1.4.2. Система ntfs

NTFS (от англ. New Technology File System: «файловая система новой технологии») ‒ стандартная файловая система для семейства операционных систем Microsoft Windows NT.

 NTFS заменила использовавшуюся в MS DOS и Microsoft Windows файловую систему FAT. NTFS поддерживает систему метаданных и использует специализированные структуры данных для хранения информации о файлах для улучшения производительности, надёжности и эффективности использования дискового пространства. NTFS хранит информацию о файлах в главной файловой таблице ‒ Master File Table (MFT). NTFS имеет встроенные возможности разграничивать доступ к данным для различных пользователей и групп пользователей (списки контроля доступа ‒ Access Control Lists (ACL)), а также назначать квоты (ограничения на максимальный объём дискового пространства, занимаемый теми или иными пользователями). NTFS использует систему журналирования для повышения надёжности файловой системы.

NTFS разработана на основе файловой системы HPFS (от англ. High Performance File System: высокопроизводительная файловая система), создававшейся Microsoft совместно с IBM для операционной системы OS/2. Но, получив такие несомненно полезные новшества, как квотирование, журналируемость, разграничение доступа и аудит, в значительной степени утратила присущую прародительнице (HPFS) весьма высокую производительность файловых операций.

1.4.3. Мастер-таблица

MFT (Master File Table: Эталонная файловая таблица) ‒ главная файловая таблица (база данных), в которой хранится информация о содержимом тома с файловой системой NTFS, представляющая собой таблицу, строки которой соответствуют файлам тома, а столбцы ‒ атрибутам файлов.

 MFT представляет собой файл, разделенный на записи (строки), обычно размером 1 Кб и в котором хранится информация обо всех файлах тома, в том числе и о самом MFT.

Файлами, которым отведено первые 16 записей, являются метафайлы, недоступные операционной системе, но важные для файловой системы NTFS, причем они дублируются ровно посередине тома.

Система не может выполнять перемещение записей MFT-зоны для ликвидации их фрагментации по мере их расширения, поэтому сразу после форматирования NTFS том делится как бы на две части: служебную область, зарезервированную под MFT (12.5 %), и файловое пространство.

Механизм использования MFT-зоны достаточно гибок, и когда файловое пространство заполняется, то MFT-зона просто сокращается, а когда в файловом пространстве появится свободное место, то она может быть вновь расширена. MFT-зона сохраняется целой как можно дольше, так как при её расширении она может фрагментироваться, что нежелательно в связи с возможностью понижения скорости работы с томом.

Модульность структуры MFT обеспечивает устойчивость NTFS к ошибкам по сравнению с FAT, так как MFT может переместить и фрагментировать все свои области обойдя повреждения диска (кроме первых 16 записей).

Метафайлы NTFS ‒ служебные файлы (области), каждый из которых выполняет ту или иную функцию файловой системы NTFS. Все метафайлы находятся в корневом каталоге NTFS тома, недоступном ОС.

• $MFT ‒ основная таблица MFT.

• $MFTmirr ‒ копия первых 16 записей MFT (размещенная ровно посередине тома).

• $Boot ‒ загрузчик (только на первичном томе)

• $ ‒ корневой каталог.

• $LogFile ‒ журнал файловой системы.

• $Volume ‒ служебная информация (метка тома, версия файловой системы, т.д.).

• $Bitmap ‒ карта свободного места тома.

• $AttrDef ‒ список стандартных атрибутов файлов на томе.

• $Quota ‒ записи с правами пользователей на использование дискового пространства (квотами).

• $Secure ‒ дескрипторы безопасности файловых объектов (права доступа).