Wat betekent ntfs. Wat is NTFS? Bestanden en mappen comprimeren

laat een reactie achter 6,950

Windows ondersteunt verschillende bestandssystemen voor verschillende externe apparaten:

NTFS is het belangrijkste bestandssysteem Windows-families NT;
FAT (File Allocation Table) is een eenvoudig bestandssysteem dat door Windows wordt gebruikt voor flash-opslagapparaten, evenals voor compatibiliteit met andere besturingssystemen wanneer het is geïnstalleerd op schijven met meervoudig opstarten. Het belangrijkste element van dit bestandssysteem is de FAT-bestandstoewijzingstabel (waarna het hele bestandssysteem wordt genoemd), die nodig is om de locatie van het bestand op de schijf te bepalen. Er zijn drie versies van FAT, die verschillen in de bitheid van identifiers die de locatie van bestanden aangeven: FAT12, FAT16 en FAT32;
exFAT (Extended FAT - extended FAT) is een ontwikkeling van het FAT-bestandssysteem dat gebruikmaakt van 64-bits identifiers. Hoofdzakelijk gebruikt voor flash-geheugenapparaten;
CDFS (CD ROM File System) is een bestandssysteem voor cd-schijven dat ISO 9660 1-indelingen combineert. ISO 9660 - ISO-norm (Internationale Organisatie voor Standaardisatie - internationale organisatie volgens standaardisatie) voor cd-bestandssystemen en Joliet 2 Joliet is een uitbreiding van de ISO 9660-standaard ontwikkeld door Microsoft. Verwijdert harde beperkingen op bestandsnaamgeving ;
UDF (universeel) schijfformaat- universeel schijfformaat) - bestandssysteem voor cd en dvd-schijven, ontworpen om ISO 9660 te vervangen.

Voor verdere presentatie moet u de volgende belangrijke concepten kennen: schijf, partitie, eenvoudige en spanned volumes, sector, cluster.

Schijf (schijf) - apparaat extern geheugen , Bijvoorbeeld, HDD of een optische schijf (cd, dvd, Blu-ray).

Sectie ( partitie ) - continu deel van het harde schijf. Een schijf kan meerdere partities bevatten.

Volume (volume) of logische schijf (logische schijf) - een gebied van extern geheugen waarmee besturingssysteem werkt als één. Volumes zijn eenvoudig en samengesteld.

Eenvoudig volume (eenvoudig volume) - een volume dat uit één partitie bestaat.

Samengesteld volume (volume met meerdere partities) - een volume dat bestaat uit verschillende partities (optioneel op dezelfde schijf).

Sectie en eenvoudig volume verschillen: ten eerste worden secties gevormd, in principe alleen op harde schijven, en volumes worden ook aangemaakt op andere externe opslagapparaten (bijvoorbeeld op optische schijven en flash-geheugenapparaten), ten tweede wordt het concept van "partitie" geassocieerd met: fysiek apparaat, en het concept van "volume" - met een logische weergave van extern geheugen.

Sector (sector) – datablok met vaste grootte op schijf; de kleinste informatie-eenheid voor een schijf. Typische sectorgrootte voor harde schijven is 512 bytes, voor optische schijven– 2048 bytes. De verdeling van de schijf in sectoren vindt één keer plaats tijdens het maken van de schijf in het proces. opmaak op laag niveau en kan meestal niet worden gewijzigd.

Een cluster (cluster) is een logisch gegevensblok op een schijf met een of meer sectoren. Het aantal sectoren waaruit een cluster bestaat is meestal een veelvoud van machten van twee. De clustergrootte wordt ingesteld door het besturingssysteem in het proces opmaak op hoog niveau wat meerdere keren kan.

Wanneer het naar schijf wordt geschreven, zal een bestand altijd een geheel aantal clusters innemen. Een bestand van 100 bytes op een bestandssysteem met een clustergrootte van 4 KB zal bijvoorbeeld precies 4 KB in beslag nemen.

De keuze van de clustergrootte hangt samen met de volgende overwegingen. Kleine clusters verminderen de hoeveelheid verspilde schijfruimte die wordt gecreëerd door een bestand over een geheel aantal clusters te plaatsen. Maar tegelijkertijd neemt het totale aantal clusters op de schijf toe en neemt de omvang van de servicestructuren van het bestandssysteem toe die informatie over bestanden opslaan.

Kenmerken van NTFS

Bestandssysteem NTFS (New Technology File System) is begin jaren negentig door Microsoft ontwikkeld. als de belangrijkste bestandssysteem voor serverversies van Windows-besturingssystemen. NTFS werd in 1993 geïntroduceerd met het besturingssysteem Windows NT 3.1.

NTFS wordt momenteel beschouwd als het favoriete bestandssysteem voor zowel server- als clientversies van Windows.

NTFS gebruikt 64-bits cluster-ID's, dus theoretisch kan een NTFS-volume 264 clusters bevatten (16 EB 3 2 10 bytes = 1 kilobyte (KB), 2 20 bytes = 1 megabyte (MB), 2 30 bytes = 1 gigabyte (GB), 2 40 bytes = 1 terabyte (TB), 2 50 bytes = 1 petabyte (PB), 260 bytes = 1 exabyte (EB), 270 bytes = 1 zettabyte (ZB).). De huidige implementaties in Windows ondersteunen echter alleen 32-bits clusteradressering, waardoor, met een maximale clustergrootte van 64 KB (216 bytes), een NTFS-volume een grootte van maximaal 256 TB kan bereiken:

2 32 * 2 16 bytes = 2 48 bytes = 2 8 * 2 40 bytes = 256 TB.

Voor volumes groter dan 4 GB, wanneer: Windows-opmaak stelt een standaardclustergrootte van 4 KB voor.

