Сравнение файловых систем

 

6.4. Преимущества файловой системы HPFS

 

HPFS - оптимальный вариант файловой системы для использования с дисками размером 200-400 МБ.

 

6.5. Недостатки файловой системы HPFS

 

Дополнительные накладные расходы, связанные с использованием HPFS, снижают эффективность ее применения на дисках размером меньше 200 МБ. Кроме того, производительность также снижается при использовании дисков размером больше 400 МБ. При использовании HPFS под Windows NT нельзя установить параметры безопасности.

    Файловая система HPFS поддерживается только операционной системой Windows NT версий 3.1, 3.5 и 3.51. Нельзя получить доступ к разделу HPFS с помощью Windows NT 4.0.

 

7. Файловая система NTFS

 

7.1. ОБЗОР ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ NTFS

 

С точки зрения пользователя файловая система NTFS организует файлы по каталогам и сортирует их так же, как и HPFS. Однако в отличие от FAT и HPFS на диске нет специальных объектов и отсутствует зависимость от особенностей установленного оборудования (например, сектор размером 512 байт). Кроме того, на диске отсутствуют специальные хранилища данных (таблицы FAT и суперблоки HPFS).  

7.2. Надежность

 

Для обеспечения надежности файловой системы NTFS особое внимание было уделено трем основным вопросам: способности к восстановлению, устранению неустранимых ошибок одного сектора и экстренному исправлению.  
    Для обеспечения способности к восстановлению NTFS отслеживает все транзакции в отношении файловой системы. Выполнение команды CHKDSK в файловой системе FAT или HPFS служит для проверки последовательности указателей в пределах каталога, размещения и таблицы файлов. Файловая система NTFS хранит журнал операций с этими компонентами. Таким образом, для восстановления связности системы необходимо с помощью команды CHKDSK выполнить «откат» транзакций до последней точки фиксации.  
     При использовании FAT или HPFS сбой сектора, в котором хранится один из специальных объектов файловой системы, приводит к возникновению неустранимой ошибки одного сектора. В NTFS эта проблема решается двумя способами. Во-первых, специальные объекты не используются, а все имеющиеся на диске объекты отслеживаются и защищаются. Во-вторых, существует несколько копий (число зависит от размера тома) основной таблицы файлов.  
     Подобно версиям HPFS для OS/2, NTFS поддерживает экстренное исправление.

 

7.3. Дополнительные функции

 

Основное предназначение конфигурации операционной системы Windows NT на любом уровне является обеспечение платформы, которую можно использовать в качестве модуля при построении других систем, и NTFS не является исключением. Эта файловая система представляет собой гибкую платформу с широкими функциональными возможностями, которую могут использовать другие файловые системы. Кроме того, в NTFS полностью реализована модель безопасности Windows NT и поддержка нескольких потоков данных. Файл данных перестал быть отдельным потоком данных. Кроме того, пользователи могут добавлять собственные атрибуты файлов.

 

7.4. Устранение ограничений

 

Во-первых, в NTFS значительно - до 2^64 байт (16 экзабайт или 18 446 744 073 709 551 616 байт) - увеличен допустимый раздел файлов и томов. В NTFS для решения проблемы фиксированного размера сектора снова применена концепция кластеров, ранее использованная в файловой системе FAT. Это было сделано для улучшения аппаратной независимости операционной системы Windows NT при ее использовании с жесткими дисками, изготовленными по другой технологии. Таким образом, была принята точка зрения, что деление диска на секторы размером 512 не всегда является оптимальным. Размер кластера определяется кратным числом единичных блоков жесткого диска. Кроме того, для задания имен файлов используется кодировка Юникод и наряду с длинными именами обеспечена поддержка формата 8.3.

 

7.5. Преимущества файловой системы FAT

 

NTFS лучше всего подходит для использования с томами размером более 400 МБ. С увеличением размера тома производительность файловой системы NTFS не падает, как у FAT.  
    Благодаря способности к восстановлению в NTFS отсутствует необходимость использования каких-либо программ восстановления диска.

 

7.6. Недостатки файловой системы NTFS

 

Из-за дополнительного расхода дискового пространства файловую систему NTFS не рекомендуется использовать с томами размером менее 400 МБ. Такой расход объясняется необходимостью хранения системных файлов NTFS (в разделе размером 100 МБ для этого требуется около 4 МБ).

    В настоящее время NTFS не имеет встроенного шифрования файлов.

Следовательно, можно загрузить MS-DOS (или другую операционную

систему) и воспользоваться низкоуровневой программой редактирования диска для просмотра хранящихся в томе NTFS данных.

    С помощью файловой системы NTFS нельзя форматировать дискеты. Windows NT форматирует дискеты с помощью FAT, так как объем служебной информации, необходимой для функционирования NTFS, не помещается на дискете.

