Přehled systémů souborů FAT, HPFS a NTFS

Překlady článku Překlady článku
ID článku: 100108 - Produkty, které se vztahují k tomuto článku.
Rozbalit všechny záložky | Minimalizovat všechny záložky

Na této stránce

Souhrn

V tomto článku jsou popsány rozdíly mezi systémy souborů FAT, HPFS a NTFS v systému Windows NT a jejich výhody a nevýhody. Článek je rozdělen do těchto částí:

  • Přehled systému souborů FAT
  • Přehled systému souborů HPFS
  • Přehled systému souborů NTFS
POZNÁMKA: Systém souborů HPFS je podporován pouze v systému Windows NT verze 3.1, 3.5 a 3.51. Systém Windows NT 4.0 nepodporuje oddíly HPFS a nemůže k nim získat přístup. Dále platí, že systém souborů FAT32 je podporován pouze v systémech Windows 98/95 a Windows 2000.

Další informace

Přehled systému souborů FAT

Systém souborů FAT je nejjednodušší systém souborů podporovaný systémem Windows NT. Systém souborů FAT je charakterizován alokační tabulkou souborů (FAT), která je skutečnou tabulkou umístěnou na vrcholu svazku. Z důvodu ochrany svazku jsou uchovány dvě kopie tabulky FAT pro případ poškození jedné z nich. Kromě toho musí být tabulky FAT a kořenový adresář uloženy na pevném místě, aby spouštěcí soubory systému mohly být správně vyhledány.

Místo na disku naformátovaném systémem souborů FAT je přiděleno v clusterech, jejichž velikost je určena velikostí svazku. Při vytvoření souboru je v adresáři vytvořena položka a je určeno číslo prvního clusteru obsahujícího data. Tato položka v tabulce FAT označuje, že se jedná o poslední cluster souboru, nebo odkazuje na následující cluster.

Aktualizace tabulky FAT je velmi důležitá a také časově náročná. Není-li tabulka FAT pravidelně aktualizována, může dojít ke ztrátě dat. Aktualizace je časově náročná vzhledem k tomu, že je třeba při každé aktualizaci tabulky FAT změnit polohu čtecích hlav disku na logickou nulovou stopu jednotky.

Pro strukturu adresářů systému souborů FAT neexistuje žádné uspořádání a souborům je přiděleno první otevřené umístění na jednotce. Systém souborů FAT dále podporuje pouze atributy souborů Jen pro čtení, Skrytý, Systémový a Archivovat.

Konvence názvů systému souborů FAT

Systém souborů FAT používá tradiční konvenci vytváření názvů souborů typu 8.3 a veškeré soubory musí být vytvořeny pomocí znakové sady ASCII. Název souboru nebo adresáře může mít délku až osm znaků, následuje tečka (.) jako oddělovač a přípona o délce až tři znaky. Název musí začínat písmenem nebo číslicí a může obsahovat libovolné znaky kromě následujících:
   . " / \ [ ] : ; | = ,
				
Bude-li použit některý z těchto znaků, může dojít k neočekávaným výsledkům. Název nesmí obsahovat žádné mezery.

Následující názvy jsou vyhrazeny:
   CON, AUX, COM1, COM2, COM3, COM4, LPT1, LPT2, LPT3, PRN, NUL.
				
Veškeré znaky budou převedeny na velká písmena.

Výhody systému souborů FAT

V systému Windows NT nelze v žádném z podporovaných systémů souborů provést obnovení odstraněných položek. Nástroje pro obnovení odstraněných položek se pokusí o přímý přístup k hardwaru, což není v systému Windows NT možné. Pokud byl však soubor umístěn v oddílu FAT a systém restartuje v režimu MS-DOS, je možné tento soubor obnovit. Systém souborů FAT je vhodný pro jednotky nebo oddíly menší než přibližně 200 MB, protože zatížení tabulkou FAT je velmi malé. Další informace o výhodách systému souborů FAT naleznete v následujících dokumentech:
  • průvodce koncepcemi a plánováním serveru Microsoft Windows NT Server (Microsoft Windows NT Server Concepts and Planning Guide), kapitola 5, část týkající se výběru systému souborů (Choosing a File System),
  • sada Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitola 18 zabývající se výběrem systému souborů (Choosing a File System),
  • průvodce Resource Guide v sadě Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit, kapitola 3, část týkající se výběru systému souborů pro použití na různých svazcích (Which File System to Use on Which Volumes).

