- •Файловая система ntfs
- •Структура дискового пространства в ntfs
- •Основные отличия систем fat и ntfs
- •5. Разделы с fat не обеспечивают локальной безопасности, в отличие от системы ntfs, которая может запретить или ограничить доступ, как для удаленных, так и локальных пользователей. РесурсЫ
- •Классификация ресурсов
- •Основные виды ресурсов
- •Вычислительный процесс
- •Реализация процесса
Файловая система ntfs
Основными отличительными свойствами NTFS являются:
-
Поддержка файлов больших объемов и дисков объемом до 264 байт.
-
Восстанавливаемость после сбоев и отказов программы и аппаратуры управления дисками.
-
Гибкая структура. Допускающая развитие за сет добовления новіх типов записей и атребутов файло, совместимость с преведущими файловими с-мами
-
Устойчивость к отказам дисковых накопителей.
-
Поддержка длинных имен файлов
-
Контроль доступа к каталогам и отдельным файлам.
Одним из способов увеличения надежности является введение механизма транзакций, при котором осуществляется журналирование файловых операций, т.е. система управления файлами управления файлами фиксирует в специальном служебном файле происходящие изменения: в начале операции, связанной с изменением файловой структуры делается соответствующая пометка. Если во время операций над файлами происходит какой-либо сбой, то упомянутая пометка о начале операции остается указанной как незавершенная. После перезагрузки машины процедура проверки целостности файловой системы все незавершенные операции отменяет и файлы приводятся к исходному состоянию. Если же операция изменения данных в файле завершается нормальным образом, то в самом служебном файле поддержки журналирования операция отмечается как завершенная.
Гибкость. Модель распределения дискового пространства. Размер кластера может изменяться от 512б до 64Кб.
Структура дискового пространства в ntfs
Все дисковое пространство делится на 2 неравные части: первые 12% выделяется под MFT-зону и пространство для хранения данных. Запись каких-либо данных в эту область невозможна. Остальные 88% - область для хранения данных.
Загрузочный сектор |
MFT, MFT-зона |
Зона для размещения файлов и каталогов |
Копия первых трех записей MFT |
Зона для размещения файлов и каталогов |
В NTFS файл целиком размещается в записи таблицы MFT, если это позволяет сделать его размер. Если же размер файла больше размера записи MFT, то в запись помещается только некоторые атрибуты файла: имя файла, стандартная информация (время создания, время обновления, размер), информация о защите файла и местоположение отдельных частей файла.
Для адресации файла используется файловая ссылка, которая состоит из виртуального номера кластера (порядковый номер кластера внутри файла), логического номера кластера (порядковый номер кластера на диске) и количества кластеров в отрезке.
Каждый файл и каталог на диске представляется набором атрибутов, где данные тоже рассматриваются как один из атрибутов. Каждый атрибут состоит из: типа атрибута, длины атрибута, значения атрибута и, возможно, имя атрибута.
Существует системный набор атрибутов, определяемых структурой диска с NTFS. Эти атрибуты имеют предопределенные имена и коды типа, а также определенный формат. В записи MFT атрибуты файлов располагаются по убыванию кодов типа атрибута.
Существует 2 способа хранения атрибутов файла:
– резидентное хранение в записях MFT;
– нерезидентное хранения во внешних отрезках.
Системный набор состоит из следующих атрибутов:
-
Список атрибутов, содержит ссылки на номер записи MFT, где расположен каждый атрибут.
-
Имя файла (длинное в формате UNICODE)
-
Имя MS-DOS (формат 8.3)
-
Версия (номер последней версии файла)
-
Дескриптор безопасности (список прав доступа)
-
Версия тома (только для системных файлов)
-
Данные
-
Битовая карта MFT (карта использования блоков)
-
Корень индекс (корень дерева, используемого для поиска файлов)
-
Размещение индекса (нерезидентные части индексного списка дерева)
-
Стандартная информация
На рис. 11 представлены способы хранения файлов.
Маленький файл
Большой файл
|
|||
СИ |
ИФ |
Данные Адр1,адр2,адр3 |
ДБ |
|
|||
Отрезок 1 данные 1 |
|||
|
|||
Отрезок 2 данные 2 |
|||
|
|||
Отрезок 3 данные 3 |
|||
|
Очень большой
СИ |
ИФ |
ссылка на другую запись MFT |
ДБ |
|
|||
адреса отрезков адрес 1, адрес 2, адрес 3 |
|||
|
|||
Отрезок 1 |
|||
|
|||
Отрезок 2 |
|||
|
|||
Отрезок 3 |
Рис. 11. Способы хранения файлов с файловой системой NTFS
Эффективность файловой системы зависит от организации каталога. Каталог в NTFS представляет собой специальный файл (атрибут корень индекса), хранящий ссылки на другие файлы и каталоги, создавая иерархическое строение данных на диске. Файл каталога поделен на блоки, каждый из которых содержит имя файла, базовые атрибуты и ссылку на элемент MFT, который уже представляет полную информацию об элементе каталога. Внутренняя структура каталога представляет бинарное дерево, которое располагает имена файлов таким образом, чтобы поиск файлов осуществлялся с помощью получения двухзначных ответов на вопросы о местоположении файлов.
Благодаря наличию механизма расширенных атрибутов в NTFS с их помощью реализуется ограничение в доступе к файлам и каталогам. Эти дополнительные атрибуты называются атрибутами безопасности, т.е. при каждом обращении к файлу сравнивается специальный список прав доступа со специальным системным идентификатором, который имеет информацию от имени кого осуществляется запрос к файлу или каталогу. Если в списке имеется необходимое разрешение, то действие выполняется, в противном случае, система сообщает об отказе.