Максимальний розмір файлу fat32. У чому різниця між FAT32, exFAT та NTFS

У цій статті йтиметься про використання різних файлових систем на зовнішніх носіях даних: флешках, картках пам'яті, зовнішніх жорстких дискахі т. д. Отже, на сьогоднішній день для накопичувачів використовуються такі файлові системи: …

* FAT32
* NTFS
* exFAT

Пройдемося докладно з кожної їх і розглянемо переваги, недоліки та особливості використання різних пристроях.

Файлова система, створена компанією Microsoft на заміну FAT16, що вмирає. на даний моментнайпоширеніша система. Більшість карток пам'яті і флешок поставляється в FAT32. Крім того, при форматуванні носія в побутовому пристрої, наприклад, фотоапараті, він працюватиме саме в цій файловій системі. У цьому полягає її головний плюс – сумісність. Вставивши такий накопичувач у побутовий ДВД-плеєр, медіапрогравач або фотопринтер, ви будете впевнені, що всі файли доступні та можуть нормально прочитатись. На цьому плюси закінчуються.

Найголовнішим недоліком цієї системи є обмеження розмір файлу в 4 Гбайта. Тому записати великий файл (наприклад, резервну копіюсистемного диска або переписане з камери відео) не вийде. Крім того, Windows має обмеження на розмір розділу в 32 Гбайт. Обійти останнє обмеження можна завантаживши утиліту HP USB Disk Storage Format Tool, яка дозволить відформатувати у FAT32 хоч зовнішній жорсткийдиск.

Втім, якщо у вас немає потреби записувати та переносити такі великі файли, а також якщо у вас невеликий розмір носія: 4, 8 або навіть 16 Гбайт, можете не роздумуючи форматувати FAT32.
До речі, компанія Transcend, що випускає мобільні носії даних, свої зовнішні жорсткі дискиформатує саме у FAT32.

Сучасна надійна файлова система, що бере початок з Windows NT.
У стаціонарних комп'ютерах та ноутбуках замінила FAT32. Перевірте, якщо у вас все ще встановлена ​​FAT32 (клацніть правою кнопкоюна моєму комп'ютері і виберіть пункт Властивості), настійно рекомендую замінити її на NTFS.

Як перетворити FAT32 на NTFS без втрати даних

Зробити це можна так. У командному рядку(Пуск-Виконати) наберіть

convert e: /fs:ntfs

Замість e: можна встановити необхідний диск. Це дозволить змінити файлову систему на NTFS без втрати даних.

Однак на флешках та зовнішніх жорстких дисках NTFS працює дещо своєрідно. При копіюванні на такий накопичувач Windows включає механізм кешування, коли файли копіюються спочатку спеціальну пам'ять (так званий кеш), а потім на кінцевий носій. У стаціонарних жорстких дисках це дозволяє отримати виграш у швидкості копіювання та згладити затримки. У мобільних пристроях це буде виглядати так. Спочатку швидкість копіювання буде дуже високою і може досягати 100 Мбайт/с (теоретично дорівнює швидкості читання жорсткого диска, з якого ви копіюєте), потім, коли пам'ять кеша закінчиться, швидкість впаде до критично малої величини. Більш того, перед тим як перейти до копіювання наступного файлу, система повинна дописати поточний з кеша. Тому може здатися, що копіювання зависло на 99 відсотках, хоча індикатор жорсткого диска показуватиме активність. Якщо порівняти швидкість копіювання з кешем і без нього, виявиться, що вона майже ідентична. Тобто при використанні NTFS ми майже нічого не втрачаємо, крім неправильної швидкості копіювання та інформації про час його закінчення. Хоча деяким така «інформативність» може пошматувати нерви.

Ось таку швидкість копіювання "розвиває"
жорсткий диск USB 2.0 у системі NTFS

NTFS "творить чудеса", копіювання на флешку об'ємом на 512 Мбайт,
реальна швидкість запису якої становить кілька Мбайт/с

З іншого боку NTFS украй надійна файлова система, що витримує не один раптовий ресет. Така надійність забезпечується журналом. Це призведе до того, що система частіше звертатиметься до певних областей накопичувача. Для флешок та карт пам'яті такий підхід критичний. Вони зношуватимуться швидше.

Нова файлова система Microsoft. Призначена насамперед для флеш-накопичувачів. Утрируя, можна сказати, що це FAT32 зі знятими обмеженнями. Розміри файлів та розділів можуть досягати космічних величин, та й кількість файлів в одній папці тепер не обмежена. На мою думку, ідеально підходить для флешок та карт пам'яті.

Але й ця система має недолік. Її не підтримують багато побутові пристрої, А комп'ютери з Windows XP такий носій також не побачать. Однак компанія Microsoft випустила патч KB955704, що дозволяє використовувати exFAT у Windows XP. Windows Vista і Windows 7 дружать з цією системою без будь-яких додаткових маніпуляцій.

Але якщо ви часто використовуєте флеш-накопичувач на різних комп'ютерах, що використовують Windows XP, доведеться тягати додаткову флешку з драйверами. Це просто смішно.

А ось у випадку, якщо у вас тільки комп'ютери з Windows 7 або ви носите флешку/диск всього в 2-3 місця, де є можливість поставити вищевказане оновлення, exFAT підійде ідеально.

Доповнення
Стаття взята з відкритих джерел: http://winitpro.ru/index.php/2011/06/20/fajlovaya-sistema-exfat/
Файлова система exFAT

Разом із виходом Vista SP1 Microsoft представила нову файлову систему. ExFAT (Extended File Allocation Table) – це наступник старої файлової системи FAT32. Так у чому основні переваги і недоліки файлової системи exFAT. У чому різниця між exFAT і FAT32? І коли краще використовувати систему exFAT, а не NTFS?