Nevýhody systému souborů FAT

Systém souborů FAT se ve většině případů nedoporučuje použít u jednotek nebo oddílů větších než 200 MB. Důvodem je skutečnost, že se zvětšením velikosti svazku bude výkon systému souborů FAT rychle klesat. U souborů oddílu FAT není možné nastavit oprávnění.

Velikost oddílů FAT je omezena na nejvýše 4 gigabajty (GB) v systému Windows NT a 2 GB v systému MS-DOS. Další informace o tomto omezení naleznete v následujícím článku databáze Microsoft Knowledge Base:
ID článku: 118335
Název: Maximální velikost oddílu v systému MS-DOS (Tento článek může obsahovat odkazy na anglický obsah (dosud nepřeložený).)
Další informace o jiných nevýhodách systému souborů FAT naleznete v následujících dokumentech:
  • průvodce koncepcemi a plánováním serveru Microsoft Windows NT Server (Microsoft Windows NT Server Concepts and Planning Guide), kapitola 5, část týkající se výběru systému souborů (Choosing a File System),
  • sada Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitola 18 zabývající se výběrem systému souborů (Choosing a File System),
  • průvodce Resource Guide v sadě Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit, kapitola 3, část týkající se výběru systému souborů pro použití na různých svazcích (Which File System to Use on Which Volumes).

Přehled systému souborů HPFS

Systém souborů HPFS byl poprvé zaveden v systému OS/2 1.2 za účelem získání dokonalejšího přístupu k větším pevným diskům, které se v té době objevily na trhu. U nového systému souborů bylo také nutné rozšířit systém názvů, uspořádání a zabezpečení v závislosti na rostoucích požadavcích trhu se síťovými servery. Systém souborů HPFS zachovává uspořádání adresáře systému souborů FAT, přidává však automatické řazení adresáře založené na názvech souborů. Názvy souborů jsou rozšířeny až na 254 dvoubajtových znaků. Systém souborů HPFS dále umožňuje, aby byl libovolný soubor složen z dat a zvláštních atributů, což umožňuje zvýšenou flexibilitu v rámci podpory jiných konvencí vytváření názvů a zabezpečení. Kromě toho je jednotka přidělení změněna z clusterů na fyzické sektory (512 bajtů), čímž se sníží ztráta místa na disku.

V systému souborů HPFS uchovávají položky adresáře více informací než v systému souborů FAT. Stejně jako soubor s atributy obsahují tyto položky informace o změně, vytvoření a datu a času přístupu k souborům. Položky adresáře v systému souborů HPFS odkazují na uzel FNODE, nikoli na první cluster souboru. Uzel FNODE může obsahovat data souborů neboli ukazatele, jež mohou odkazovat na tato data nebo na jiné struktury, které budou odkazovat na data souboru.

Systém HPFS se snaží přidělit co možná největší část souboru do souvislých sektorů. Tím se zvýší rychlost při sekvenčním zpracování souboru.

Systém HPFS uspořádá jednotku do sérií pásem o velikosti 8 MB, a pokud je to možné, bude soubor obsažen v jednom z nich. Mezi jednotlivými pásmy se nacházejí alokační rastry o velikosti 2 kB uchovávající informace o tom, které sektory v rámci pásma byly přiděleny. Rozdělením do pásem dojde ke zvýšení výkonu, protože hlava jednotky se při určování místa, kde se má soubor nacházet, nemusí vracet k logickému vrcholu disku (obvykle cylindr 0), ale k nejbližšímu alokačnímu rastru pásma.

