Достоинства файловой системы ntfs кратко
Обновлено: 28.06.2024
Ну что, займемся неблагодарным делом - сравнением двух файловых систем.
Достоинства:
1. Быстрая скорость доступа к файлам малого размера;
2. Размер дискового пространства на сегодняшний день практически не ограничен;
3. Фрагментация файлов не влияет на саму файловую систему;
4. Высокая надежность сохранения данных и собственно самой файловой структуры;
5. Высокая производительность при работе с файлами большого размера;
Недостатки:
1. Более высокие требования к объему оперативной памяти по сравнению с FAT 32;
2. Работа с каталогами средних размеров затруднена из-за их фрагментации;
3. Более низкая скорость работы по сравнению с FAT 32
Достоинства:
1. Высокая скорость работы;
2. Низкое требование к объему оперативной памяти;
3. Эффективная работа с файлами средних и малых размеров;
4. Более низкий износ дисков, вследствие меньшего количества передвижений головок чтения/записи.
Недостатки:
1. Низкая защита от сбоев системы;
2. Не эффективная работа с файлами больших размеров;
3. Ограничение по максимальному объему раздела и файла;
4. Снижение быстродействия при фрагментации;
5. Снижение быстродействия при работе с каталогами, содержащими большое количество файлов;
Итак, некоторые соображения. Обе файловые системы хранят данные в кластерах минимальный размер которого равен 512 b. Как правило обычный размер кластера равен 4 Kb. На этом сходства пожалуй и заканчиваются. Кое-что о фрагментации: скорость работы NTFS резко снижается при заполнении диска на 80 - 90 %. Это связано с фрагментацией служебных и рабочих файлов. Чем больше Вы работаете с таким загруженным диском, тем сильнее фрагментация и тем ниже производительность. В FAT 32 фрагментация рабочей области диска происходит и на более ранних этапах. Дело тут зависит от того, насколько часто Вы записываете/стираете данные. Как и в NTFS, фрагментация сильно снижает производительность. Теперь об оперативной памяти. Объем самой электронной таблицы FAT 32 может занимать в ОЗУ порядка нескольких мегабайт. Но на помощь приходит кэширование. Что записывается в кэш:
1. Наиболее используемые каталоги;
2. Данные о всех используемых в данный момент времени файлах;
3. Данные о свободном пространстве диска;
А что же NTFS? Кэшированию трудно поддаются каталоги больших размеров, а они могут достигать размеров нескольких десятков мегабайт. Плюс MFT, плюс информация о свободном месте на диске. Хотя надо заметить, что NTFS все же довольно экономно расходует ресурсы оперативной памяти. В наличии удачная система хранения данных, в MFT каждая запись примерно равна 1 Kb. Но все же требования к объему ОЗУ выше, чем для FAT 32. Короче, если Ваша память меньше или равна 64 Mb, то эффективнее с точки зрения скорости окажется FAT 32. Если больше - разница в скорости будет маленькая, а зачастую вообще никакой. Теперь о самом жестком диске. Для использования NTFS желательно наличие Bus Mastering. Что это? Это особый режим работы драйвера и контроллера. При использовании BM обмен происходит без участия процессора. Отсутствие ВМ скажется на производительности системы. Кроме этого, вследствие использования более сложной файловой системы количество движений головок чтения/записи возрастает, что так же влияет на скорость. Наличие дискового кэша одинаково положительно сказывается, как на NTFS, так и на FAT 32.
В чем разница не скажу. NTFS подходит для работы с файлами большого объема. FAT32 лучше использовать при размере не более 2 гигов, иначе подтормаживает.
FAT32-архаичная система, очень ненадежная и ограниченная размером файла и кол-вом файлов в папке, нет защиты от других пользователей, нет квот, нет шифровки.
NTFS-имеет все это.
Для того чтобы упорядочить данные на физических носителях, обязательным условием является наличие файловой системы. Этот способ размещения данных определяет, каким образом будет предоставлен доступ операционной системы к файлам.
При форматировании HDD или флеш накопителя система предоставляет пользователю выбор, какой вид файловой системы (FAT16, FAT32, exFAT, NTFS) будет организован на этом носителе. Ввиду того, что FAT16 является уже историей в мире IT, а exFAT еще новая и малораспространенная система, на сегодняшний день наиболее популярными файловыми системами являются FAT32 и NTFS.
В чем отличия FAT32 и NTFS?
Таблица размещения файлов FAT — это файловая система, в основе которой лежит электронная таблица данных. Существуют две наиболее популярные разновидности данной системы: FAT16 и FAT32. По сути, это однотипные таблицы размещения информации с одной лишь разницей: использование 16-ти или 32-х разрядных адресаций кластеров. В современных системах FAT16 уже не используется, ввиду ее ограниченных возможностей по размеру тома (логического диска).