Файлова система FAT32 це досить стара і звична для всіх файлова систем, проте вона має ряд істотних недоліків: вона не підтримує розділи більше, ніж 2 Тб, і файли, розмір яких більше 4 Гб. Для вирішення описаних проблем у FAT32 і було створено файлову систему exFAT. ExFAT - це розробка Microsoft, призначена переважно для мобільних носіїв (флешки, SSD-диски, смарткарти). Відразу слід зазначити, що ExFAT не використовується для форматування жорстких дисків. Усі останні версії Windows та Mac OS X підтримують цю файлову систему. ExFAT також часто називають FAT64, що передбачає можливість роботи з накопичувачами та файлами більшого розміру.

Основні переваги файлової системи exFAT:

* Максимальний розмір кластера збільшений до 32 Мб
* Збільшено максимальний розмір файлу exFAT з 4Гб до 264 байт (16 EB).
* Немає обмеження на кількість файлів у каталозі
* Підтримка прав доступу на файли/каталоги
* Підтримка транзакцій під час запису (якщо підтримується фізичним пристроєм)
* Ефективне використання вільного місця, що допомагає суттєво знизити фрагментацію диска.

Варто зазначити, що при форматуванні exFAT кількість доступного місця на пристрої зберігання більше, ніж при використанні FAT32. Наприклад, якщо USB флешку розмірів 4 Гб (номінальна ємність 4023 Мб) відформатувати у різних файлових системах, то вийде таке:

* FAT32 - 4014 Мб
* HFS+ - 3997 Мб
* NTFS - 3974 Мб
* exFAT - 4022 Мб

ExFAT оптимізована для роботи з флеш накопичувачами, такими як USB флешки, карти пам'яті та SSD диски, розмір кластера в 32 Кб добре підходить для карт великого об'єму та пристроїв з підвищеним зносом при виконанні операцій читання-запису. У системі exFAT також з'явилася можливість керування правами доступу на файли/каталоги, а час доступу до даних зменшився. Одним з головних недоліків системи exFAT є те, що ця на цю технологію поширюється ліцензійна політика Microsoft, і в жодних Open Source рішеннях вона застосовуватися не може. Для її використання в будь-якій операційній системі необхідно буде здійснити ліцензійні відрахування в Microsoft (це правило не відноситься до простих мобільним пристроям, таким як фотоапарати, плеєри і т.д.).

exFAT у сучасних операційних системах Windows 7

Нова версіяОС Microsoft Windows 7 повністю підтримує файлову систему exFAT і всі її функції як у 32-, так і в 64-бітній версії. Крім того, зовнішні флешки, відформатовані в exFAT, можна використовувати для роботи з технологією ReadyBoost (причому ліміту на 4 Гб більше не буде).

Windows Vista

Windows Vista підтримує exFAT тільки з Service Pack 1. Крім того, деякі фічі, такі як керування доступом, також не підтримуються. На відміну від Windows 7, пристрої з exFAT у Vista не підтримуються для ReadyBoost.

Windows XP

ExFAT у Windows XP не підтримується, проте на веб-сайті Microsoft можна завантажити драйвер (опис у KB 9555704 - http://support.microsoft.com/kb/955704), але він просить встановленого Service Pack 2.

Для більш старих версій Windows офіційної підтримки exFAT немає.

Windows Server

ExFAT повністю підтримується в Windows Server 2008, а при встановленні вищезазначеного драйвера і в Windows Server 2003.

Snow Leopard

Mac OS X підтримує exFAT починаючи з версії 10.6.4 (15 червня 2010 року), проте тільки на Mac-ах з кард-рідером SDXC. Mac mini та iMac сумісні з exFAT.

На системах сімейства Linux підтримка exFAT відсутня, хоча і є кілька рішень, але більшість із них платна чи незручна, крім того ще й Microsoft зі своєю пропритарною ліцензією вставляє палиці в колеса незалежним розробникам.

ExFAT та FAT32

При тестуванні на Windows 7 показала таку ж продуктивність, як і FAT32, проте NTFS все ж таки трохи швидше. Чи замінить exFAT FAT32? Ймовірно, це відбудеться лише після масового переходу на Windows 7 або нові версії Windows. Для споживачів же основна перевага exFAT полягатиме у подоланні файлових обмежень FAT32 (збільшення розміру файлу в exFat).

Потрібно не забувати так само, що файлова система exFAT вимагає новішої версії ОС (може знадобитися апгрейд заліза), а також той факт, що на старих пристроях (фотоапарати, mp3-плеєри) exFAT може просто не підтримуватися.

exFat або NTFS

ExFAT можна вважати конкурентом NTFS на системах з обмеженою обчислювальної потужності та пам'яті. Крім того, файлову систему NTFS на флеш-картах використовувати дуже незручно і неефективно (падає швидкість роботи і зменшується термін служби флеш пам'яті), і саме ExFAT буде ідеальною файловою системою для таких пристроїв.

На закінчення наведу кілька загальних рекомендацій щодо вибору найбільш підходящої файлової системи. Якщо у вас флеш-накопичувач невеликого об'єму, форматуйте його у FAT32. Флешки великого обсягу форматуйте exFAT, оскільки «стрибки швидкості» на них особливо помітні. Зовнішні жорсткі диски зазвичай мають великий обсяг і високу продуктивність (особливо ті, які мають роз'єми USB 3.0), тому їх краще форматувати в NTFS.