Systém souborů HPFS dále obsahuje několik jedinečných zvláštních datových objektů:

Blok Super Block

Blok Super Block se nachází v logickém sektoru 16 a obsahuje ukazatel na uzel FNODE kořenového adresáře. Jedno z největších nebezpečí použití systému souborů HPFS spočívá v tom, že pokud dojde ke ztrátě či poškození bloku Super Block z důvodu chybného sektoru, dojde zároveň ke ztrátě či poškození obsahu celého oddílu, a to i v případě, že je zbytek jednotky v pořádku. Data na jednotce by bylo možné obnovit zkopírováním celého obsahu na jinou jednotku s nepoškozeným sektorem 16 a novým vytvořením bloku Super Block. Jedná se však o velmi složitý úkol.

Blok Spare Block

Blok Spare Block se nachází v logickém sektoru 17 a obsahuje tabulku oprav Hotfix a blok Spare Directory Block. Při zjištění chybného sektoru v systému souborů HPFS odkáže položka oprav Hotfix v místě chybného sektoru na existující nepoškozený sektor. Tato technika zpracování chyb zápisu je známa jako oprava Hotfix.

Oprava hotfix je technika spočívající v tom, že pokud dojde k chybě z důvodu chybného sektoru, přesune systém souborů informace do jiného sektoru a označí původní sektor jako chybný. Pro všechny aplikace provádějící vstupně-výstupní operace disku je veškerý tento průběh transparentní (to znamená, že aplikace ani nezjistí, že se na pevném disku vyskytly nějaké potíže). Pomocí systému souborů podporujícího opravy Hotfix dojde k odstranění chybových zpráv, jako je například chybová zpráva systému souborů FAT Přerušit, opakovat nebo chyba v případě nalezení chybného sektoru.

Poznámka: Verze systému souborů HPFS, která je obsažena v systému Windows NT, nepodporuje opravy Hotfix.

Výhody systému souborů HPFS

Systém souborů HPFS je nejvhodnější pro jednotky v rozsahu 200 až 400 MB. Další informace o výhodách systému souborů HPFS naleznete v následujících dokumentech:
  • průvodce koncepcemi a plánováním serveru Microsoft Windows NT Server (Microsoft Windows NT Server Concepts and Planning Guide), kapitola 5, část týkající se výběru systému souborů (Choosing a File System),
  • sada Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitola 18 zabývající se výběrem systému souborů (Choosing a File System),
  • průvodce Resource Guide v sadě Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit, kapitola 3, část týkající se výběru systému souborů pro použití na různých svazcích (Which File System to Use on Which Volumes).

Nevýhody systému souborů HPFS

Vzhledem k zatížení v systému souborů HPFS nebude volba jednotky menší než přibližně 200 MB příliš efektivní. Kromě toho u svazků větších než přibližně 400 MB dojde k určitému snížení výkonu. U systému souborů HPFS nelze v systému Windows NT nastavit zabezpečení.

Systém souborů HPFS je podporován pouze v systému Windows NT verze 3.1, 3.5 a 3.51. V systému Windows NT 4.0 nelze získat přístup k oddílům HPFS.

Další nevýhody systému souborů HPFS naleznete v následujících dokumentech:

  • průvodce koncepcemi a plánováním serveru Microsoft Windows NT Server (Microsoft Windows NT Server Concepts and Planning Guide), kapitola 5, část týkající se výběru systému souborů (Choosing a File System),
  • sada Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitola 18 zabývající se výběrem systému souborů (Choosing a File System),
  • průvodce Resource Guide v sadě Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit, kapitola 3, část týkající se výběru systému souborů pro použití na různých svazcích (Which File System to Use on Which Volumes).

Přehled systému souborů NTFS

Z hlediska uživatele provádí systém souborů NTFS nadále uspořádání souborů do adresářů, které jsou stejně jako v systému souborů HPFS seřazeny. Na rozdíl od systému souborů FAT či HPFS však neexistují na disku žádné zvláštní objekty a chybí zde závislost na základním hardwaru, například na 512bajtových sektorech. Kromě toho nejsou na disku žádná zvláštní místa jako tabulky FAT nebo bloky Super Block systému souborů HPFS.

