FAT, HPFS ve NTFS Dosya Sistemlerine Genel Bakış

Bu makalede, Windows NT altında Dosya Ayırma Tablosu (FAT), Yüksek Performanslı Dosya Sistemi (HPFS) ve NT Dosya Sistemi (NTFS) arasındaki farklar ve bunların avantajları ve dezavantajları açıklanmaktadır.

Şunlar için geçerlidir: Windows 10 - tüm sürümler, Windows Server 2012 R2
Özgün KB numarası: 100108

Not

HPFS yalnızca 3.1, 3.5 ve 3.51 Windows NT sürümlerinde desteklenir. Windows NT 4.0, HPFS bölümlerini desteklemez ve erişemez. Ayrıca, FAT32 dosya sistemi desteği Windows 98/Windows 95 OSR2 ve Windows 2000'de kullanılabilir hale geldi.

FAT'ye genel bakış

FAT, Windows NT tarafından desteklenen dosya sistemlerinin açık ara en basit özelliğidir. FAT dosya sistemi, birimin "en üstünde" bulunan bir tablo olan dosya ayırma tablosu (FAT) ile karakterize edilir. Birimi korumak için, birinin zarar görmesi durumunda FAT'ın iki kopyası tutulur. Ayrıca, SISTEMIN önyükleme dosyalarının doğru şekilde konumlandırılabilmesi için FAT tabloları ve kök dizini sabit bir konumda depolanmalıdır.

FAT ile biçimlendirilmiş bir disk, boyutu birimin boyutuna göre belirlenen kümelerde ayrılır. Bir dosya oluşturulduğunda, dizinde bir girdi oluşturulur ve veri içeren ilk küme numarası oluşturulur. FAT tablosundaki bu girdi, dosyanın son kümesi olduğunu veya bir sonraki kümeyi işaret ettiğini gösterir.

FAT tablosunun güncelleştirilmesi hem de zaman alıcı olması çok önemlidir. FAT tablosu düzenli olarak güncelleştirilmezse veri kaybına yol açabilir. Disk okuma kafalarının FAT tablosu her güncelleştirildiğinde sürücünün mantıksal izleme sıfırına yeniden konumlandırılması gerektiğinden bu işlem zaman alır.

FAT dizin yapısında kuruluş yoktur ve dosyalara sürücüdeki ilk açık konum verilir. Ayrıca, FAT yalnızca salt okunur, gizli, sistem ve arşiv dosyası özniteliklerini destekler.

FAT adlandırma kuralı

FAT geleneksel 8.3 dosya adlandırma kuralını kullanır ve tüm dosya adları ASCII karakter kümesiyle oluşturulmalıdır. Dosya veya dizinin adı en çok sekiz karakter uzunluğunda, nokta (.) ayırıcısı ve en çok üç karakterlik bir uzantı olabilir. Ad bir harf veya sayı ile başlamalıdır ve aşağıdakiler dışında herhangi bir karakter içerebilir:

. " / \ [ ] : ; | = ,

Bu karakterlerden herhangi biri kullanılırsa beklenmeyen sonuçlar oluşabilir. Ad boşluk içeremez.

Aşağıdaki adlar ayrılmıştır:

CON, AUX, COM1, COM2, COM3, COM4, LPT1, LPT2, LPT3, PRN, NUL

Tüm karakterler büyük harfe dönüştürülür.

FAT'nin Avantajları

Desteklenen dosya sistemlerinden herhangi birinde Windows NT altında geri alma işlemi gerçekleştirmek mümkün değildir. Geri alma yardımcı programları donanıma doğrudan erişmeye çalışır ve bu işlem Windows NT altında yapılamaz. Ancak, dosya bir FAT bölümünde bulunuyorsa ve sistem MS-DOS altında yeniden başlatılırsa, dosya silinmez. FAT dosya sistemi, yaklaşık 200 MB'ın altındaki sürücüler ve/veya bölümler için en iyisidir çünkü FAT çok az ek yükle başlar. FAT avantajları hakkında daha fazla bilgi için aşağıdakilere bakın:

  • Windows NT Sunucusu "Kavramlar ve Planlama Kılavuzu", Bölüm 5, "Dosya Sistemi Seçme" başlıklı bölüm

  • Windows NT Workstation 4.0 Kaynak Seti, Bölüm 18, "Dosya Sistemi Seçme"

  • Windows NT Server 4.0 Resource Kit "Kaynak Kılavuzu", Bölüm 3, "Hangi Birimlerde Kullanılacak Dosya Sistemi" başlıklı bölüm

FAT'nin Dezavantajları

Tercihen, sürücüleri veya 200 MB'ın üzerindeki bölümleri kullanırken FAT dosya sistemi kullanılmamalıdır. Bunun nedeni birimin boyutu arttıkça FAT ile performansın hızla düşmesidir. FAT bölümleri olan dosyalarda izinler ayarlamak mümkün değildir.

FAT bölümlerinin boyutu Windows NT altında en fazla 4 Gigabayt (GB) ve MS-DOS'da 2 GB ile sınırlıdır.