Максимальный размер файла в системе FAT32 составляет до 4 Гб, а размер кластера от 512 байт до 32 КБ, что позволяет разбить логический диск до 8 ТБ, однако сделать это штатными средствами не представляется возможным.
Главные преимущества FAT32 перед NTFS:
- Значительная скорость доступа к файлам средних и малых размеров;
- Низкая требовательность к оперативному запоминающему устройству;
- Меньший износ жесткого диска.
К недостаткам файловой системы FAT32 можно отнести:
- Уязвимость и возможности сбоя системы;
- Медленные запросы при работе с большими каталогами файлов;
- Отсутствие поддержки малых кластеров;
- Необходимость фрагментации пространства на диске.
NTFS – файловая система, в основе которой лежит использование сводной таблицы с информацией о файлах в начале раздела диска, а уже потом размещаются сами файлы. Данная файловая система использует специализированные структуры данных, что позволяет обеспечить высокую надежность и эффективность использования места на жестком диске.
Основными достоинствами NTFS являются:
- Рациональное использование места на носителе;
- Высокая производительность при работе с большими файлами;
- Значительная надежность;
- Поддержка сжатия;
- Восстановление системы при сбоях.
Есть у этой системы и ряд недостатков:
- Высокая требовательность к объему оперативной памяти;
- Отсутствие доступа NTFS-томов в MS-DOS;
- Снижение производительности при работе с малыми объемами томов.
Каждая из представленных файловых систем обладает рядом преимуществ и недостатков. Выбирая одну из них, необходимо определиться, для каких целей будет использован компьютер и какие у него параметры. Если система устанавливается на мощный серверный компьютер, то более подходящим вариантом окажется NTFS. При работе на домашнем компьютере достаточным будет использование FAT32.
Файловая система Windows NT (NTFS) обеспечивает такое сочетание производительности, надежности и эффективности, которое невозможно предоставить с помощью любой из реализаций файловой системы FAT (как FAT16,
так и FAT32). Основными целями разработки NTFS являлись обеспечение скоростного выполнения стандартных операций над файлами (включая чтение, запись, поиск) и предоставления дополнительных возможностей, включая восстановление поврежденной файловой системы на чрезвычайно больших дисках. Кроме того, NTFS обладает механизмами зашиты данных, необходимыми на файловых серверах и высокопроизводительных компьютерах в корпоративных средах. Файловая система NTFS поддерживает контроль доступа к данным и привилегии владельца, играющие исключительно важную роль в обеспечении целостности жизненно важных конфиденциальных данных. Общие папки на компьютере с Windows 2000 имеют назначенные им права доступа, папки и файлы NTFS могут иметь назначенные им права доступа вне зависимости от того, являются они разделяемыми или нет. NTFS ≈ единственная файловая система в Windows 2000, которая позволяет назначать права доступа к отдельным файлам. Однако, если файл будет скопирован из раздела или тома NTFS в раздел или том FAT, все права доступа и другие уникальные атрибуты, присущие файловой системе NTFS, будут потеряны.
Файловая система NTFS является простой и одновременно ≈ чрезвычайно мощной. Практически все объекты, которые имеются на томе, представляют собой файлы, а все, что имеется в файле, представляет собой атрибуты, включая атрибуты данных, атрибуты системы безопасности, атрибуты имени файла. Каждый занятый сектор на томе NTFS принадлежит какому-нибудь файлу. Частью файла являются даже метаданные файловой системы (информация, которая представляет собой описание самой файловой системы). В системах Windows 2000 используется NTFS версии 5.0, на базе которой реализованы новые функциональные возможности: квоты диска, шифрование файлов и каталогов (EFS) и т. д. Эта файловая система не является совместимой с предыдущими версиями Windows NT, поэтому если загрузить более раннюю версию операционной системы, то разделы NTFS 5.0 будут недоступны (для Windows NT 4.0 нужно ставить Service Pack 4). При установке Windows 2000 на уже существующий том с предыдущими версиями NTFS произойдет автоматическая конвертация до NTFS 5.0; возможна также конвертация и других томов NTFS.
Некоторые из возможностей, обеспечиваемых на сегодняшний день только файловой системой NTFS, перечислены ниже:
NTFS — основная файловая система в последних версиях Windows и Windows Server — предоставляет полный набор возможностей, включая дескрипторы безопасности, шифрование, дисковые квоты и расширенные метаданные. Ее можно использовать с общими томами кластера (CSV) для предоставления томов непрерывной доступности, доступ к которым можно осуществлять одновременно с нескольких узлов отказоустойчивого кластера.