Cílem systému souborů NTFS je poskytnout:
  • spolehlivost, která je žádoucí především u výkonných systémů a souborových serverů,
  • platformu pro přidané funkce,
  • podporu požadavků standardu POSIX,
  • odstranění omezení systémů souborů FAT a HPFS.

Spolehlivost

Spolehlivost systému souborů NTFS zajišťují tři hlavní oblasti: obnovitelnost, odstranění závažných chyb u jednoho sektoru a opravy Hotfix.

Systém souborů NTFS je obnovitelný, protože vede záznamy o transakcích provedených v systému souborů. Při spuštění programu CHKDSK v systému souborů FAT nebo HPFS proběhne kontrola ukazatelů v rámci adresáře, přidělení a tabulky souborů. V systému souborů NTFS je uložen protokol o transakcích proti těmto součástem, takže program CHKDSK potřebuje pro obnovení konzistence v rámci systému souborů pouze vrátit zpět změny transakcí k poslednímu bodu potvrzení.

Pokud v systému souborů FAT nebo HPFS dojde k chybě sektoru, v němž je umístěn některý ze zvláštních objektů systému souborů, dojde k chybě u jediného sektoru. Systém souborů NTFS tomu předchází dvěma způsoby: nepoužívá na disku zvláštní objekty a vede záznamy o všech objektech na disku a chrání je; uchovává více kopií (počet závisí na velikosti svazku) hlavní tabulky souborů (MFT).

Podobně jako u verzí systému souborů HPFS pro systém OS/2 jsou v systému souborů NTFS podporovány opravy hotfix.

Přidané funkce

Jedním z hlavních cílů při vývoji systému Windows NT na každé úrovni je poskytnutí platformy, ke které lze přidávat a na níž lze stavět. Systém souborů NTFS není výjimkou. Systém souborů NTFS nabízí širokou a flexibilní platformu, která může být využita jinými systémy souborů. Systém souborů NTFS také plně podporuje model zabezpečení systému Windows NT a více datových proudů. Datový soubor již není jediným proudem dat. V systému souborů NTFS může uživatel přidat do souboru vlastní uživatelské atributy.

Podpora standardu POSIX

Ze všech podporovaných systémů souborů odpovídá nejvíce standardu POSIX.1 systém souborů NTFS, protože podporuje následující požadavky tohoto standardu:

Vytváření názvů rozlišujících velká a malá písmena:

Na základě standardu POSIX jsou soubory README.TXT, Readme.txt a readme.txt soubory odlišnými.

Přídavné časové razítko:

Přídavné časové razítko určuje čas posledního přístupu k souboru.

Pevné odkazy:

Pevný odkaz je vytvořen v případě, že dva různé názvy souborů, které mohou být umístěny v různých adresářích, odkazují na stejná data.

Odstranění omezení

Systém souborů NTFS nejprve značně zvýšil velikost souborů a svazků, takže nyní mohou mít velikost až 2^64 bajtů (16 exabajtů neboli 18 446 744 073 709 551 616 bajtů). V systému souborů NTFS byl dále proveden návrat ke koncepci clusterů systému souborů FAT, který umožňuje předejít problému systému souborů HPFS s pevnou velikostí sektorů. Je tomu tak proto, že systém Windows NT je přenosný operační systém a v určitém okamžiku může dojít ke střetu s jinou technologií disku. U velikosti 512 bajtů na sektor bylo proto předpokládáno, že s velkou pravděpodobností nebude vždy vhodná pro přidělení. Bylo umožněno definování clusteru jako násobku přirozené velikosti přidělení u daného hardwaru. V systému souborů NTFS jsou veškeré názvy souborů založeny na formátu Unicode a názvy souborů standardu 8.3 jsou zachovány spolu s dlouhými názvy souborů.

