в MFT зону. Может оказаться так, что у нас не будет свободного места для маневра.

Далее. NTFS работает себе и работает, и всё таки фрагментируется — даже в том случае, если свободное место далеко от истощения. Этому способствует странный алгоритм нахождения свободного места для записи файлов — второе серьезное упущение. Алгоритм действий при любой записи такой: берется какой-то определенный объем диска и заполняется файлом до упора. Причем по очень интересному алгоритму: сначала заполняются большие дырки, потом маленькие. Т.е. типичное распределение фрагментов файла по размеру на фрагментированной NTFS выглядит так (размеры фрагментов):

16 — 16 — 16 — 16 — 16 — [скачек назад] — 15 — 15 — 15 — [назад] — 14 — 14 — 14 …. 1 — 1 — 1 -1 — 1…

Так процесс идет до самых мелких дырок в 1 кластер, несмотря на то, что на диске наверняка есть и гораздо более большие куски свободного места.

Вспомните сжатые файлы — при активной перезаписи больших объемов сжатой информации на NTFS образуется гигантское количество «дырок» из-за перераспределения на диске сжатых объемов — если какой-либо участок файла стал сжиматься лучше или хуже, его приходится либо изымать из непрерывной цепочки и размещать в другом месте, либо стягивать в объеме, оставляя за собой дырку.

Смысл в сего этого вступления в пояснении того простого факта, что никак нельзя сказать, что NTFS препятствует фрагментации файлов. Наоборот, она с радостью их фрагментирует. Фрагментация NTFS через пол года работы доведет до искреннего удивления любого человека, знакомого с работой файловой системой. Поэтому приходится запускать дефрагментатор. Но на этом все наши проблемы не заканчиваются, а, увы, только начинаются.

Средства решения?

В NT существует стандартное API дефрагментации. Обладающее интересным ограничением для перемещения блоков файлов: за один раз можно перемещать не менее 16 кластеров (!), причем начинаться эти кластеры должны с позиции, кратной 16 кластерам в файле. В общем, операция осуществляется исключительно по 16 кластеров. Следствия:

1. В дырку свободного места менее 16 кластеров нельзя ничего переместить (кроме сжатых файлов, но это неинтересные в данный момент тонкости).
2. Файл, будучи перемещенный в другое место, оставляет после себя (на новом месте) «временно занятое место», дополняющее его по размеру до кратности 16 кластерам.
3. При попытке как-то неправильно (»не кратно 16») переместить файл результат часто непредсказуем. Что-то округляется, что-то просто не перемещается… Тем не менее, всё место действия щедро рассыпается «временно занятым местом».

«Временно занятое место» служит для облегчения восстановления системы в случае аппаратного сбоя и освобождается через некоторое время, обычно где-то пол минуты.

Тем не менее, логично было бы использовать это API, раз он есть. Его и используют. Поэтому процесс стандартной дефрагментации, с поправками на ограниченность API, состоит из следующих фаз (не обязательно в этом порядке):

• Вынимание файлов из MFT зоны. Не специально — просто обратно туда их положить не представляется возможным Безобидная фаза, и даже в чем то полезная.
• Дефрагментация файлов. Безусловно, полезный процесс, несколько, правда, осложняемый ограничениями кратности перемещений — файлы часто приходится перекладывать сильнее, чем это было бы логично сделать по уму.
• Дефрагментация MFT, виртуалки (pagefile.sys) и каталогов. Возможна через API только в Windows2000, иначе — при перезагрузке, отдельным процессом, как в старом Diskeeper-е.
• Складывание файлов ближе к началу — так называемая дефрагментация свободного места. Вот это — воистину страшный процесс.

Допустим, мы хотим положить файлы подряд в начало диска. Кладем один файл. Он оставляет хвост занятости дополнения до кратности 16. Кладем следующий — после хвоста, естественно. Через некоторое время, по освобождению хвоста, имеем дырку <16 кластеров размером. Которую потом невозможно заполнить через API дефрагментации! В результате, до оптимизации картина свободного места выглядела так: много дырок примерно одинакового размера. После оптимизации — одна дыра в конце диска, и много маленьких <16 кластеров дырок в заполненном файлами участке. Какие места в первую очередь заполняются? Правильно, находящиеся ближе к началу диска мелкие дырки <16 кластеров… Любой файл, плавно созданный на прооптимизированном диске, будет состоять из дикого числа фрагментов. Да, диск потом можно оптимизировать снова. А потом еще раз.. и еще.. и так — желательно каждую неделю. Бред? Реальность.

Таким образом, имеется два примерно равнозначных варианта. Первый — часто оптимизировать диск таким дефрагментатором, смиряясь при этом с дикой фрагментацией заново созданных файлов. Второй вариант — вообще ничего не трогать, и смириться с равномерной, но гораздо более слабой фрагментацией всех файлов на диске.

Пока есть всего один дефрагментатор, который игнорирует API дефрагментации и работает как-то более напрямую — Norton Speeddisk 5.0 для NT. Когда его пытаются сравнить со всеми остальными — Diskeeper, O&O defrag, т. д. — не упоминают этого главного, самого принципиального, отличия. Просто потому, что эта проблема тщательно скрывается, по крайней мере уж точно не афишируется на каждом шагу. Speeddisk — единственная на сегодняшний день программа, которая может оптимизировать диск полностью, не создавая маленьких незаполненных фрагментов свободного места. Стоит добавить также, что при помощи стандартного API невозможно дефрагментировать тома NTFS с кластером более 4 Кбайт, а SpeedDisk и это может.