Дополнительные сведения о функциях см. в этом разделе далее в этой статье. См. сведения о новой системе Resilient File System (ReFS).
повышенная надежность;
NTFS использует файл журнала и сведения о контрольных точках для восстановления согласованности файловой системы при перезагрузке компьютера после сбоя системы. После ошибки поврежденного сектора NTFS динамически изменяет конфигурацию кластера, содержащего поврежденный сектор, выделяет новый кластер для данных, отмечает исходный кластер как поврежденный и больше не использует старый кластер. Например, после сбоя сервера NTFS может восстановить данные путем воспроизведения файлов журнала.
NTFS непрерывно отслеживает и исправляет временные проблемы повреждения в фоновом режиме, не переводя том в автономный режим (эта функция, введенная в Windows Server 2008, известна как NTFS с самовосстановлением). При значительных проблемах с повреждением программа Chkdsk в Windows Server 2012 и более поздних версиях сканирует и анализирует диск, пока том подключен, ограничивая время автономной работы временем, необходимым для восстановления целостности данных в томе. Когда NTFS используется с CSV, простои не требуются. Дополнительные сведения см. в статье NTFS Health and Chkdsk (Работоспособность NTFS и Chkdsk).
Повышенная безопасность
Безопасность на основе списка управления доступом (ACL) для файлов и папок. NTFS позволяет устанавливать разрешения для файла или папки, указывать группы и пользователей, чей доступ требуется ограничить или разрешить, и выбрать тип доступа.
Поддержка шифрования диска BitLocker. Шифрование диска BitLocker обеспечивает дополнительную безопасность важных системных сведений и других данных, хранящихся на томах NTFS. Начиная с Windows Server 2012 R2 и Windows 8.1, BitLocker поддерживает шифрование устройств на компьютерах с архитектурой x86 и x64 с доверенным платформенным модулем, который поддерживает режим ожидания с подключением (ранее доступный только на устройствах Windows RT). Шифрование устройств помогает защитить данные на компьютерах под управлением Windows и помогает предотвратить доступ пользователей-злоумышленников к системным файлам, которые они используют для обнаружения пароля, или к диску путем физического удаления его с компьютера и установки в другой компьютер. Дополнительные сведения см. в статье What's New in BitLocker (Новые возможности BitLocker).
Поддержка больших томов
NTFS может поддерживать тома размером до 8 ПБ в версии Windows Server 2019 и выше и Windows 10 версии 1709 и выше (более ранние версии поддерживают до 256 ТБ). Поддерживаемые размеры томов зависят от размера кластеров и их количества. Для кластеров (2 32 –1) (максимальное число кластеров, поддерживаемое NTFS) поддерживаются следующие размеры томов и файлов.
| Размер кластера | Самый крупный том и файл |
|---|---|
| 4 КБ (размер по умолчанию) | 16 ТБ |
| 8 КБ | 32 ТБ |
| 16 КБ | 64 ТБ |
| 32 КБ | 128 ТБ |
| 64 КБ (предыдущий максимальный размер) | 256 ТБ |
| 128 КБ | 512 ТБ |
| 256 KB | 1 ПБ |
| 512 КБ | 2 ПБ |
| 1024 КБ | 4 ПБ |
| 2048 КБ (максимальный размер) | 8 ПБ |
Обратите внимание, что при попытке подключить том с размером кластера, который превышает поддерживаемый максимум используемой версии Windows, вы получите ошибку STATUS_UNRECOGNIZED_VOLUME.
Службы и приложения могут накладывать дополнительные ограничения на размер файлов и томов. Например, ограничение размера тома составляет 64 ТБ, если вы используете функцию предыдущих версий или приложение резервного копирования, которое использует моментальные снимки службы теневого копирования томов (и не используете сеть SAN или RAID). Тем не менее, может потребоваться использовать тома меньшего размера в зависимости от рабочей нагрузки и производительности хранилища.
Требования к форматированию для больших файлов
Есть новые рекомендации по форматированию томов в отношении правильного расширения больших файлов VHDX. В ходе форматирования томов, которые будут использоваться при дедупликации данных, или при размещении очень больших файлов, таких как файлы VHDX размером больше 1 ТБ, используйте в Windows PowerShell командлет Format-Volume со следующими параметрами.
| Параметр | Описание |
|---|---|
| -AllocationUnitSize 64KB | Задает размер единицы распределения NTFS 64 КБ. |
| -UseLargeFRS | Включает поддержку сегментов записей больших файлов (FRS). Это необходимо для увеличения количества экстентов, допустимых для каждого файла в томе. Для больших записей FRS ограничение увеличивается с примерно 1 500 000 до 6 000 000 экстентов. |
Например, следующий командлет форматирует диск D как том NTFS с включенными FRS и размером единицы распределения 64 КБ.