Výhody systému souborů NTFS

Systém souborů NTFS je vhodný pro použití u svazků s velikostí přibližně 400 MB nebo více. Důvodem je skutečnost, že u větších velikostí svazků v systému souborů NTFS nedochází na rozdíl od systému souborů FAT ke snížení výkonu.

Obnovitelnost navržená pro systém souborů NTFS se vyznačuje tím, že uživatel nikdy nemusí v oddílu NTFS spouštět žádný typ nástroje pro opravu disku. Další informace o výhodách systému souborů NTFS naleznete v následujících dokumentech:
  • průvodce koncepcemi a plánováním serveru Microsoft Windows NT Server (Microsoft Windows NT Server Concepts and Planning Guide), kapitola 5, část týkající se výběru systému souborů (Choosing a File System),
  • sada Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitola 18 zabývající se výběrem systému souborů (Choosing a File System),
  • průvodce Resource Guide v sadě Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit, kapitola 3, část týkající se výběru systému souborů pro použití na různých svazcích (Which File System to Use on Which Volumes).

Nevýhody systému souborů NTFS

Systém souborů NTFS se nedoporučuje použít u jednotek menších než přibližně 400 MB vzhledem k množství potřebného místa v tomto systému. Množství potřebného místa je vyjádřeno v podobě systémových souborů NTFS, které obvykle využívají nejméně 4 MB místa na disku v oddílu o velikosti 100 MB.

V současné době není do systému souborů NTFS integrováno žádné šifrování souborů. Někteří uživatelé proto mohou spustit počítač v režimu MS-DOS nebo v jiném operačním systému a pomocí nástroje pro úpravy disku na nižší úrovni zobrazit data uložená na svazku NTFS.

Pomocí systému souborů NTFS nelze naformátovat disketu. Systém Windows NT formátuje všechny diskety systémem souborů FAT, protože velikost místa vyžadovaná v systému souborů NTFS se na disketu nevejde.

Další informace o nevýhodách systému souborů NTFS naleznete v následujících dokumentech:
  • průvodce koncepcemi a plánováním serveru Microsoft Windows NT Server (Microsoft Windows NT Server Concepts and Planning Guide), kapitola 5, část týkající se výběru systému souborů (Choosing a File System),
  • sada Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Resource Kit, kapitola 18 zabývající se výběrem systému souborů (Choosing a File System),
  • průvodce Resource Guide v sadě Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit, kapitola 3, část týkající se výběru systému souborů pro použití na různých svazcích (Which File System to Use on Which Volumes).

Konvence vytváření názvů v systému souborů NTFS

Názvy souborů a adresářů mohou mít až 255 znaků včetně všech přípon. U názvů jsou zachována malá a velká písmena, nejsou však rozlišována. Systém souborů NTFS nerozlišuje názvy souborů na základě malých a velkých písmen. Názvy mohou obsahovat libovolné znaky kromě následujících:
   ?  "  /  \  <  >  *  |  :
				
Z příkazového řádku můžete v současnosti vytvářet pouze názvy souborů do velikosti 253 znaků.

POZNÁMKA: Omezení základního hardwaru mohou způsobit další omezení velikosti oddílu v libovolném systému souborů. Spouštěcí oddíl může mít velikost pouze 7,8 GB a v tabulce oddílu existuje omezení 2 TB.

Další informace o systémech souborů podporovaných systémem Windows NT naleznete v sadě Windows NT Resource Kit.

Vlastnosti

ID článku: 100108 - Poslední aktualizace: 24. ledna 2006 - Revize: 5.1
Informace v tomto článku jsou určeny pro produkt:
  • Microsoft Windows NT Advanced Server 3.1
  • Microsoft Windows NT Workstation 3.1
  • Microsoft Windows NT Advanced Server 3.1
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Developer Edition
  • Microsoft Windows NT Server 3.51
Klíčová slova: 
kbfaq kbother KB100108

Dejte nám zpětnou vazbu

 

Contact us for more help

Contact us for more help
Connect with Answer Desk for expert help.
Get more support from smallbusiness.support.microsoft.com