Стаття взята з відкритих джерел: http://pc-hard.ru/softarticles/1-fat32-ntfs-exfat-comparsion.html

FAT32 (File Allocation Table- "Таблиця розміщення файлів") - файлова система, автором і творцем якої є компанією Microsoft. FAT32 є різновидом FAT. Якщо точніше, FAT32 це її остання версіявона є модернізацією попередньої версії (FAT16). Метою створення FAT32 є подолання обмеження на розмір тома FAT16. У цьому нова файлова система допускає використання старого коду програм MS-DOS.

У FAT32застосовується 32-розрядна адресація кластерів.

FAT32 вийшла разом із Windows 95 OSR2.

FAT 32 та Windows

Максимально можлива кількість кластерів у FAT32 становить 268 435 445 . Це дозволяє використовувати томи (логічні диски) обсягом до 8 ТБ. Якщо використовується кластер розміром 32768 байт, максимальний розмір тома становитиме трохи менше 1024 ТБ.

Незважаючи на те, що розмір сектора може бути будь-яким, традиційно він вважається рівним 1 сектору диска і дорівнює 512 байт. Оскільки ця величина не змінювалася з моменту створення, вона може братися як константа (в рамках певного програмного забезпечення), що, у свою чергу, може спричинити проблеми сумісності.

Наприклад, програма ScanDisk, що є частиною Microsoft Windows 95 і Microsoft Windows 98 – 16-розрядна програма. Максимальний розмір кластера окремого фрагмента пам'яті такого програмного забезпечення становить 16 МБ мінус 64 КБ. Відповідно, ScanDisk в операційних системах Windows 95 або Windows 98 не може працювати з томами FAT32, які мають розмір таблиці FAT перевищує 16 МБ мінус 64 КБ. Запис у таблиці FAT на томі з файловою системою FAT32 має розмір 4 байти, що заважає програмі ScanDisk працювати з таблицею FAT на диску FAT32. З урахуванням самих таблиць FAT та при максимальному розмірі кластера 32 КБ розмір тома може бути до 127,53 ГБ.

Штатні засоби операційних систем Windows 2000, Windows XP, Windows Vista та Windows 7 не дозволяють створити розділи FAT32 більше 32 ГБ, але з такими розділами можна працювати, якщо вони були попередньо створені в інших операційних системах. Причиною цього є те, що зі збільшенням розміру тома FAT32 вище 32 ГБ різко падає продуктивність. У цьому випадку більш відповідним рішенням буде використовувати NTFS, тобто рідний формат файлової системи для Windows 2000 та Windows XP. Однак NTFS недоцільно використовувати на флеш-накопичувачах, тому була розроблена спеціальна файлова система exFAT, яка знімає ряд подібних обмежень.

Windows XP працює з томами об'ємом до 2 ТБ. Програма Partition Magic дозволяє створювати FAT32-розділ розміром не більше 192 ГБ. Програма EASEUS Partition Master створює FAT32-розділ розміром 250 ГБ та більше.

Максимально можливий розмір файлу для тома FAT32 - ~ 4 ГБ - 4294967295 байт (2 32 -1 - 4294967295 байт).

У FAT32 відсутня підтримка на встановлення дозволів на доступ до файлів та папок та деякі інші функції сучасних файлових систем. Всі ці обмеження разом привели до того, що зараз спостерігається тенденція відмови від FAT32 на користь більш просунутих файлових систем (NTFS, Ext2/Ext3).

Що стосується NTFS (головної альтернативи), то недовіра щодо цієї файлової системи виникає у користувачів через труднощі з призначенням прав доступу та її закритості. Сьогодні існують повноцінні безкоштовні драйвери, що надають повний доступ до Linux Ext2/Ext3 розділів з під Windows NT4.0/2000/XP/Vista:

• ext2fsd — Open source Ext2/Ext3 file system driver for Windows (NT/2K/XP/VISTA, X86/AMD64)
• ext2ifs - Ext2 Installable File System For Windows

USB Flash

Що заважає остаточно відмовитись від FAT32?Функціональність та продуктивність FAT32 на flash-накопичувачах. Переходу на інші файлові системи USB флеш-накопичувачахперешкоджає саме продуктивність. Незважаючи на описані обмеження, у FAT32 є й ряд переваг (щонайменше перед NTFS). Вони полягають як у швидкості запису на флеш-накопичувач, так і швидкості читання/копіювання даних з нього. Найновіші FAT32 мають окремі атрибути (архівний, системний, прихований, тимчасовий, читання).

FAT32 та Mac OS X

Помічник Boot Camp від компанії Apple, впроваджений в операційну систему Mac OS X, має підтримку запуску Windows XP з тома FAT32, проте сама система Mac OS X не може запускатись з такого тому. Mac OS X за промовчанням (без застосування додаткових драйверів) визначає та підтримує як читання, так і запис на FAT32 розділи.

FAT32 – стара файлова система, яка зараз використовується в основному для флеш-накопичувачів та інших зовнішніх дисків. Файлова система NTFS застосовується для системного диска Windowsта ідеально підходить для інших внутрішніх дисків. exFAT є сучасною альтернативою FAT32 (хоча поступається їй за популярністю) і має набагато ширшу підтримку, ніж NTFS.

FAT32

FAT32 – найстаріша із трьох перелічених файлових систем. З'явилася вона за часів Windows 95, змінивши собою ще старішу файлову систему FAT16.

Поважний вік – це й гідність, і недолік FAT32. З одного боку, протягом довгих років ця файлова система встигла стати фактичним стандартом. Майже всі стандартні флешки відформатовані під FAT32, щоб забезпечити максимально широку сумісність не тільки з сучасними комп'ютерами, Але й з іншими системами - від ігрових консолей до будь-яких інших пристроїв, забезпечених USB-портами.