FAT'nin diğer dezavantajları hakkında daha fazla bilgi için aşağıdakilere bakın:

  • Windows NT Sunucusu "Kavramlar ve Planlama Kılavuzu", Bölüm 5, "Dosya Sistemi Seçme" başlıklı bölüm

  • Windows NT Workstation 4.0 Kaynak Seti, Bölüm 18, "Dosya Sistemi Seçme"

  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Kaynak Seti "Kaynak Kılavuzu", Bölüm 3, "Hangi Birimlerde Kullanılacak Dosya Sistemi" başlıklı bölüm

HPFS'ye genel bakış

HPFS dosya sistemi, daha sonra piyasada görünen daha büyük sabit sürücülere daha fazla erişim sağlamak için ilk olarak OS/2 1.2 ile kullanıma sunulmuştur. Ayrıca, ağ sunucusu pazarının artan talepleri için adlandırma sistemini, kuruluşu ve güvenliği genişletmek için yeni bir dosya sistemi gerekiyordu. HPFS, FAT'nin dizin kuruluşunu korur, ancak dosya adlarına göre dizinin otomatik sıralamasını ekler. Dosya adları 254 çift bayt karaktere kadar uzatılır. HPFS, diğer adlandırma kurallarını ve güvenliği destekleme açısından daha fazla esnekliğe olanak sağlamak için bir dosyanın "veri" ve özel özniteliklerden oluşmasına da olanak tanır. Ayrıca ayırma birimi kümelerden fiziksel kesimlere (512 bayt) değiştirilir ve bu da kayıp disk alanını azaltır.

HPFS'nin altında, dizin girdileri FAT'nin altındakinden daha fazla bilgi barındırıyor. Öznitelik dosyasının yanı sıra değişiklik, oluşturma ve erişim tarihi ve saatleri hakkında bilgiler de buna dahildir. HPFS altındaki dizin girdileri dosyanın ilk kümesine işaret etmek yerine FNODE'a işaret eder. FNODE, dosyanın verilerini veya dosyanın verilerine veya sonunda dosyanın verilerine işaret edecek diğer yapılara işaret eden işaretçileri içerebilir.

HPFS, bitişik kesimlerde mümkün olduğunca çok dosya ayırmaya çalışır. Bu işlem, bir dosyanın sıralı işlenmesi sırasında hızı artırmak için yapılır.

HPFS, bir sürücüyü 8 MB bantlık bir seri halinde düzenler ve mümkün olduğunda bu bantlardan birinde bir dosya bulunur. Bu bantların her biri arasında, bir bant içindeki hangi kesimlerin ayrıldığını ve ayrılmadığını takip eden 2K ayırma bit eşlemleri bulunur. Bant oluşturma, sürücü kafasının diskin mantıksal üst kısmına (genellikle silindir 0) geri dönmesi gerekmediğinden, dosyanın nerede depolandığını belirlemek için en yakın bant ayırma bit eşlemine dönmesi gerekmediğinden performansı artırır.

Ayrıca, HPFS birkaç benzersiz özel veri nesnesi içerir:

Süper Blok

Süper Blok, mantıksal kesim 16'da bulunur ve kök dizinin FNODE'sine bir işaretçi içerir. HPFS kullanmanın en büyük tehlikelerinden biri, Süper Bloğun bozuk bir kesim nedeniyle kaybolması veya bozulması durumunda sürücünün geri kalanı iyi olsa bile bölümün içeriği de öyledir. Her şeyi iyi bir kesim 16'ya sahip başka bir sürücüye kopyalayıp Süper Bloğu yeniden oluşturarak sürücüdeki verileri kurtarmak mümkündür. Ancak, bu çok karmaşık bir görevdir.

Yedek Blok

Yedek Blok, mantıksal kesim 17'de bulunur ve bir "sık erişimli düzeltmeler" ve Yedek Dizin Bloğu tablosu içerir. HPFS'nin altında, bozuk bir kesim algılandığında, "sık erişimli düzeltmeler" girişi, hatalı kesim yerine mevcut bir iyi kesimi mantıksal olarak işaret etmek için kullanılır. Yazma hatalarını işlemeye yönelik bu teknik, sık erişimli düzeltme olarak bilinir.

Sık erişimli düzeltme, bozuk bir kesim nedeniyle hata oluşması durumunda dosya sisteminin bilgileri farklı bir kesime taşıması ve özgün sektörü kötü olarak işaretlemesi tekniğidir. Bu, disk G/Ç gerçekleştiren tüm uygulamalar için saydam yapılır (yani, uygulama sabit sürücüde herhangi bir sorun olduğunu asla bilmez). Sık erişimli düzeltmeyi destekleyen bir dosya sistemi kullanmak, bozuk bir kesimle karşılaşıldığında oluşan FAT "İptal, Yeniden Deneme veya Başarısız?" hata iletisi gibi hata iletilerini ortadan kaldırır.

Not

Windows NT ile birlikte gelen HPFS sürümü çalışırken düzeltmeyi desteklemez.