Hier zijn enkele kenmerken van NTFS [ , p. 761]:

herstelbaarheid - het vermogen van een bestandssysteem om terug te keren naar een gezonde staat nadat er een storing is opgetreden. Deze mogelijkheid wordt enerzijds gerealiseerd door de ondersteuning van atomaire transacties en anderzijds door de redundantie van informatieopslag. Een atomaire transactie is een bewerking met een bestandssysteem die leidt tot de wijziging ervan, die ofwel volledig succesvol is of helemaal niet wordt uitgevoerd (d.w.z. in het geval van een mislukking tijdens een atomaire transactie, worden alle wijzigingen teruggedraaid). Redundantie wordt gebruikt bij het opslaan van de belangrijkste bestandssysteemgegevens die essentieel zijn voor de juiste werking;
beveiliging (beveiliging) - bescherming van bestanden tegen ongeautoriseerde toegang. Geïmplementeerd met behulp van het Windows-beveiligingsmodel besproken in Lezing 9 "Beveiliging in Windows";
encryptie (encryptie) - het omzetten van een bestand in een gecodeerde code die niet kan worden gelezen zonder een sleutel. Conventionele beveiligingsmechanismen, zoals het toewijzen van bestandsrechten aan gebruikers, doen dat niet volledige bescherming informatie, bijvoorbeeld als u de schijf naar een andere computer verplaatst. Beheerder besturingssysteem heeft altijd toegang tot de bestanden van andere gebruikers, zelfs op een NTFS-volume. Daarom bevat NTFS ondersteuning voor het Encrypting File System (EFS), dat het gemakkelijk maakt om bestanden te coderen en te decoderen;
ondersteuning voor RAID (Redundant Array of Inexpensive (Independent) Disks - een reeks goedkope (onafhankelijke) disks met redundantie) - de mogelijkheid om meerdere disks te gebruiken om informatie op te slaan; gegevens van de ene schijf worden automatisch gekopieerd naar andere, waardoor de betrouwbaarheid toeneemt;
schijfquota voor gebruikers (volumequota per gebruiker) - de mogelijkheid om een bepaalde schijfruimte toe te wijzen aan elke gebruiker (quota); NTFS staat de gebruiker niet toe om gegevens naar de schijf te schrijven buiten het toegewezen quotum.

Structuur van NTFS

De structuur van een NTFS-volume wordt weergegeven in figuur 17.1.

Rijst. 17.1.

Aan het begin van het volume staat opstartrecord volume ( Volume Boot Record ), dat de code bevat Windows opstarten, informatie over het volume (met name het type bestandssysteem), adressen van systeembestanden ($ Mft en $ MftMirr - zie hieronder). Het opstartrecord duurt meestal 8 KB (16 eerste sectoren).

In een bepaald gebied van het volume (het adres van het begin van dit gebied wordt aangegeven in het opstartrecord) is het hoofdsysteem NTFS-structuur- de hoofdtabel met bestanden (Master File Table, MFT). De items in deze tabel bevatten alle informatie over de locatie van bestanden op het volume en kleine bestanden worden direct in de MFT-items opgeslagen.

Een belangrijk kenmerk van NTFS is dat alle informatie, zowel gebruiker als systeem, als bestanden wordt opgeslagen. Namen van systeembestanden beginnen met het teken "$". Het opstartitem van een volume bevindt zich bijvoorbeeld in het $ Boot-bestand en de hoofdbestandstabel bevindt zich in het $ Mft-bestand. Deze organisatie van informatie stelt u in staat uniform te werken met zowel gebruikers- als systeemgegevens op het volume.

Aangezien de MFT de belangrijkste is systeemstructuur, die het vaakst wordt gebruikt tijdens bewerkingen met het volume, is het nuttig om het $ Mft-bestand in een aangrenzend gebied op te slaan logische schijf om fragmentatie (plaatsing in verschillende delen van de schijf) te voorkomen en daarom de snelheid van het werken ermee te verhogen. Hiervoor wordt bij het formatteren van een volume een aaneengesloten gebied toegewezen, een zogenaamde zone.

Besturingssystemen Microsoft-families Windows NT is niet denkbaar zonder het NTFS-bestandssysteem - een van de meest complexe en succesvolle van de bestaande. dit moment bestandssystemen. Dit artikel zal u vertellen wat de kenmerken en nadelen van dit systeem zijn, op welke principes de organisatie van informatie is gebaseerd, en hoe u het systeem stabiel kunt houden, welke functies NTFS biedt en hoe ze door een gewone gebruiker kunnen worden gebruikt .

Deel 1. fysieke structuur NTFS

Laten we beginnen met algemene feiten. Een NTFS-partitie kan in theorie bijna elke gewenste grootte hebben. Natuurlijk is er een limiet, maar die zal ik niet eens aangeven, omdat het met een marge genoeg zal zijn voor de komende honderd jaar van ontwikkeling. computertechnologie- in ieder geval groei. Hoe werkt dit in de praktijk? Bijna hetzelfde. Maximumgrootte Een NTFS-partitie wordt momenteel alleen beperkt door de grootte van de harde schijven. NT4 zal echter problemen ondervinden bij het installeren op een partitie als een deel ervan meer dan 8 GB verwijderd is van het fysieke begin van de schijf, maar dit probleem treft alleen de opstartpartitie.

Lyrische uitweiding. De methode om NT4.0 op een lege schijf te installeren is vrij origineel en kan leiden tot misverstanden over de mogelijkheden van NTFS. Als u het installatieprogramma vertelt dat u de schijf naar NTFS wilt formatteren, is de maximale grootte die u krijgt slechts 4 GB. Waarom zo klein als de grootte van een NTFS-partitie eigenlijk vrijwel onbeperkt is? Het feit is dat de installatiesectie dit bestandssysteem gewoon niet kent :) Het installatieprogramma formatteert deze schijf in een normale FAT, waarvan de maximale grootte in NT 4 GB is (met behulp van een niet helemaal standaard enorm 64 KB cluster), en installeert NT op deze FAT. Maar al in het proces van de eerste keer opstarten van het besturingssysteem zelf (nog in de installatiefase), wordt de partitie snel geconverteerd naar NTFS; zodat de gebruiker er niets van merkt, behalve de vreemde \"beperking\" aan NTFS-grootte bij het installeren. :)

Sectiestructuur - algemeen overzicht

Net als elk ander systeem deelt NTFS alles nuttige plaats in clusters - datablokken die tegelijkertijd worden gebruikt. NTFS ondersteunt bijna elke clustergrootte - van 512 bytes tot 64 KB, terwijl een cluster van 4 KB als een bepaalde standaard wordt beschouwd. Geen afwijkingen clusterstructuur NTFS niet, dus er valt niet veel te zeggen over dit, in het algemeen, nogal banale onderwerp.

Een NTFS-schijf is voorwaardelijk verdeeld in twee delen. De eerste 12% van de schijf wordt toegewezen aan de zogenaamde MFT-zone - de ruimte waarin het MFT-metabestand groeit (meer daarover hieronder). Het is niet mogelijk om gegevens naar dit gebied te schrijven. De MFT-zone wordt altijd leeg gehouden - dit wordt gedaan zodat het belangrijkste servicebestand (MFT) niet gefragmenteerd raakt naarmate het groeit. De resterende 88% van de schijf is gewoon normale opslagruimte voor bestanden.

Vrije schijfruimte omvat echter alle fysiek vrije ruimte - ongevulde delen van de MFT-zone zijn daar ook inbegrepen. Het mechanisme voor het gebruik van de MFT-zone is als volgt: wanneer bestanden niet langer naar de normale ruimte kunnen worden geschreven, wordt de MFT-zone eenvoudig verkleind (in huidige versies besturingssystemen precies twee keer), waardoor er ruimte vrijkomt voor het schrijven van bestanden. Bij het vrijmaken van ruimte in een regulier MFT-gebied kan het gebied weer uitbreiden. Tegelijkertijd is een situatie niet uitgesloten wanneer er ook gewone bestanden: er is hier geen anomalie. Het systeem probeerde het vrij te laten, maar het werkte niet. Het leven gaat door... Het MFT-metabestand kan nog steeds gefragmenteerd raken, hoewel dat ongewenst zou zijn.

MFT en zijn structuur

Het NTFS-bestandssysteem is een uitstekende prestatie op het gebied van structurering: elk element van het systeem is een bestand - zelfs service-informatie. Meest hoofdbestand op NTFS wordt het MFT of Master File Table genoemd - een algemene tabel met bestanden. Hij is het die zich in de MFT-zone bevindt en een gecentraliseerde directory is van alle andere bestanden op de schijf, en, paradoxaal genoeg, zichzelf. De MFT is opgedeeld in records van een vaste grootte (meestal 1 KB), en elk record komt overeen met een bestand (in de algemene zin van het woord). De eerste 16 bestanden hebben een servicekarakter en zijn niet toegankelijk voor het besturingssysteem - ze worden metabestanden genoemd en het allereerste metabestand is de MFT zelf. Deze eerste 16 MFT-elementen zijn het enige deel van de schijf dat een vaste positie heeft. Interessant is dat het tweede exemplaar van de eerste drie records, voor de betrouwbaarheid - ze zijn erg belangrijk - precies in het midden van de schijf wordt opgeslagen. De rest van het MFT-bestand kan, net als elk ander bestand, op willekeurige plaatsen op de schijf worden geplaatst - u kunt de positie ervan herstellen door zichzelf te "haken" op de basis - op het eerste element van de MFT.

Metabestanden

De eerste 16 NTFS-bestanden (metabestanden) zijn servicegericht. Elk van hen is verantwoordelijk voor een bepaald aspect van het systeem. Het voordeel van zo'n modulaire aanpak ligt in de verbazingwekkende flexibiliteit - bijvoorbeeld op FAT is fysieke schade in het FAT-gebied zelf fataal voor het functioneren van de hele schijf, en NTFS kan al zijn diensten verschuiven, zelfs fragmenteren over de schijf gebieden, waarbij eventuele oppervlaktefouten worden omzeild - behalve de eerste 16 MFT-elementen.

Metabestanden bevinden zich hoofdmap NTFS-schijf - ze beginnen met het naamteken \"$\", hoewel je er informatie over krijgt standaard middelen ingewikkeld. Het is merkwaardig dat voor deze bestanden het ook volledig wordt aangegeven echte grootte- u kunt bijvoorbeeld zien hoeveel het besturingssysteem uitgeeft aan het catalogiseren van uw volledige schijf door te kijken naar de grootte van het $MFT-bestand. De volgende tabel geeft een overzicht van de momenteel gebruikte metabestanden en hun doel.

$MFT	MFT zelf
$MFTmirr	een kopie van de eerste 16 MFT-records die in het midden van de schijf zijn geplaatst
$logbestand	ondersteuningsbestand voor loggen (zie hieronder)
$Volume	service-informatie - volumelabel, bestandssysteemversie, enz.
$AttrDef	lijst met standaard bestandskenmerken op een volume
$.	hoofdmap
$Bitmap	kaart vrije ruimte volumes
$Boot	opstartsector (als de partitie opstartbaar is)
$Quota	een bestand dat de gebruikersrechten registreert om schijfruimte te gebruiken (begon alleen te werken in NT5)
$upcase	bestand - tabel met correspondentie tussen hoofdletters en hoofdletters in bestandsnamen op het huidige volume. Het is vooral nodig omdat in NTFS bestandsnamen zijn geschreven in Unicode, dat is 65 duizend verschillende karakters, zoeken naar grote en kleine equivalenten daarvan is niet triviaal.

Bestanden en streams

Het systeem heeft dus bestanden - en niets anders dan bestanden. Wat houdt dit concept in op NTFS?

voornamelijk, vereist element- vermelding in de MFT, omdat, zoals eerder vermeld, alle schijfbestanden in de MFT worden vermeld. Alle informatie over het bestand wordt op deze plaats opgeslagen, behalve de feitelijke gegevens. Bestandsnaam, grootte, locatie op schijf van individuele fragmenten, enz. Als er informatie ontbreekt MFT-records, dan worden er meerdere gebruikt, en niet per se achter elkaar.

Optioneel element - bestandsgegevensstromen. De definitie van \"optioneel \" lijkt misschien vreemd, maar desalniettemin is hier niets vreemds aan de hand. Ten eerste bevat het bestand mogelijk geen gegevens - in dit geval neemt het niet de vrije ruimte van de schijf zelf in beslag. Ten tweede heeft het bestand mogelijk niet erg grote maat. Dan gaat het mooi goede beslissing: De bestandsgegevens worden direct in de MFT opgeslagen, in de ruimte die overblijft van de hoofdgegevens, binnen een enkele MFT-invoer. Bestanden die honderden bytes in beslag nemen, hebben meestal niet hun \"fysieke\" incarnatie in het hoofdbestandsgebied - alle gegevens van zo'n bestand worden op één plaats opgeslagen - in de MFT.

De situatie met de gegevens van het bestand is best interessant. Elk bestand op NTFS heeft over het algemeen een ietwat abstracte structuur - het heeft geen gegevens als zodanig, maar er zijn streams. Een van de streams heeft voor ons de gebruikelijke betekenis: bestandsgegevens. Maar de meeste bestandskenmerken zijn ook streams! Het blijkt dus dat het bestand maar één basisentiteit heeft: het nummer in de MFT, en al het andere is optioneel. Deze abstractie kan worden gebruikt om heel handige dingen te maken - u kunt bijvoorbeeld een andere stream \"plakken\" aan een bestand door er gegevens naar te schrijven - bijvoorbeeld informatie over de auteur en de inhoud van het bestand, zoals wordt gedaan in Windows 2000 (het meest rechtse tabblad in het eigenschappenbestand bekeken vanuit de verkenner). Interessant is dat deze extra streams niet standaard zichtbaar zijn: de waargenomen bestandsgrootte is alleen de grootte van de hoofdstream, die traditionele gegevens bevat. Het is bijvoorbeeld mogelijk om een bestand met een lengte van nul te hebben, dat, wanneer het wordt gewist, 1 GB vrije ruimte vrijmaakt - simpelweg omdat sommige lastig programma of technologie stak er een extra stroom (alternatieve gegevens) in van een gigabyte-grootte. Maar eigenlijk in dit moment streams worden praktisch niet gebruikt, dus pas op soortgelijke situaties niet, hoewel ze hypothetisch mogelijk zijn. Houd er rekening mee dat een bestand op NTFS een dieper en globaal concept dan je zou denken dat je alleen maar door de mappen op een schijf kijkt. En tot slot: de bestandsnaam mag alle tekens bevatten, inclusief de holle set nationale alfabetten, aangezien de gegevens in Unicode zijn, een 16-bits weergave die 65535 verschillende tekens oplevert. De maximale lengte van een bestandsnaam is 255 tekens.

Catalogi

Een map op NTFS is een specifiek bestand dat koppelingen naar andere bestanden en mappen opslaat, waardoor een hiërarchische gegevensstructuur op de schijf ontstaat. Het catalogusbestand is verdeeld in blokken, die elk de bestandsnaam, basisattributen en een verwijzing naar het MFT-element bevatten, dat al volledige informatie over het cataloguselement geeft. De interne directorystructuur is een binaire boom. Dit is wat dit betekent: om een bestand met een bepaalde naam te vinden in een lineaire directory zoals FAT, bijvoorbeeld, moet het besturingssysteem alle items in de directory doorzoeken totdat het de juiste vindt. Een binaire boom daarentegen rangschikt bestandsnamen zo dat het zoeken naar een bestand meer wordt uitgevoerd snelle manier- door tweewaardige antwoorden te krijgen op vragen over de locatie van het dossier. De vraag die de binaire boom kan beantwoorden is: in welke groep, relatief? gegeven element, is de gewenste naam - boven of onder? We beginnen met zo'n vraag naar het middelste element, en elk antwoord verkleint het zoekgebied met gemiddeld twee keer. De bestanden zijn bijvoorbeeld eenvoudig alfabetisch gesorteerd en de vraag is beantwoord de voor de hand liggende manier- vergelijking van beginletters. Het zoekgebied, twee keer verkleind, begint op een vergelijkbare manier te worden verkend, opnieuw beginnend bij het middelste element.

Bestandssysteem NTFS (Nieuwe technologie Bestandssysteem- bestandssysteem voor nieuwe technologie) werd samen met het besturingssysteem uitgebracht Windows NT 3.5 in 1993 Voor verlaat Windows 2000 ontwikkeling van de twee OS-lijnen was gescheiden, en consumenten-OS Windows 95/98/Me waren beperkt tot gebruik FAT16 of FAT32. De lijn daarentegen NT, inclusief Windows XP, ondersteunt alle systemen (behalve Windows NT4, onbekend met FAT32).

Systeem NTFS bevat veel verbeteringen ten opzichte van systemen VET. De belangrijkste zijn:

geoptimaliseerd ruimtegebruik op grote volumes,

Bugs repareren na crashes

bescherming van gegevens tegen ongeoorloofde toegang,

indexeringsservice

compressie en data encryptie,

Het systeem herstellen na ernstige storingen.

NTFS kan partities van enkele honderden TB beheren. Op het gebied van beveiliging hebben beheerders nu de mogelijkheid om ingebouwde beveiligingsfuncties te gebruiken: gebruikerstoegangsbeleid voor bestanden en mappen, bestandscoderingssystemen EFS (Encryptie Bestandssysteem- versleuteld bestandssysteem).

Systeem NTFS gebruikt in versies van Windows tot en met Windows 2000 voldeed niet aan de moderne eisen, met name:

· het aantal volumes beperkt tot 26 (schijven van A tot Z);

het wijzigen van een partitie vereiste altijd een herstart;

· Informatie over NTFS-volumes werd opgeslagen in het register, waardoor het moeilijk was om de schijf met een ander systeem te gebruiken.

Deze problemen zijn opgelost in Windows 2000 via LDM(Logisch schijfbeheer - logische schijfbeheerder) waarvoor geen stationsletters meer hoeven te worden toegewezen. Verbeteringen NTFS gebruikt in Windows XP zijn in verband gebracht met:

doorvoerverbetering data mogelijkheden,

· de introductie van de mogelijkheid om andere clustergroottewaarden in te stellen dan de vaste 512 bytes;

· verbetering van administratieve functies: indexering van mappen en beperking van onvoorziene uitgaven aan geheugen.

Bestandssysteem NTFS staat voor een uitstekende prestatie van structurering: elk element van het systeem is een bestand - zelfs service-informatie. Het belangrijkste bestand in NTFS genaamd MFT (Hoofdbestandstabel- algemene tabel met bestanden). in tegenstelling tot VET, die de tabellen afzonderlijk opslaat, aan het begin van het volume, NTFS plaatsen MFT in verborgen bestanden.

Hoofdstuk NTFS kan bijna elke maat zijn. De maximale grootte wordt alleen beperkt door de grootte van harde schijven.

NTFS verdeelt de volledige bruikbare ruimte van de media in clusters - datablokken, en de clustergrootte varieert van 512 bytes tot 64 KB (een cluster van 4 KB wordt als de standaard beschouwd).

Schijf NTFS voorwaardelijk verdeeld in twee delen. De eerste 12% van de schijf is gereserveerd voor: MFT-zone- de ruimte waarin het metabestand groeit MFT. Het is niet mogelijk om gegevens naar dit gebied te schrijven. De MFT-zone wordt altijd leeg gehouden - dit wordt gedaan zodat het belangrijkste, servicebestand ( MFT) was tijdens zijn groei niet gefragmenteerd. De resterende 88% van de schijf is gewoon opslagruimte voor bestanden (Afbeelding 9).

Rijst. negen. Fysieke structuur van NTFS

Het mechanisme voor het gebruik van de MFT-zone is als volgt: wanneer bestanden niet langer naar de normale ruimte kunnen worden geschreven, wordt de MFT-zone eenvoudig verkleind (precies twee keer in de huidige OS-versies), waardoor er ruimte vrijkomt voor het schrijven van bestanden. Bij het vrijmaken van ruimte in het normale gebied kan het MFT-gebied weer uitbreiden. Tegelijkertijd is de situatie dat gewone bestanden in deze zone blijven niet uitgesloten.

MFT bevindt zich in de MFT-zone en vertegenwoordigt gecentraliseerde map van alle andere schijfbestanden(inclusief hijzelf). MFT beheert alle bestanden in het volume en de zogenaamde metagegevens via relationele basis gegevens. Informatie over bestanden wordt in regels geplaatst en de attributen van bestanden (verborgen, versleuteld, gecomprimeerd, systeem, enz.) worden in kolommen geschreven.

MFT verdeeld in records met vaste grootte(meestal 1 KB) en elk item komt overeen met een bestand. De eerste 16 bestanden zijn servicegericht en niet toegankelijk voor het besturingssysteem - ze heten metabestanden, en het allereerste metabestand is zichzelf MFT. Bestanden tot 900 bytes passen volledig in één record. Voor bestanden grotere maat MFT bevat verwijzingen naar hun locatie in schijfopslag. Hetzelfde geldt voor mappen: als ze klein genoeg zijn, worden ze volledig in MFT.

Eerste 16 elementen MFT- het enige deel van de schijf dat een vaste positie heeft. Het tweede exemplaar van de eerste drie records, voor betrouwbaarheid (ze zijn erg belangrijk), wordt precies in het midden van de schijf opgeslagen. De rest van het MFT-bestand kan, net als elk ander bestand, op willekeurige plaatsen op de schijf worden geplaatst - u kunt zijn positie herstellen door zichzelf te gebruiken, "haken" op de basis - op het eerste element MFT.

Elk metabestand is verantwoordelijk voor een bepaald aspect van het systeem. Het voordeel van deze aanpak is flexibiliteit. Bijvoorbeeld in het bestandssysteem VET fysieke schade in het gebied zelf VET fataal voor het functioneren van de hele schijf, en NTFS kan verschuiven, zelfs fragmenteren over de schijf, al zijn servicegebieden, en alle oppervlaktefouten omzeilen - behalve de eerste 16 elementen MFT.

Metabestanden bevinden zich in de hoofdmap NTFS drive - ze beginnen met het naamteken "$". De volgende metabestanden zijn momenteel in gebruik:

· $MFT- de MFT zelf;

· $MFTmirr– een kopie van de eerste 16 MFT-records die in het midden van de schijf zijn geplaatst;

· $logbestand– ondersteuningsbestand loggen;

· $Volume– service-informatie (volumelabel, bestandssysteemversie, enz.);

· $AttrDef– lijst met standaard bestandskenmerken op het volume;

· $. - hoofdmap;

· $Bitmap– kaart van volume vrije ruimte;

· $Boot– opstartsector (als de partitie opstartbaar is);

· $Quota- een bestand dat gebruikersrechten bevat om schijfruimte te gebruiken;

· $upcase– bestandstabel van correspondentie tussen hoofdletters en kleine letters in bestandsnamen op het huidige volume.

Alle bestanden die op schijf worden geplaatst, worden vermeld in MFT. Deze plaats bewaart alle informatie over het bestand (met uitzondering van de feitelijke gegevens): bestandsnaam, grootte, locatie op schijf van individuele fragmenten, enz. Als er één item ontbreekt voor de informatie MFT, dan worden er meerdere gebruikt, en niet per se achter elkaar.

Kleine bestanden (tot 900 bytes) worden direct opgeslagen in MFT, op de plaats die overblijft van de hoofdgegevens binnen één record MFT. Bestanden die honderden bytes in beslag nemen, hebben meestal niet hun "fysieke" belichaming in het hoofdbestandsgebied - alle gegevens van zo'n bestand worden op één plaats opgeslagen - in MFT.

De bestandsnaam kan alle tekens bevatten, inclusief: volledige set nationale alfabetten, aangezien de gegevens worden gepresenteerd in Unicode– 16-bits weergave, die 65535 verschillende karakters geeft. De maximale lengte van een bestandsnaam is 255 tekens.

Catalogus op NTFS is een specifiek bestand dat koppelingen naar andere bestanden en mappen opslaat, waardoor een hiërarchische structuur van gegevens op schijf ontstaat. Het catalogusbestand is verdeeld in blokken, die elk de bestandsnaam, basisattributen en een verwijzing naar het element bevatten MFT, die al volledige informatie over het catalogusitem geeft. De interne directorystructuur is: binaire boom (B-boom). Dit betekent dat om een bestand met een bepaalde naam te vinden in een lineaire map, zoals FAT, bijvoorbeeld, het besturingssysteem alle vermeldingen in de map moet doorzoeken totdat het de juiste vindt. Een binaire boom daarentegen rangschikt bestandsnamen zo dat het zoeken naar een bestand sneller verloopt - door tweewaardige antwoorden te krijgen op vragen over de locatie van het bestand. De vraag die een binaire boom kan beantwoorden is: in welke groep, ten opzichte van een bepaald element, staat de gewenste naam - boven of onder? Zo'n zoekopdracht begint met een vraag naar het middelste element en elk antwoord verkleint het zoekgebied met gemiddeld twee keer. De bestanden zijn alfabetisch gesorteerd en de vraag wordt op de voor de hand liggende manier beantwoord - door de beginletters te vergelijken. Het zoekgebied, twee keer verkleind, begint op een vergelijkbare manier te worden verkend, opnieuw beginnend bij het middelste element. Een voorbeeld van een B-tree-zoekopdracht wordt getoond in Fig. tien.

Dus, om te zoeken naar één bestand tussen bijvoorbeeld 1000, VET er zouden gemiddeld 500 vergelijkingen gemaakt moeten worden (waarschijnlijk zou het bestand in het midden van de zoekopdracht worden gevonden) en een B-tree-systeem slechts ongeveer 10 (2 10 = 1024).

De hoofdmap van de schijf - de root - verschilt niet van gewone mappen, behalve een speciale link ernaar vanaf het begin van het metabestand MFT.

NTFS- een fouttolerant systeem dat zichzelf in bijna elke echte storing in de juiste staat kan brengen.

In tafel. 4 toont de beperkingen die zijn opgelegd aan bestandssystemen NTFS en VET.

Tabel 4 Bestandssysteemlimieten

Voor nieuw besturingssysteem Uitzicht Microsoft-bedrijf ontwikkelt een nieuw bestandssysteem Toekomstige Windows-opslag (WinFS – « aankomend opslagsysteem"), ontworpen om te vervangen NTFS en VET. In de kern WinFS leugens gewijzigd NTFS met verbeterde beheerfuncties, organisatie van toegang tot bestanden, synchronisatie en bescherming van bestandsbronnen.

Het nieuwe bestandssysteem is ontworpen om bestanden op te slaan op basis van hun inhoudscriteria, d.w.z. auteur, inhoud, naam, bron en laatst gebruikte gebruiker. Mapstructuur weergegeven in Ontdekkingsreiziger, is slechts een virtuele kaart.

essence WinFS is de zogenaamde datamodel– een mechanisme dat voortdurend beheert en structureert digitale elementen of "dingen" ( artikelen). Items gebruiken beschrijvende elementen die verder gaan dan de notie van een bestand. Deze beschrijvende elementen zijn niet aanwezig in het bestand, maar zijn volledig eigendom van en worden beheerd door: WinFS. Met dit schema kunnen niet alleen bestanden als object worden geregistreerd, maar bijvoorbeeld ook contacten, internetlinks, brieven, etc.

Vanuit het oogpunt van de gebruiker maken items het gebruik van de fysieke locatie van de bestanden overbodig. In plaats daarvan organiseert het besturingssysteem gegevens, afhankelijk van de inhoud, in virtuele mappen. Bij het zoeken naar gegevens, aangepaste criteria zoals " Alle ICT-cursusdocumenten van de afgelopen twee jaar' vervangen informatie over het bestandsformaat, auteurs en locatie.

Microsoft heeft een veranderend itemmodel geïmplementeerd in WinFS, d.w.z. gebruikers kunnen zelf items definiëren met behulp van metadata XML en laat verbanden tussen dingen zien. In dit geval is het bijvoorbeeld mogelijk om alle documenten van een bepaalde auteur te tonen samen met informatie over zijn adres en gerelateerde documenten.

Taak #4 1. Bepaal welke bestandssystemen op uw harde schijf worden gebruikt. werkstation: Voer de commando's van de main . uit Windows-menu: Start Þ Instellingen Þ Configuratiescherm Þ Systeembeheer Þ Computerbeheer; · in het linkerdeelvenster van de computerbeheerconsole, vouw het gedeelte Opslagapparaten uit en dubbelklik op de optie Schijfbeheer; · in rechter paneel de computerbeheerconsole geeft informatie weer over de schijfstructuur en de gebruikte bestandssystemen; Noteer deze informatie in uw werkmap; · sluit het consolevenster. 2. Bepaal de kenmerken van de logische en fysieke schijven van uw werkstation: · voer de opdrachten in het hoofdmenu van Windows uit: Start Þ Programma's Þ Accessoires Þ Systeemwerkset Þ Systeeminformatie; · vouw in het linkerdeelvenster van de systeeminformatieconsole de sectie Componenten uit, en daarin de subsectie Opslagapparaten; · Dubbelklik om de eerste optie Schijven te selecteren. In het rechterdeelvenster worden de kenmerken van de logische schijfeenheden weergegeven. Noteer de waarden in je werkmap; · Dubbelklik om de tweede optie Schijven te selecteren. In het rechterdeelvenster worden de kenmerken van de fysieke schijven weergegeven. Noteer de belangrijkste betekenissen in je werkboek; · sluit het consolevenster.

Dit artikel gaat over bestandssystemen . Bij het installeren van Windows wordt u gevraagd om het bestandssysteem te selecteren op de partitie waar het zal worden geïnstalleerd, en pc-gebruikers moeten kiezen uit twee opties VET of NTFS.

In de meeste gevallen zijn gebruikers tevreden wetende dat NTFS is "beter" en kies deze optie.

Soms vragen ze zich echter af: en wat is precies beter?

In dit artikel zal ik proberen uit te leggen: wat is een bestandssysteem, wat zijn ze, hoe verschillen ze en welke moet worden gebruikt.

Het artikel vereenvoudigde enkele technische kenmerken van bestandssystemen voor een meer begrijpelijke perceptie van het materiaal.

Bestandssysteem is een manier om gegevens op opslagmedia te ordenen. Het bestandssysteem bepaalt waar en hoe bestanden naar de media worden geschreven en geeft het besturingssysteem toegang tot die bestanden.

Aan moderne bestandssystemen worden aanvullende eisen gesteld: de mogelijkheid om bestanden te versleutelen, toegangscontrole voor bestanden en aanvullende attributen. Gewoonlijk wordt het bestandssysteem aan het begin van de harde schijf geschreven. ().

Vanuit het oogpunt van het besturingssysteem is een harde schijf een verzameling clusters.

TROS is een gebied van de schijf bepaalde maat voor gegevensopslag. De minimale clustergrootte is 512 bytes. Omdat het wordt gebruikt binair systeem rekenen, dan is de grootte van de clusters een veelvoud van een macht van twee.

De gebruiker kan zich een harde schijf figuurlijk voorstellen als een geblokt notitieblok. Eén cel op de pagina is één cluster. Het bestandssysteem is de inhoud van het kladblok en het bestand is het woord.

Voor harde schijven in een pc zijn momenteel twee bestandssystemen het meest gebruikelijk: VET of NTFS. Verscheen voor het eerst VET (FAT16), dan FAT32, en dan NTFS.

VET(FAT16) – is een afkorting voor Bestandstoewijzingstabel(in vertaling Bestandstoewijzingstabel).

De FAT-structuur is in 1977 ontwikkeld door Bill Gates en Mark MacDonald. Gebruikt als het belangrijkste bestandssysteem in besturingssystemen DOS-systemen en Microsoft Windows(voordat Windows-versies MIJ).

Er zijn vier versies van FAT - FAT12, FAT16, FAT32 en exFAT. Ze verschillen in het aantal bits dat is toegewezen om het clusternummer op te slaan.

FAT12 voornamelijk gebruikt voor diskettes, FAT16- voor kleine schijven, en de nieuwe exFAT voornamelijk voor flashdrives. De maximale clustergrootte die door FAT wordt ondersteund, is 64Kb. ()

FAT16 voor het eerst geïntroduceerd in november 1987. Inhoudsopgave 16 in de naam geeft aan dat 16 bits worden gebruikt voor het clusternummer. Als gevolg hiervan is de maximale grootte van een schijfpartitie (volume) die dit systeem kan ondersteunen 4 GB.

Later, met de ontwikkeling van technologie en de komst van schijven met een capaciteit van meer dan 4 GB, verscheen een bestandssysteem. FAT32. Het maakt gebruik van 32-bits clusteradressering en werd in augustus 1996 geïntroduceerd met Windows 95 OSR2. FAT32 beperkt in volumegrootte tot 128 GB. Dit systeem kan ook ondersteuning bieden lange namen bestanden. ().

NTFS(afkorting Nieuwtechnologiehet dossierSysteem - Nieuw technologie bestandssysteem) is het standaard bestandssysteem voor de familie van besturingssystemen Microsoft-systemen Windows NT.

Geïntroduceerd op 27 juli 1993 met Windows NT 3.1. NTFS is gebaseerd op bestand HPFS-systemen(afkorting hoogUitvoeringhet dossierSysteem - Hoogwaardig bestandssysteem), die door Microsoft samen met IBM is gemaakt voor het OS / 2-besturingssysteem.

Hoofd NTFS-functies: ingebouwde mogelijkheden om de toegang tot gegevens voor verschillende gebruikers en gebruikersgroepen te beperken, en om quota toe te wijzen (beperkingen op maximaal volume schijfruimte die door bepaalde gebruikers wordt ingenomen), het gebruik van een journaalsysteem om de betrouwbaarheid van het bestandssysteem te verbeteren.

De specificaties van het bestandssysteem zijn gesloten. Meestal is de clustergrootte 4Kb. In de praktijk wordt het afgeraden om volumes groter dan 2TB aan te maken. Harde schijven net zulke groottes hebben bereikt, hebben we in de toekomst misschien een nieuw bestandssysteem. ().

Tijdens de installatie van Windows XP wordt gevraagd om de schijf in het systeem te formatteren VET of NTFS. Dit betekent FAT32.

Alle bestandssystemen zijn gebouwd op het principe: één cluster - één bestand. Die. één cluster slaat de gegevens van slechts één bestand op.

Het belangrijkste verschil voor gewone gebruiker tussen deze systemen is de clustergrootte. "Lang geleden, toen schijven klein waren en bestanden erg klein", was het erg merkbaar.

Beschouw het voorbeeld van één volume op een schijf van 120 GB en een bestand van 10 Kb.

Voor FAT32 de clustergrootte zal 32Kb zijn, en voor NTFS- 4Kb.

BIJ FAT32 zo'n bestand neemt 1 cluster in beslag, waardoor 32-10=22Kb niet-toegewezen ruimte overblijft.

BIJ NTFS zo'n bestand zal 3 clusters in beslag nemen, waardoor er 12-10=2Kb niet-toegewezen ruimte overblijft.

Naar analogie met een notebook is een cluster een cel. En nadat we een punt in een cel hebben gezet, bezetten we logisch al alles, maar in werkelijkheid is er veel vrije ruimte.

Zo is de overgang van FAT32 tot NTFS maakt een meer optimaal gebruik van de harde schijf mogelijk wanneer er een groot aantal kleine bestanden op het systeem staat.

In 2003 had ik een schijf van 120 GB, verdeeld in volumes van 40 en 80 GB. Toen ik overstapte van Windows 98 naar Windows XP en de schijf converteerde van FAT32 in NTFS, Ik heb ongeveer 1 GB vrije schijfruimte. In die tijd was er sprake van een forse "toename".

Om erachter te komen welk bestandssysteem wordt gebruikt op de harde-schijfvolumes van uw pc, moet u het venster met volume-eigenschappen openen en op het tabblad "Algemeen" lees deze gegevens.

Volume- dit is een synoniem voor een schijfpartitie, gebruikers noemen het volume meestal "station C", "station D", enz. Een voorbeeld wordt getoond in de onderstaande afbeelding:

Momenteel worden schijven met een capaciteit van 320 GB of meer veel gebruikt. Daarom raad ik aan om het systeem te gebruiken NTFS voor optimaal gebruik schijf ruimte.

Als er meerdere gebruikers op de pc zijn, kunt u met NTFS de bestandstoegang zo configureren dat: verschillende gebruikers kon geen bestanden van andere gebruikers lezen of wijzigen.

In organisaties bij het werken in lokaal netwerk systeembeheerders gebruiken andere functies van NTFS.

Als u geïnteresseerd bent om de toegang tot bestanden voor meerdere gebruikers op één pc te organiseren, dan zullen de volgende artikelen dit in detail beschrijven.

Bij het schrijven van het artikel is gebruik gemaakt van materialen van de sites en.wikipedia.org

Artikel auteur: Maxim Telpari
PC-gebruiker met 15 jaar ervaring. Ondersteuningsspecialist voor videocursussen Zelfverzekerde gebruiker PC", waarin je hebt gestudeerd, leer je hoe je een computer in elkaar zet, Windows XP en stuurprogramma's installeert, het systeem herstelt, in programma's werkt en nog veel meer.

Verdien geld met dit artikel!
Schrijf je in bij Affiliate-programma. Vervang de cursuslink in het artikel door uw affiliate-link. Voeg een artikel toe aan uw site. U kunt een herdrukversie krijgen.

Bij Windows-installatie XP wordt u gevraagd om te formatteren bestaande sectie, waarop het besturingssysteem is geïnstalleerd, naar het NTFS-bestandssysteem. Je moet uitzoeken wat het is.

NTFS is het enige bestandssysteem in Windows waarmee u toegangsrechten kunt toewijzen aan: verschillende bestanden. Door gebruikers in te stellen bepaalde machtigingen voor bestanden en mappen kan de gebruiker gevoelige informatie beschermen tegen ongeoorloofde toegang.

De belangrijkste doelen van NTFS zijn:

zorgen voor een snelle uitvoering standaard bewerkingen over bestanden zoals lezen, schrijven, zoeken
zorgen voor de voorziening extra functies, inclusief het herstellen van een beschadigd bestandssysteem op extreem grote schijven.

NTFS kwam in 1993 in gebruik bij Windows NT 3.1. Dit zijn de belangrijkste technologische prestaties:

Werk met grote schijven. NTFS heeft een clustergrootte van 512 bytes, maar kan worden gewijzigd tot 64K.
Duurzaamheid. NTFS bevat twee kopieën van de FAT-analoog, die MFT (Master File Table) worden genoemd.Als de originele MFT beschadigd raakt in het geval van een hardwarefout, gebruikt het systeem de MFT-kopie bij de volgende keer opstarten en maakt automatisch nieuw origineel, al rekening houdend met de schade. NTFS gebruikt een transactiesysteem bij het schrijven van bestanden naar schijf.
Beveiliging. NTFS behandelt bestanden als objecten. Elk bestandsobject heeft eigenschappen zoals zijn naam, aanmaakdatum, datum laatste update, archiefstatus. Het bestandsobject bevat ook een reeks methoden waarmee u ermee kunt werken, zoals open , close , read en write .
Data compressie. Met NTFS kunt u afzonderlijke mappen en bestanden comprimeren. Hiermee kunt u schijfruimte besparen, u kunt bijvoorbeeld groot comprimeren grafische bestanden BMP-formaat, of tekstbestanden.
Ondersteuning voor ISO Unicode-formaat. Het Unicode-formaat gebruikt 16-bits om elk teken te coderen. Een eenvoudige gebruiker kan bestanden een naam geven in elke taal - het systeem ondersteunt dit zonder dat u wijzigingen hoeft aan te brengen codepagina zoals DOS en W9x deden.

De belangrijkste eigenschappen van het NTFS-bestandssysteem:

NTFS heeft de kenmerken van beveiliging, stelt u in staat de toegang tot gegevens en de privileges van de eigenaar te controleren om de integriteit van belangrijke gegevens te waarborgen. Aan NTFS-mappen en -bestanden kunnen machtigingen worden toegewezen.
NTFS heeft de mogelijkheid om quota in te voeren. Deze eigenschap is meestal nodig voor systeembeheerders, grote bedrijven, waar een groot aantal gebruikers werkt, die de relevantie van informatie niet controleren en die onnodige bestanden opslaan, waardoor ze schijfruimte in beslag nemen. Aangezien de beheerder dit niet allemaal kan bijhouden, kan hij een schijfquotum voor een specifieke gebruiker invoeren. Als een gebruiker het aan hem gegeven quotum overschrijdt, wordt een overeenkomstige vermelding in het gebeurtenislogboek gemaakt. Schijfquota inschakelen:

zodat de schijf erin zit NTFS-indeling
Schakel in de eigenschappen van de map Extra-Mapopties-Weergave het selectievakje Eenvoudig delen van bestanden uit.
op het tabblad Quota dat verschijnt, vinkt u het selectievakje Quotabeheer inschakelen aan. Hiermee wordt een zacht quotum ingesteld, dat u waarschuwt dat de gebruiker het quotum heeft overschreden, maar nog steeds schrijftoegang heeft. Als de gebruiker de toegang tot dit volume wordt geweigerd als het quotum wordt overschreden, vinkt u het vakje Weigeren aan. schijfruimte voor gebruikers die de quotalimiet overschrijden