К сожалению, в Windows 2000 поместили дефрагментатор, который работает через API, и, соответственно, плодит дырки <16 кластеров. Так что как только появится (если еще не появился) — так сразу надо качать Speeddisk для W2k.

Как некоторый вывод из всего этого: все остальные дефрагментаторы при одноразовом применении просто вредны. Если вы запускали его хоть раз — нужно запускать его потом хотя бы раз в месяц, чтобы избавится от фрагментации новоприбывающих файлов. В этом основная суть сложности дефрагментации NTFS теми средствами, которые сложились исторически.Часть 3. Что выбрать?

Любая из представленных ныне файловых систем уходит своими корнями в глубокое прошлое — еще к 80-м годам. Да, NTFS, как это не странно — очень старая система! Дело в том, что долгое время персональные компьютеры пользовались лишь операционной системой DOS, которой и обязана своим появлением FAT. Но параллельно разрабатывались и тихо существовали системы, нацеленные на будущее. Две таких системы, получившие всё же широкое признание — NTFS, созданная для операционной системы Windows NT 3.1 еще в незапамятные времена, и HPFS — верная спутница OS/2.

Внедрение новых систем шло трудно — еще в 95м году, с выходом Windows95, ни у кого не было и мыслей о том, что что-то нужно менять — FAT получил второе дыхание посредством налепленной сверху заплатки «длинные имена», реализация которых там хоть и близка к идеально возможной без изменения системы, но всё же довольно бестолкова. Но в последующие годы необходимость перемен назрела окончательно, поскольку естественные ограничения FAT стали давать о себе знать. FAT32, появившаяся в Windows 95 OSR2, просто сдвинула рамки — не изменив сути системы, которая просто не дает возможности организовать эффективную работу с большим количеством данных.

HPFS (High Performance File System), активно применяемая до сих пор пользователями OS/2, показала себя достаточно удачной системой, но и она имела существенные недостатки — полное отсутствие средств автоматической восстанавливаемости, излишнюю сложность организации данных и невысокую гибкость.

NTFS же долго не могла завоевать персональные компьютеры из-за того, что для организации эффективной работы с её структурами данных требовались значительные объемы памяти. Системы с 4 или 8 Мбайт (стандарт 95-96 годов) были просто неспособны получить хоть какой-либо плюс от NTFS, поэтому за ней закрепилась не очень правильная репутация медленной и громоздкой системы. На самом деле это не соответствует действительности — современные компьютерные системы с памятью более 64 Мб получают просто огромный прирост производительности от использования NTFS.

В данной таблице сведены воедино все существенные плюсы и минусы распространенных в наше время систем, таких как FAT32, FAT и NTFS. Вряд ли разумно обсуждать другие системы, так как в настоящее время 97% пользователей делают выбор между Windows98, Windows NT4.0 и Windows 2000 (NT5.0), а других вариантов там просто нет.

	FAT	FAT32	NTFS
Системы, её поддерживающие	DOS, Windows9Х, NT всех версий	Windows98, NT5	NT4, NT5
Максимальный размер тома	2 Гбайт	практически неограничен	практически неограничен
Макс. число файлов на томе	примерно 65 тысяч	практически не ограничено	практически не ограничено
Имя файла	с поддержкой длинных имен — 255 символов, системный набор символов	с поддержкой длинных имен — 255 символов, системный набор символов	255 символов, любые символы любых алфавитов (65 тысяч разных начертаний)
Возможные атрибуты файла	Базовый набор	Базовый набор	всё, что придет в голову производителям программного обеспечения
Безопасность	нет	нет	да (начиная с NT5.0 встроена возможность физически шифровать данные)
Сжатие	нет	нет	да
Устойчивость к сбоям	средняя (система слишком проста и поэтому ломаться особо нечему :))	плохая (средства оптимизации по скорости привели к появлению слабых по надежности мест)	полная — автоматическое восстановление системы при любых сбоях (не считая физические ошибки записи, когда пишется одно, а на самом деле записывается другое)
Экономичность	минимальная (огромные размеры кластеров на больших дисках)	улучшена за счет уменьшения размеров кластеров	максимальна. Очень эффективная и разнообразная система хранения данных
Быстродействие	высокое для малого числа файлов, но быстро уменьшается с появлением большого количества файлов в каталогах. результат — для слабо заполненных дисков — максимальное, для заполненных — плохое	полностью аналогично FAT, но на дисках большого размера (десятки гигабайт) начинаются серьезные проблемы с общей организацией данных	система не очень эффективна для малых и простых разделов (до 1 Гбайт), но работа с огромными массивами данных и внушительными каталогами организована как нельзя более эффективно и очень сильно превосходит по скорости другие системы

Хотелось бы выразить искреннюю признательность Андрею Шабалину, без которого эта статья просто не была бы написана, а даже будучи написанной, содержала бы много досадных неточностей

Продолжение читайте в статье «Надежность дисковой системы NT»