 

7.7. Соглашения именования в NTFS

 

Имена файлов могут состоять не более чем из 255 символов, включая любое расширение. В именах сохраняется регистр введенных символов, но сами имена не зависят от регистра. NTFS не различает имена в зависимости от регистра. В именах могут быть использованы любые символы за исключением указанных ниже.

? " / \ < > * | :

В настоящее время из командной строки можно задать имя файла длиной не более 253 символов. 
    Примечание. Особенности установленного оборудования могут наложить дополнительные требования на размер раздела в любой файловой системе. В частности, размер загрузочного раздела не может быть больше 7,8 ГБ, а таблица раздела ограничена 2 терабайтами.

 

8. Сравнение файловых систем

 

8.1. Основная информация

 

Файловая система	Создатель	Дата представления	Оригинальная операционная система
FAT	Microsoft	1977	Microsoft Disk BASIC
FAT 32	Microsoft	1996	Windows 95b
HPFS	IBM and Microsoft	1988	OS/2
NTFS	Microsoft, Gary Kimura, Tom Miller	1993	Windows NT

 

 

8.2. Ограничения файловых систем

Файловая система	Макс. длина имен файлов	Допустимые символы в названии	Макс. длина пути файла	Макс. размер файла	Макс. размер тома
FAT	255 байт	Любые символы Юникода, кроме NUL	Нет установлен-ных ограничений	32 MiB	1 MiB to 32 MiB
FAT 32	255 байт	Любые символы Юникода, кроме NUL	Нет установлен-ных ограничений	4 GiB	512 MiB to 2 TiB
HPFS	255 байт	Любые символы, кроме NUL	Нет установлен-ных ограничений	4 GiB	2 TiB
NTFS	255 символов	Любые символы Юникода, кроме NUL	32767 символов Юникода; каждая компонента пути (каталог или имя файла) - до 255 символов	16 EiB	16 EiB

12 

8.3. Особенности файловых систем

 

 

Файловая система	Жесткие ссылки	Мягкие ссылки	Журнали-рование блоков	Журнали-рование только метаданных	Чувстви-тельно к регистру	Case-preser-ving	Логизм файлов	Добавляющие снимки	XIP
FAT	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
FAT 32	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Частично	Нет	Нет	Нет
HPFS	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Да	Нет	?	Нет
NTFS	Да	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	?

 

 

Заключение

 

Cегодня в Windows применяются файловые системы: FAT, FAT32, HPFS и NTFS. 
        Преимущества FAT - низкие накладные расходы на хранение данных и тотальная совместимость с огромным количеством операционных систем и аппаратных платформ. Этой файловой системой по-прежнему пользуются для форматирования дискет, где большой объем раздела, поддерживаемый другими файловыми системами, не играет роли, а низкие накладные расходы позволяют экономно использовать малый объем дискеты (NTFS требует для хранения данных больше места, что совершенно не приемлемо для дискет).     

Область применения FAT32 на самом деле гораздо уже - эту файловую систему стоит применять, если Вы собираетесь получать доступ к разделам и с помощью Windows 9x и с помощью Windows 2000/XP. Но так как актуальность Windows 9x сегодня практически сошла на нет, то и использование этой файловой системы не представляет особого интереса.

Некоторые из возможностей, обеспечиваемых на сегодняшний день только файловой системой NTFS, перечислены ниже:

1). NTFS обеспечивает широкий диапазон разрешений, в отличие от FAT, что дает возможность индивидуальной установки разрешений для конкретных файлов и каталогов. Это позволяет указать, какие пользователи и группы имеют доступ к файлу или папке и указать тип доступа.

2). Встроенные средства восстановления данных; поэтому ситуации, когда пользователь должен запускать на томе NTFS программу восстановления

диска, достаточно редки. Даже в случае краха системы NTFS имеет возможность автоматически восстановить непротиворечивость файловой системы, используя журнал транзакций и информацию контрольных точек.

3). Реализованная в виде бинарного-дерева структура папок файловой системы NTFS позволяет существенно ускорить доступ к файлам в папках большого объема по сравнению со скоростью доступа к папкам такого же объема на томах FAT.

4). NTFS позволяет осуществлять сжатие отдельных папок и файлов, можно читать сжатые файлы и писать в них без необходимости вызова программы, производящей декомпрессию.

 

Список литературы

 

1. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Бестселлер - 2-е изд.: Питер, 2005.
2. В.Э. Фигурнов «IBM PC для пользователя» - 7е изд., перераб. и доп. - М. ИНФА-М, 1998.

3. Обзор файловых систем FAT, HPFS и NTFS [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://support.microsoft.com/kb/100108 - Заголовок с экрана.