З іншого боку, вік накладає обмеження. Розмір файлу на диску, відформатованому під FAT32, не може перевищувати 4 Гб. А сам розділ FAT32 має бути меншим за 8 Тбайт – обмеження вже менш помітне, але відчутне за наявності сучасного дискавеликий ємності.

Ця файлова система підходить для флешок та інших зовнішніх накопичувачів, але не для внутрішніх дисків. У ній немає розмежування прав та інших функцій безпеки, доступних у сучасній файловій системі NTFS. Сучасні версії Windows не підтримують інсталяцію на диски, відформатовані під FAT32, – для них годиться лише NTFS.

Сумісність:з усіма версіями Windows, Mac, Linux, ігровими консолями та майже будь-якими іншими пристроями, забезпеченими USB-портами.

Обмеження:максимальний розмір файлу – 4 Гбайт, максимальний розмір розділу – 8 Тбайт.

Ідеальна для зовнішніх накопичувачів, оскільки забезпечує максимальну сумісність з широким спектром пристроїв, за умови, що не потрібно зберігати файли розміром більше 4 Гбайт.

NTFS – це сучасна файлова система, оптимізована для Windows. При інсталяції Windows системний дискавтоматично форматується під NTFS. Максимально допустимий розмір файлу та розмір розділу в NTFS такі великі, що зіткнутися з обмеженнями практично неможливо. У споживчих версіях Windows NTFS почала застосовуватися з виходом Windows XP.

Відсутність серйозних обмежень – не єдина перевага NTFS. Файлова система має багато сучасних функцій. Серед них – управління правами доступу, журнал змін для швидкого виправлення помилок у разі збою, тіньові копії для резервного копіювання, шифрування, виділення квот на диску, жорсткі посилання та багато інших корисних можливостей. Багато з них, особливо розмежування прав доступу до файлів, життєво необхідні для диска, на який встановлено операційну систему.

Системний розділ для Windows обов'язково має бути відформатований під NTFS. Якщо комп'ютер має другий жорсткий диск, на який передбачається ставити програми, його теж краще відформатувати під NTFS.

Однак з іншими операційними системами NTFS є менш сумісною. Вона підтримується у всіх версіях Windows, починаючи з Windows XP, але може працювати з іншими ОС лише в обмеженому режимі. Так, Mac OS X за промовчанням може читати диски з NTFS, але не може на них писати. Багато дистрибутивів Linux дозволяють включити підтримку запису на NTFS, але в деяких файлова система доступна тільки для читання. Ігрові приставки Sony PlayStation її зовсім не підтримують. Навіть Xbox 360, власна консоль Microsoft, не вміє читати диски з NTFS, хоча Xbox Oneвже може. В інших пристроях можливість зустріти підтримку NTFS ще менше.

Сумісність:з усіма версіями Windows; тільки читання на Mac зі стандартними налаштуваннями; тільки читання деяких дистрибутивах Linux зі стандартними налаштуваннями; на інших пристроях, за винятком Microsoft Xbox One, швидше за все, не підтримується.

Обмеження:невідчутні.

Ідеальна для: системного розділу Windowsта інших внутрішніх дисків, які передбачається використовувати лише з Windows.

Файлова система exFAT з'явилася в 2006 році, а після виходу оновлень стала підтримуватись у Windows XP та Windows Vista. Вона оптимальна для флеш-накопичувачів, оскільки спочатку була задумана як легка операційна система рівня FAT32, але без обмежень і без додаткових функцій, властиві NTFS.

Як і в NTFS, exFAT максимально допустимі розміри файлу і розділу дуже великі. Це дозволяє зберігати на флешці або картці пам'яті файли розміром більше 4 Гбайт кожен. exFAT значно кращий за FAT32 і є ідеальним рішенням для зовнішніх накопичувачів, на яких потрібна легка файлова система без обмежень, властивих FAT32.

Крім того, exFAT має ширшу сумісність з різними пристрояминіж NTFS. Наприклад, Mac OS X може лише читати NTFS, але підтримує запис на exFAT. У Linux диски з exFAT також підтримуються після встановлення спеціального програмного забезпечення.

Але хоча exFAT сумісна з Mac і з багатьма пристроями, що не підтримують NTFS (наприклад, з цифровими камерами), обмеження є. Наприклад, Microsoft Xbox 360 її не підтримує (але у Xbox One підтримка є). PlayStation 3 теж не підтримує, хоча PlayStation 4, за чутками, може працювати з exFAT. А багато пристроїв колишніх поколінь підтримують лише FAT32.

Сумісність:з усіма версіями Windows та сучасними версіями Mac OS X; у Linux потрібно встановлення спеціального ПЗ; підтримується ширшим спектром пристроїв, ніж NTFS, але деякі пристрої колишнього покоління можуть працювати тільки з FAT32.

Обмеження:невідчутні.

Ідеальна для флешок та інших зовнішніх накопичувачів, особливо якщо передбачається зберігати файли розміром більше 4 Гбайт кожен. Якщо всі наявні пристрої підтримують exFAT, слід використовувати цю файлову систему замість FAT32.

Файлова система FAT16 розпочала своє існування ще за часів, що передували MS-DOS, і підтримується всіма операційними системами Microsoftдля забезпечення сумісності. Її назва File Allocation Table (таблиця розташування файлів) відмінно відображає фізичну організацію файлової системи, до основних характеристик якої можна віднести те, що максимальний розмір тома, що підтримується (жорсткого диска або розділу на жорсткому диску) не перевищує 4095 Мбайт. За часів MS-DOS 4-гігабайтні жорсткі диски здавалися нездійсненною мрією (розкішшю були диски об'ємом 20-40 Мбайт), тому такий запас був цілком виправданим.

Том відформатований для використання FAT16 поділяється на кластери. Розмір кластера за замовчуванням залежить від розміру тома і може коливатися від 512 до 64 Кбайт. У табл. 2 показано як розмір кластера залежить від розміру тому. Зазначимо, що розмір кластера може відрізнятись від значення за замовчуванням, але повинен мати одне із значень, зазначених у табл. 2 .

Не рекомендується використовувати файлову систему FAT16 на томах більше 511 Мбайт, оскільки для відносно невеликих за обсягом файлів дисковий простір буде використовуватися вкрай неефективно (файл розміром 1 байт займатиме 64 Кбайт). Незалежно від розміру кластера, файлова система FAT16 не підтримується для томів більше 4 Гбайт.

Починаючи з Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2), у Windows з'явилася підтримка 32-бітної FAT. Для систем на базі Windows NT ця файлова система вперше почала підтримуватись у Microsoft Windows 2000. Якщо FAT16 може підтримувати томи об'ємом до 4 Гбайт, то FAT32 здатна обслуговувати томи об'ємом до 2 Тбайт. Розмір кластера FAT32 може змінюватися від 1 (512 байт) до 64 секторів (32 Кбайт). Для зберігання значень кластерів FAT32 потрібно 4 байт (32 біт, а не 16, як у FAT16). Це означає, що деякі файлові утиліти, розраховані на FAT16, не можуть працювати з FAT32.

Основною відмінністю FAT32 від FAT16 є те, що змінився розмір логічного розділу диска. FAT32 підтримує об'ємом тома до 127 Гбайт. При цьому, якщо при використанні FAT16 з 2-гігабайтними дисками був потрібний кластер розміром 32 Кбайт, то FAT32 кластер розміром 4 Кбайт підходить для дисків об'ємом від 512 Мбайт до 8 Гбайт (табл. 4).

Це означає більш ефективне використання дискового простору - що менше кластер, тим менше місця потрібно для зберігання файлу і, як наслідок, диск рідше стає фрагментованим.

При застосуванні FAT32 максимальний розмір файлу може сягати 4 Гбайт мінус 2 байти. Якщо при використанні FAT16 максимальна кількість входжень у кореневий каталог обмежувалася 512, FAT32 дозволяє збільшити це число до 65 535.

FAT32 накладає обмеження на мінімальний розмір тому - він має бути не менше 65527 кластерів. При цьому розмір кластера не може бути таким, щоб FAT займала понад 16 Мбайт-64 Кбайт/4 або 4 млн. кластерів.

При використанні довгих імен файлів дані, необхідні для доступу з FAT16 та FAT32, не перекриваються. При створенні файлу з довгим ім'ям Windows створює відповідне ім'я у форматі 8.3 та одне або більше входжень до каталогу для зберігання довгого імені (по 13 символів з довгого імені файлу на кожне входження). Кожне наступне входження зберігає відповідну частину імені файлу у форматі Unicode. Такі входження мають атрибути "ідентифікатор тома", "тільки читання", "системний" та "прихований" - набір, що ігнорується MS-DOS; у цій операційній системі доступ до файлу здійснюється за його псевдонімом у форматі 8.3.

До складу Microsoft Windows 2000 входить підтримка нової версії файлової системи NTFS, яка забезпечує роботу з сервісами каталогів Active Directory, точки перерахунку (reparse points), засоби захисту інформації, контроль за доступом і ряд інших можливостей.

Як і при використанні FAT, основною інформаційною одиницею NTFS є кластер. У табл. 5 показані розміри кластерів за промовчанням для томів різної ємності.

При формуванні файлової системи NTFS програма форматування створює файл Master File Table (MTF) та інші області зберігання метаданих. Метадані використовуються NTFS для реалізації файлової структури. Перші 16 записів в MFT зарезервовані NTFS. Розташування файлів метаданих $Mft та $MftMirr записано у завантажувальному секторі диска. Якщо перший запис у MFT пошкоджено, NTFS зчитує другий запис для знаходження першої копії. Повна копія завантажувального секторарозташовується наприкінці тому. У табл. 6 перераховані основні метадані, що зберігаються в MFT.

Інші записи MFT містять записи для кожного файлу та каталогу, розміщених на цьому томі.

Зазвичай один файл використовує один запис MFT, але якщо у файлу великий набіратрибутів або він стає занадто фрагментованим, для зберігання інформації про нього можуть знадобитися додаткові записи. У цьому випадку перший запис про файл, який називається базовим записом, зберігає розташування інших записів. Дані про файли та каталоги невеликого розміру (до 1500 байт) повністю містяться у першому записі.

Кожен зайнятий сектор на NTFS-томі належить тому чи іншому файлу. Навіть метадані файлової системи є частиною файлу. NTFS розглядає кожен файл (або каталог) як набір файлових атрибутів. Такі елементи як ім'я файлу, інформація про його захист і навіть дані в ньому є атрибутами файлу. Кожен атрибут ідентифікується кодом певного типу та, опціонально, ім'ям атрибута.

Якщо атрибути файлу містяться у файловому записі, вони називаються резидентними атрибутами. Такими атрибутами завжди є ім'я файлу та дата його створення. У тих випадках, коли інформація про файл занадто велика, щоб уміститися в один MFT-запис, деякі атрибути файлу стають нерезидентними. Резидентні атрибути зберігаються в одному або більше кластерах і є потік альтернативних даних для поточного тому (про це трохи нижче). Для опису місцезнаходження резидентних та нерезидентних атрибутів NTFS створює атрибут Attribute List.

У табл. 7 показані основні атрибути файлів, визначені у NTFS. У майбутньому цей список може бути розширено.

У Windows 2000 забезпечується підтримка файлової системи CDFS, що відповідає стандарту ISO'9660, що описує розташування інформації на CD-ROM. Підтримуються довгі іменафайлів відповідно до ISO’9660 Level 2.

При створенні CD-ROM для використання під керуванням Windows 2000 слід мати на увазі наступне:

• всі імена каталогів та файлів повинні містити не менше 32 символів;
• всі імена каталогів та файлів повинні складатися лише із символів верхнього регістру;
• глибина каталогів має перевищувати 8 рівнів від кореня;
• Використання розширень імен файлів не є обов'язковим.

Порівняння файлових систем

Під керуванням Microsoft Windows 2000 можливе використання файлових систем FAT16, FAT32, NTFS чи їх комбінацій. Вибір операційної системизалежить від наступних критеріїв:

• того, як використовується комп'ютер;
• апаратної платформи;
• розміру та числа жорстких дисків;
• безпеки інформації

Файлові системи FAT

Як ви вже могли помітити, цифри в назві файлових систем - FAT16 та FAT32 - вказують на кількість біт, необхідних для зберігання інформації про номери кластерів, які використовуються файлом. Так, у FAT16 застосовується 16-бітова адресація і, відповідно, можливе використання до 2 16 адрес. У Windows 2000 перші чотири біти таблиці розташування файлів FAT32 необхідні власних потреб, у FAT32 число адрес досягає 2 28 .

У табл. 8 показано розміри кластерів для файлових систем FAT16 та FAT32.

Крім суттєвих відмінностей у розмірі кластера FAT32 також дозволяє кореневому каталогу розширюватися (FAT16 число входжень обмежено 512 і може бути навіть нижче при використанні довгих імен файлів).

Переваги FAT16

Серед переваг FAT16 можна відзначити такі:

• файлова система підтримується операційними системами MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, і навіть деякими операційними системами UNIX;
• існує велика кількість програм, що дозволяють виправляти помилки у цій файловій системі та відновлювати дані;
• у разі виникнення проблем із завантаженням з жорсткого диска система може бути завантажена з флоппі-диска;
• Ця файлова система досить ефективна для томів об'ємом менше 256 Мбайт.

Недоліки FAT16

До основних недоліків FAT16 відносяться:

• кореневий каталог не може містити понад 512 елементів. Використання довгих імен файлів значно скорочує кількість цих елементів;
• FAT16 підтримує не більше 65536 кластерів, а так як деякі кластери зарезервовані операційною системою, число доступних кластерів - 65524. Кожен кластер має фіксований розмір для даного логічного пристрою. При досягненні максимальної кількості кластерів при їх максимальному розмірі (32 Кбайт) максимальний обсяг тома, що підтримується, обмежується 4 Гбайт (під керуванням Windows 2000). Для підтримки сумісності з MS-DOS, Windows 95 та Windows 98 обсяг тома під FAT16 не повинен перевищувати 2 Гбайт;
• у FAT16 не підтримується вбудований захист файлів та їх стиснення;
• на дисках великого об'єму втрачається багато місця за рахунок того, що використовується максимальний кластер. Місце під файл виділяється з розміру не файлу, а кластера.

Переваги FAT32

Серед переваг FAT32 можна відзначити такі:

• виділення дискового простору виконується ефективніше, особливо у дисків великого обсягу;
• кореневий каталог в FAT32 є звичайним ланцюжком кластерів і може знаходитися в будь-якому місці диска. Завдяки цьому FAT32 не накладає жодних обмежень на кількість елементів у кореневому каталозі;
• за рахунок використання кластерів меншого розміру (4 Кбайт на дисках об'ємом до 8 Гбайт) зайнятий дисковий простір зазвичай на 10-15% менше, ніж під FAT16;
• FAT32 є більш надійною файловою системою. Зокрема, вона підтримує можливість переміщення кореневого каталогу та використання резервної копії FAT. Крім цього, завантажувальний запис містить ряд критичних для файлової системи даних.

Недоліки FAT32

Основні недоліки FAT32:

• розмір тома під час використання FAT32 під Windows 2000 обмежений 32 Гбайт;
• томи FAT32 недоступні з інших операційних систем – лише з Windows 95 OSR2 та Windows 98;
• не підтримується резервна копія завантажувального сектора;
• у FAT32 не підтримується вбудований захист файлів та їх стиснення.

Файлова система NTFS

Під час роботи в Windows 2000 Microsoft рекомендується відформатувати всі розділи жорсткого диска під NTFS, за винятком тих конфігурацій, коли використовується кілька операційних систем (крім Windows 2000 та Windows NT). Застосування NTFS замість FAT дозволяє використовувати функції, доступні NTFS. До них, зокрема, належать:

• можливість відновлення. Ця можливість "вбудована" у файлову систему. NTFS гарантує збереження даних за рахунок того, що використовує протокол та деякі алгоритми відновлення інформації. У разі системного збою NTFS використовує протокол та додаткову інформацію для автоматичного відновлення цілісності файлової системи;
• стиснення інформації. Для томів NTFS Windows 2000 підтримує стиснення окремих файлів. Такі стислі файли можуть використовуватися Windows-додатками без попереднього розпакування, яке відбувається автоматично під час читання з файлу. При закритті та збереженні файл знову упаковується;
• Крім цього, можна виділити такі переваги NTFS:

Деякі функції операційної системи потребують наявності NTFS;

Швидкість доступу набагато вища - NTFS мінімізує кількість звернень до диска, необхідних знаходження файла;

Захист файлів та каталогів. Тільки на томах NTFS можливе завдання атрибутів доступу до файлів та папок;

При використанні NTFS Windows 2000 підтримує об'ємом тома до 2 Тбайт;

Файлова система підтримує резервну копію завантажувального сектора - вона розміщується наприкінці тома;

NTFS підтримує систему шифрування Encrypted File System (EFS), що забезпечує захист від неавторизованого доступу до вмісту файлів;

При використанні квот можна обмежити об'єм дискового простору, який займають користувачі.

Недоліки NTFS

Говорячи про недоліки файлової системи NTFS, слід зазначити, що:

• NTFS-томи недоступні в MS-DOS, Windows 95 і Windows 98. Крім цього, ряд функцій, реалізованих в NTFS під Windows 2000, недоступний у Windows 4.0 і раніше версіях;
• для томів невеликого об'єму, що містять багато невеликих файлів, можливе зниження продуктивності в порівнянні з FAT.

Файлова система та швидкість

Як ми вже з'ясували, для томів невеликого обсягу FAT16 або FAT32 забезпечує швидший доступ до файлів у порівнянні з NTFS, оскільки:

• FAT має більш просту структуру;
• розмір каталогів менший;
• FAT не підтримує захист файлів від несанкціонованого доступу – системі не потрібно перевіряти права доступу до файлів.

NTFS мінімізує кількість звернень до диска та час, необхідний для знаходження файлу. Крім того, якщо розмір каталогу досить малий, щоб поміститися в одному записі MFT, весь запис зчитується за один раз.

Одне входження до FAT містить номер кластера для першого кластера каталогу. Для перегляду файлу FAT потрібен пошук у всій файловій структурі.

Порівнюючи швидкість операцій, що виконуються для каталогів, що містять короткі та довгі імена файлів, слід враховувати, що швидкість операцій для FAT залежить від самої операції та розміру каталогу. Якщо FAT шукає неіснуючий файл, пошук виконується по всьому каталогу - ця операція займає більше часу, ніж пошук структури, заснованої на B-деревах, що використовується в NTFS. Середній час, необхідний пошуку файлу, в FAT виражається як функція від N/2, в NTFS - як log N, де N - це число файлів.

Низка наступних факторів впливає на швидкість читання та запису файлів під керуванням Windows 2000:

• Фрагментація файлу. Якщо файл сильно фрагментований, NTFS зазвичай потрібно менше звернень до диска, ніж FAT знаходження всіх фрагментів;
• Розмір кластера. Для обох файлових систем розмір кластера за замовчуванням залежить від обсягу тома і завжди виражається ступенем числа 2. Адреси в FAT16 - 16-бітові, FAT32 - 32-бітові, в NTFS - 64-бітові;
• розмір кластера за замовчуванням у FAT базується на тому факті, що таблиця розташування файлів може мати не більше 65 535 входжень - розмір кластера є функцією від об'єму тома, поділеного на 65 535. Таким чином, розмір кластера за умовчанням для тома FAT завжди більше, ніж розмір кластера для тому NTFS того ж обсягу. Зазначимо, що більший розмір кластера для томів FAT означає, що FAT томи можуть бути менш фрагментованими;
• розташування файлів невеликого розміру. При використанні NTFS файли невеликого розміру містяться в записі MFT. Розмір файлу, який міститься в один запис MFT, залежить від кількості атрибутів цього файлу.

Максимальний розмір томів NTFS

Теоретично NTFS підтримує томи з числом кластерів до 232 . Проте крім відсутності жорстких дисків такого обсягу існують і інші обмеження на максимальний розмір тома.

Одним із таких обмежень є таблиця розділів. Індустріальні стандарти обмежують розмір таблиці розділів 232 секторами. Іншим обмеженням є розмір сектора, який зазвичай дорівнює 512 байт. Оскільки розмір сектора може змінитися в майбутньому, поточний розмір дає обмеження на розмір одного тома - 2 Тбайт (231 x 512 байт = 241). Таким чином, 2 Тбайт є практичною межею для фізичних та логічних томів NTFS.

У табл. 11 показано основні обмеження NTFS.

Керування доступом до файлів та каталогів

Використовуючи томи NTFS, можна встановлювати права доступу до файлів і каталогів. Ці права доступу вказують, які користувачі та групи мають доступ до них та який рівень доступу допустимий. Такі права доступу поширюються як на користувачів, що працюють за комп'ютером, на якому розміщуються файли, так і на користувачів, які звертаються до файлів через мережу, коли файл знаходиться в каталозі, відкритому для віддаленого доступу.

Під NTFS також можна встановлювати дозволи на віддалений доступ, які поєднуються з дозволами на доступ до файлів і каталогів. Крім цього, файлові атрибути (тільки читання, прихований, системний) також обмежують доступ до файлу.

Під керуванням FAT16 і FAT32 також можна встановлювати атрибути файлів, але вони не забезпечують права доступу до файлів.

У версії NTFS, що використовується в Windows 2000, з'явився новий тип дозволу на доступ - успадковані дозволи. Вкладка Security містить опцію Застосовувати внесилену емісію від parent до propagate до цього файлу об'єкта, яка за умовчанням перебуває у активному стані. Ця опція значно скорочує час, який потрібно змінити права доступу до файлів і підкаталогів. Наприклад, для зміни прав доступу до дерева, що містить сотні підкаталогів та файлів, достатньо включити цю опцію - у Windows NT 4 необхідно змінити атрибути кожного окремого файлу та підкаталогу.

На рис. 5 показані діалогова панель Properties та вкладка Security (розділ Advanced) – перераховані розширені права доступу до файлу.

Нагадаємо, що для томів FAT можна керувати доступом лише на рівні томів і такий контроль можливий лише за віддаленого доступу.

Стиснення файлів та каталогів

Windows 2000 підтримує стиснення файлів і каталогів, розташованих на NTFS-томах. Стислі файли доступні для читання та запису будь-якими програмами Windows. Для цього немає необхідності в їхньому попередньому розпакуванні. Використовуваний алгоритм стиснення схожий з тим, який використовується в DoubleSpace (MS-DOS 6.0) і DriveSpace (MS-DOS 6.22), але має одну істотну відмінність - під керуванням MS-DOS виконується стиснення первинного розділу або логічного пристрою, тоді як під NTFS можна упаковувати окремі файли та каталоги.

Алгоритм стиснення NTFS розроблений з урахуванням підтримки кластерів розміром до 4 Кбайт. Якщо розмір кластера більше 4 Кбайт, функції стиснення NTFS стають недоступними.

Самовідновлення NTFS

Файлова система NTFS має здатність самовідновлення і може підтримувати свою цілісність за рахунок використання протоколу виконуваних дій та інших механізмів.

NTFS розглядає кожну операцію, що модифікує системні файлина NTFS-томах, як транзакцію та зберігає інформацію про таку транзакцію в протоколі. Почата транзакція може бути повністю завершена (commit), або відкочується (rollback). В останньому випадку NTFS тому повертається в стан, що передує початку транзакції. Для того, щоб керувати транзакціями, NTFS записує всі операції, що входять до транзакції, у файл протоколу, перш ніж здійснити запис на диск. Після завершення транзакції всі операції виконуються. Таким чином, під керуванням NTFS не може бути незавершених операцій. У разі дискових збоїв незавершені операції просто скасовуються.

Під керуванням NTFS також виконуються операції, що дозволяють "на льоту" визначати дефектні кластери та відводити нові кластери для файлових операцій. Цей механізм називається cluster remapping.

У цьому огляді ми розглянули різні файлові системи, що підтримуються в Microsoft Windows 2000, обговорили пристрій кожної з них, відзначили їх переваги та недоліки. Найбільш перспективною є файлова система NTFS, яка має великий набір функцій, недоступних в інших файлових системах. Нова версія NTFS, підтримувана Microsoft Windows 2000, має ще більшу функціональність і тому рекомендується для використання при встановленні операційної системи Win 2000.

Комп'ютерПрес 7"2000

Розберемо види файлової системи для флешки, який все ж таки краще. Один користувач надіслав мені фото з помилкою "Файл занадто великий для кінцевої файлової системи" і вирішив написати статтю в яких випадках потрібно використовувати FAT32, NTFS і exFAT. Він переміщав файл розміром понад 4 Гб на флешку розміром 8 Гб. Справа в тому, що система FAT32 не може обробляти інформацію більше 4 Гб, якщо у вас флешка має об'єм 32 Гб і файлова система у неї FAT32, то ви не зможете записати на неї більше 4 Гб. Розглянемо всі три файлові системи у windows, розберемо їх мінуси та плюси.

FAT32

Старий режим файлової системи, який зазвичай використовується при купівлі флешки з магазину і причина тому-сумісність. Сумісність полягає в тому, що FAT32 можна використовувати на будь-якому комп'ютері з MAC, Windows, Linux, старі ПК. Найбільшим обмеженням є те, що вона має обмеження на розмір файлу в 4 Гб, який сьогодні має проблеми з такими форматами, як 4к-відео, Blu-ray. Одним словом, якщо ви збираєтеся працювати з файлами, розмір яких не перевищує 4 Гб і флешка використовується на різних комп'ютерах, з різними операційними системами, то файлова система FAT32 дуже підходить.

exFAT

Оновлена ​​файлова система створена компанією Microsoft на заміну FAT32. Почала використовуватись у Windows Vista SP1 і має максимальний розмір файлу 16 ексабайт (ЕБ), який дорівнює 1 Еб = 1018 байт. Сумісна з Mac OS та Windows, є дуже гарною системою для обміну великими файлами.

Мінуси:

• Вона не має жодної функціональності журналювання, в якій всі зміни файлів на диску, зазначені в журналі, перш ніж вони насправді виконані.
• Не підтримується Time Machine у ​​Apple. Одним словом, ви не зможете зробити резервну копію від Apple за допомогою програмного забезпечення Time Machine.
• Дуже складна структура, яка потребує більше обчислювальних потужностей.

Плюси:

• Перезаписує менше разів один і той же сектор, що важливо для флешок, продовжуючи життя осередкам пам'яті. Як відомо флешки мають N-кількості перезаписів, потім виходять з ладу.
• Великий ліміт розмір файлу 16 ексабайт.
• Розмір кластера 32 мегабайти.
• Покращено розподіл вільного місця, що зменшує дефрагментацію диска.

NTFS

Нова файлова система створена microsoft і є сучасною структурою сьогодні практично для будь-якого сучасного внутрішнього жорсткого диска, флешки або ssd-диска. NTFS-нова технологія файлової системи. Система windowsможе бути встановлена ​​лише на NTFS. За замовчуванням для дисків з операційною системою у зв'язку з багатофункціональністю. Вона має всі технології microsoft: ведення журналу, жодного обмеження за розмірами файлу, підтримка стиснення файлів, довгі імена, файл контролю доступу для адмінів сервера та багато іншого. У домашніх умовах це самий кращий варіантвикористання цієї системи на дисках та флешках. Є одна проблема, коли ви вставите флешку в Mac OS, інформацію з флешки ви можете скопіювати, але змінити-ні.

Висновок:

Для USB флешокви повинні використовувати exFATЯкщо ви постійно перебуваєте в середовищі Mac OS, Windows, переставляючи флешку з однієї операційної системи в іншу. Якщо ви використовуєте лише windows, то NTSFвідмінне рішення.