Можно также использовать команду format. В системной командной строке введите следующую команду, где /L форматирует большой том FRS, а /A:64k задает размер единицы распределения 64 КБ:
Максимальная длина имени файла и пути к файлу
NTFS поддерживает длинные имена файлов и пути увеличенной длины со следующими максимальными значениями:
Поддержка длинных имен файлов с обратной совместимостью. NTFS допускает длинные имена файлов, сохраняя псевдоним 8.3 на диске (в кодировке Юникод), чтобы обеспечить совместимость с файловыми системами, которые накладывают ограничение 8.3 на имена и расширения файлов. При необходимости (по соображениям производительности) можно выборочно отключить именование 8.3 на отдельных томах NTFS в Windows Server 2008 R2, Windows 8 и более поздних версиях операционной системы Windows. В Windows Server 2008 R2 и более поздних версий короткие имена по умолчанию отключены при форматировании тома с помощью операционной системы. Для совместимости приложений на системном томе все еще включены короткие имена.
поддержка путей расширенной длины. многие функции API Windows имеют версии юникода, позволяющие использовать расширенный путь длиной приблизительно 32 767 символов, за исключением ограничений по сравнению с 260 символами, определенными параметром MAX_PATH. Подробные требования к именам файлов и формату путей, а также рекомендации по реализации путей увеличенной длины см. в статье Naming Files, Paths, and Namespaces (Имена файлов, пути и пространства имен).
Кластерное хранилище. При использовании в отказоустойчивых кластерах NTFS поддерживает постоянно доступные тома, к которым могут одновременно обращаться несколько узлов кластера при использовании совместно с файловой системой CSV. Дополнительные сведения см. в статье Use Cluster Shared Volumes in a Failover Cluster (Использование общих томов кластера в отказоустойчивом кластере).
Динамическое выделение емкости
Если пространство тома ограничено, NTFS предоставляет следующие возможности для работы с емкостью хранилища сервера:
Главное достоинство системы NTFS – уровень ее защищенности. Для каталогов и файлов можно назначить определенные права доступа (чтение, запись). Это позволяет разрешить или запретить определенным пользователям (учетной записи) и приложениям доступ к конкретному файлу. Файловая система позволяет работать со значительными объемами данных (большими файлами), а также обеспечивает лучшую производительность.
Что такое NTFS. Структура, преимущества и принцип хранения файлов на NTFS
Что такое NTFS
Сейчас используется NTFS 5.0, которая кроме стандартных функций, имеет следующие преимущества (Что такое NTFS):
1. Шифрование файлов. За данный инструмент отвечает специальная надстройка NTFS – EFS (Encrypting File System). После процесса шифрования файлы могут быть запущены только на ПК, на котором они были зашифрованы.
2. Дисковые квоты. Появилась возможность отдельным пользователям предоставлять конкретный (ограниченный) объем свободного пространства.
3. Журнал изменений. Инструмент позволяет автоматически отслеживать все операции доступа к томам и файлам.
Как и другие файловые структуры, NTFS разбивает все дисковое пространство на небольшие кластеры – минимальные блоки информации, на которые делятся все файлы. Платформа поддерживает относительно широкий диапазон размеров кластеров – от 64 Кбайт до 512 байт. Сегодня общепринятым считается размер кластера 4 килобайт.
К примеру, если используются кластеры 4 Кб, а сохраняемый файл имеет размер 6 Кб, система выделит для него 8 Кб (два полных кластера будут использованы).
Каждый NTFS-диск хранит специальный системный файл MFT (аббревиатура от Master Allocation Table). Файл содержит полный перечень всех файлов, которые в данный момент находятся на диске. При создании нового файла на винчестере в MFT заносится запись, которая включает информацию об имени файла, его содержимом и атрибутах. Кстати если у вас произошел сбой и компьютер не загружается, одна из основных причин — порча файловой системы, есть масса программ по восстановлению, но если вы не опытный в этой деле, лучше воспользоваться услугой «компьютерный мастер на дом«, иначе можно потерять информацию.
Кроме MFT на диске постоянно хранятся еще 15 служебных файлов, к которым нельзя получить доступ из операционной системы, их принято называть метафайлами.
Диск с системой NTFS условно имеет две секции. Первые 12% пространства резервируются для MFT-зоны – место, которое будет заполняться файлом MFT. Вторая часть используется для хранения файлов.
Оставайтесь с нами, в одной из следующих статей разберем как восстанавливать файловую систему после сбоя (ntfs data recovery).
Читайте также: