Файли і каталоги

У NTFS будь-який елемент є файлом, включаючи каталоги і головну таблицю файлів. Елемент складається з двох частин: обов'язкового запису про нього в MFT і параметрів, називаних потоками. Усі дані файлу являють собою параметри (його вміст, версія, дата останньої модифікації, автор і т.д.). Але найбільш відомі файлові менеджери дають користувачу інформацію тільки про обмежений і заздалегідь визначеному наборі потоків. А розмір файлу, показуваний користувачу, є обсягом тільки одного потоку, що, власне, і являє собою те, що ми звикли традиційно називати даними файлу. Виходить, що текстовий документ, що складається усього з декількох сторінок тексту, може займати не один гігабайт, схований в іншому потоці.

Характерно також, що файл, що містить невеликі по обсязі дані, може мати тільки посилання на запис у MFT. У цьому випадку дані зберігаються в головній таблиці файлів разом з інформацією про самий елемент. Грубо говорячи, весь файл знаходиться усередині MFT.

Каталоги в NTFS являють собою посилання на інші директорії і файли.

Ім'я елемента даної файлової системи може містити до 255 символів у кодуванні Unicode (кількість можливих символів — 65 536). Дане кодування, зокрема, забезпечує багатомовну підтримку.

Обсяг розділу NTFS теоретично не обмежена, тому що він може займати до двох екзобайт (2 000 000 Гбайт). При цьому логічний диск може містити до 224 файлів. А кластер не залежить від обсягу розділу, і стандартом де-факто є обсяг у 4 Кбайт.

Конфіденційність і схоронність даних

Одним з важливих переваг NTFS є розмежування прав користувачів на файли і каталоги. Правильне застосування цієї можливості підвищить стабільність вашої системи. Варто відзначити, що поділ прав користувачів прив'язано до використовуваної операційної системи, і в іншім сімействі операційних систем права можуть і не дотримуватися.

Можливість шифрування була введена в Windows 2000. Якщо ви побоюєтеся за конфіденційність своїх даних, ви можете зашифрувати будь-який елемент файлової системи. Навіть якщо ваш твердий диск потрапить у руки людей, для яких інформація не призначалася, вони не зможуть неї витягти. Тобто, якщо виразитися коректно, вони не будуть мати правомочного доступу до вашої інформації. Зламати шифр, як відомо, можна, і тут уже питання лише в тім, наскільки бажана ваша зашифрована інформація для зломщика.

головне достоїнство NTFS — журналювання і методи, якими файлова система проводить операції з даними. Будь-яка дія в розділі NTFS виконується транзакцією. Транзакція — це пакет операцій, що чи виконується чи цілком не виконується зовсім, третього не дано. Будь-яка дія з даними записується в журнал; з нього у випадку якого-небудь збою надалі можна довідатися, яка транзакція не змогла успішно завершитися і чому. Основні об'єкти NTFS до всього іншого зеркалюються, тобто робиться резервна копія завантажувального запису і деяких елементів MFT. Така логіка операцій з даними приводить до високої стабільності файлової системи. Збій під час дефрагментаціі, швидше за все, буде просто непомітний для користувача, у той час як для FAT32 така помилка став би в більшості випадків фатальної.

Проблеми фрагментації системи.

Диск NTFS поділений на двох зон. У начало диска йде MFT зона - зона, куди росте MFT, MasterFile Table. Зона займає мінімум 12% диска, і запис даних у цю зону неможлива. Це зроблено для того, щоб не фрагментується хоча б MFT. Але коли весь інший диск заповнюється - зона скорочується рівно в два рази . І так далі. У такий спосіб ми маємо не один захід закінчення диска, а трохи. У результаті якщо NTFS працює при диску, заповненому на близько 90% - фрагментація росте стрімко.

• диск, заповнений більш ніж на 88%, дефрагментувати майже неможливо - навіть API де фрагментація не може переміщати дані в MFT зону. Може виявитися так, що в нас не буде вільного місця для маневру.

    NTFS фрагментується і цьому сприяє алгоритм перебування вільного місця. Якщо файл пишеться великими шматками – проблем не виникає. Але якщо файл повільно росте - алгоритм такої: береться якийсь визначений обсяг диска і заповнюється файлом до упора – спочатку заповнюються великі ділянки, потім маленькі. Т.е. типовий розподіл фрагментів файлу по розмірі на фрагментованій NTFS виглядають так (розміри фрагментів):     16 - 16 - 16 - 16 - 16 - [скачок назад] - 15 - 15 - 15 -[назад] - 14 - 14 - 14 .... 1 - 1 - 1 -1 - 1...     Так процес йде до самих дрібних ділянок у 1 кластер, незважаючи на те, що на диску напевно є і набагато більш великі шматки вільного місця.

   У NT існує стандартне API дефрагментація. Вонга має цікаве обмеження для переміщення блоків файлів : за один раз можна переміщати не менш 16 кластерів , причому починатися ці кластери повинні з позиції, кратної 16 кластерам у файлі. Загалом, операція здійснюється винятково по 16кластерів. Наслідку:

• У ділянку вільного місця менш 16 кластерів не можна нічого перемістити (крім стиснутих файлів).

• Файл, будучи переміщений у другу місце, залишає після себе (на новому місці) "тимчасово зайняте місце", що доповнює його по розмірі до кратності 16 кластерам.

• При спробі якось неправильно ("некратно 16") перемістити файл результат часто непередбачений. Щось округляється, щось просто не переміщається.. Проте, усе місце дії щедро розсипається "временнозанятым місцем".

• "Тимчасово зайняте місце" звільняється через якийсь час, звичайно десь підлога хвилини.

Процес стандартної дефрагментації, з виправленнями на обмеженість API, йде наступними фазами, не обов'язково в цьому порядку:

• Виймання файлів з MFT зони.

• Дефрагментація файлів. ускладнюється Трохи обмеженнями кратності переміщень

• Дефрагментація MFT,

• Складання файлів ближче до початку – так називана дефрагментація вільного місця.

    Допустимо, ми хочемо покласти файли підряд у початок диска. Кладемо один файл. Оноставляет хвіст зайнятості доповнення до кратності 16. Кладемо наступний - після хвоста, природно. Через якийсь час, по звільненню хвоста, маємо дірку <16 кластерів розміром. Яку потім неможливо заповнити через API дефрагментации! У результаті, до оптимізації картина вільного місця виглядала так: багато дірок приблизно однакового розміру. Після оптимізації -одна діра наприкінці диска, і багато маленьких <16 кластерів дірок у заповненому файлами ділянці. Які місця в першу чергу заповнюються? Дрібні дірки, що знаходяться ближче до початку диска, <16 кластерів...Любою файл, плавно створений на прооптимізованному диску, буде складатися з дикого числа фрагментів. Диск потім можна оптимізувати знову. А потім ще раз..і ще.. і так - бажано щотижня.

    Таким чином, мається два приблизно рівнозначних варіанти. Перший -часто оптимізувати диск таким дефрагментатором, упокорюючи при цьому з фрагментацією заново створених файлів. Другий варіант - узагалі нічого не торкати, і упокоритися з рівномірною, але набагато більш слабкою фрагментацією усіх файлів на диску.

Поки є один дефрагментатор, що ігнорує API дефрагментації і працює більш прямо - Norton Speeddisk 5.0 для NT

Speeddisk - єдина на сьогодні день програма, що може оптимізувати диск цілком, не створюючи невеликих незаповнених фрагментів вільного місця. Варто додати також, що стандартне API не може дефрагментувати тому NTFS із кластером більш 4 Кбайт - а SpeedDisk, по колишньому, може.

   

Перетворення FAT32 у NTFS

Перетворення FAT32 у NTFS легко здійсненно засобами, наприклад, Windows NT/2000/XP, те зворотне перетворення без утрати даних не зробиш. Єдиним методом зворотного перетворення буде перепис умісту NTFS-роздягнув диска на інший розділ (чи інший твердий диск) з наступним форматуванням NTFS-розділу і його перетворенням у FAT32.

Правила вибору Файлової системи.

якщо зберігаються важливі чи дані за комп'ютером працюють кілька користувачів, що мають різний рівень доступу до інформації, то NTFS значно полегшить адміністрування ПК і зменшить імовірність псування файлів.

Якщо комп'ютер здебільшого є розважально-комунікаційного центра, то розширені можливості, надані NTFS, навряд чи коштують складностей, наприклад, з вибором ОС, що підтримує NTFS і ваші улюблені ігри.

До переваг FAT32 можна віднести те, що вона швидше і вимагає менше пам'яті для роботи. Якщо система працює тільки з FAT32, то в пам'ять не вантажаться драйвера і сервиси, необхідні NTFS. Крім цього, при використанні FAT32 мається можливість доступу до диска при завантаженні з завантажувального флоппі W9x. Переваги NTFS для простого користувача можна описати одним ємним словом: indestructible. Вибити NTFS надзвичайно складно, хоч і можливо. Для досвіду запускалася багато різних додатків, оптимізатори диска, і в самі невідповідні моменти тиснулася кнопка reset. Повторення цієї операції добрий десяток разів ніякого враження на систему не зробило, вона продовжувала працювати без помилок. Крім цього, NTFS має убудовані засоби шифрування файлів, що забезпечує визначену упевненість у цілості даних. Звичайно, за умови що система не буде переустановлюватися.

Відмінності FAT і NTFS

Якщо говорити про накладні витрати на збереження службової інформації, FAT відрізняється від NTFS більшою компактністю і меншою складністю. У більшості томів FAT на збереження таблиці розміщення, що містить інформацію про усі файли тому, витрачається менш 1 Мбайт. Настільки низькі накладні витрати дозволяють форматировать у FAT тверді диски малого обсягу і флоппи-диски. З іншого боку, у NTFS службові дані займають більше місця, чим у FAT, - почасти через те, що каждый елемент каталогу займає 2 Кбайт (утім, це має і свої переваги, тому що уміст файлів обсягом 1500 байт і менш може цілком зберігатися в елементі каталогу).

Система NTFS не може використовуватися для форматування флоппи-дисков. Не варто користатися нею для форматування розділів обсягом менш 50 Мбайт. Відносно високі накладні витрати приводять до того, що для малих розділів службові дані можуть займати до 25% обсягу носія.

Розмір кластера

Довідатися розмір кластера в XP можна декількома способами. В перших, можна зайти в Administrative Tools -> Computer Management -> Storage -> Disk Defragmenter. Вибрати потрібний диск і натиснути на Analyze. Через кілька секунд з'явиться табличка, де є три кнопки. Натискання на View Report запускає віконце, у якому море інформації про обраний диск, у тому числі і Cluster size. Є ще один метод, що підходить не тільки для XP. Створюється, чи береться готовий, маленький файлик розміром від 1 байта до 500 байт. Натискається на ньому права кнопка миші, вибирається Properties. Дивимося на два пункти, Size і Size on disk. Size повинний бути чимось начебто 10 байт (чи який там розмір він реально має), а Size on disk буде, приміром, 4096 байт, що відповідає розміру кластера, тобто 4K. Розмір кластера можна вибрати і самому, вручну, щоправда, тільки при форматуванні. Робиться це так: "format d: /A:size", де size це розмір кластера в байтах. Однак існують деякого правила, які варто дотримувати: по-перше, розмір кластера повинний бути кратний розміру фізичного сектора, тобто 512 байтам у переважній більшості випадків; по-друге, є обмеження по кількості кластерів на розділі. Крім усього перерахованого вище варто враховувати, що при розмірі кластера вище 4 кілобайт на NTFS розділі не будуть працювати функції стиску, убудовані у файлову систему.

Windows 2000/ХР підтримує наступні файлові системи:

FAT16; FAT32; NTFS 5.0 — якщо на диску малися томи з більш ранньою версією NTFS, те вони будуть обновлені до версії 5.0; CDFS — компакт диски стандарту ISO 9660; UDF — стандарту ISO 13346, для доступу в режимі читання DVD-ROM; DFS — розподілена файлова система, для об'єднання ресурсів декількох серверів.