HPFS'nin avantajları

HPFS, 200-400 MB aralığındaki sürücüler için en iyisidir. HPFS'nin avantajları hakkında daha fazla bilgi için aşağıdakilere bakın:

  • Windows NT Sunucusu "Kavramlar ve Planlama Kılavuzu", Bölüm 5, "Dosya Sistemi Seçme" başlıklı bölüm

  • Windows NT Workstation 4.0 Kaynak Seti, Bölüm 18, "Dosya Sistemi Seçme"

  • Windows NT Server 4.0 Resource Kit "Kaynak Kılavuzu", Bölüm 3, "Hangi Birimlerde Kullanılacak Dosya Sistemi" başlıklı bölüm

HPFS'nin Dezavantajları

HPFS'deki ek yük nedeniyle, yaklaşık 200 MB'ın altındaki bir hacim için çok verimli bir seçim değildir. Ayrıca, yaklaşık 400 MB'tan büyük birimlerle bazı performans düşüşleri olacaktır. WINDOWS NT altında HPFS'de güvenlik ayarlayamazsınız.

HPFS yalnızca 3.1, 3.5 ve 3.51 Windows NT sürümlerinde desteklenir. Windows NT 4.0 HPFS bölümlerine erişemiyor.

HPFS'nin ek dezavantajları için aşağıdakilere bakın:

  • Windows NT Sunucusu "Kavramlar ve Planlama Kılavuzu", Bölüm 5, "Dosya Sistemi Seçme" başlıklı bölüm

  • Windows NT Workstation 4.0 Kaynak Seti, Bölüm 18, "Dosya Sistemi Seçme"

  • Windows NT Server 4.0 Resource Kit "Kaynak Kılavuzu", Bölüm 3, "Hangi Birimlerde Kullanılacak Dosya Sistemi" başlıklı bölüm

NTFS'ye genel bakış

Kullanıcının bakış açısından NTFS, dosyaları HPFS gibi sıralanmış dizinler halinde düzenlemeye devam eder. Ancak FAT veya HPFS'nin aksine diskte "özel" nesneler yoktur ve 512 baytlık kesimler gibi temel donanıma bağımlılık yoktur. Ayrıca diskte FAT tabloları veya HPFS Süper Blokları gibi özel konumlar yoktur.

NTFS'nin hedefleri şunlardır:

  • Özellikle üst uç sistemler ve dosya sunucuları için tercih edilen güvenilirlik

  • Eklenen işlevler için bir platform

  • POSIX gereksinimlerini destekleme

  • FAT ve HPFS dosya sistemlerinin sınırlamalarının kaldırılması

Güvenilir -lik

NTFS'nin güvenilirliğini sağlamak için üç ana alan ele alındı: kurtarılabilirlik, önemli tek kesimli hataların giderilmesi ve sık erişimli düzeltme.

NTFS, dosya sistemiyle ilgili işlemleri takip ettiğinden kurtarılabilir bir dosya sistemidir. FAT veya HPFS üzerinde bir CHKDSK gerçekleştirildiğinde, dizin, ayırma ve dosya tablolarındaki işaretçilerin tutarlılığı denetlenir. NTFS altında, chkdsk dosya sistemindeki tutarlılığı kurtarmak için işlemleri yalnızca son işleme noktasına geri almak gerekir böylece bu bileşenlere karşı bir işlem günlüğü tutulur.

FAT veya HPFS altında, dosya sisteminin özel nesnelerinden birinin konumu olan bir kesim başarısız olursa, tek bir kesim hatası oluşur. NTFS bunu iki şekilde önler: ilk olarak, diskte özel nesneler kullanmayarak ve diskteki tüm nesneleri izleyerek ve koruyarak. İkincisi, NTFS altında Ana Dosya Tablosu'nun birden çok kopyası (sayı birim boyutuna bağlıdır) tutulur.

HPFS'nin işletim sistemi/2 sürümlerine benzer şekilde NTFS de çalışırken düzeltmeyi destekler.

İşlev eklendi

her düzeyde Windows NT en önemli tasarım hedeflerinden biri, üzerine eklenebilecek ve oluşturulabilecek bir platform sağlamaktır ve NTFS özel durum değildir. NTFS, diğer dosya sistemlerinin kullanabilmesi için zengin ve esnek bir platform sağlar. Ayrıca NTFS, Windows NT güvenlik modelini tam olarak destekler ve birden çok veri akışını destekler. Artık veri dosyası tek bir veri akışı değildir. Son olarak, NTFS'nin altında bir kullanıcı kendi kullanıcı tanımlı özniteliklerini bir dosyaya ekleyebilir.

POSIX desteği

NTFS, aşağıdaki POSIX.1 gereksinimlerini desteklediğinden desteklenen dosya sistemleriyle en çok POSIX.1 uyumludur:

Büyük/küçük harfe duyarlı adlandırma:

POSIX altında, README.TXT, Readme.txt ve readme.txt tümü farklı dosyalardır.

Ek zaman damgası:

Ek zaman damgası, dosyanın en son erişildiği saati sağlar.

Sabit bağlantılar:

Sabit bağlantı, farklı dizinlerde bulunabilen iki farklı dosya adının aynı verilere işaret ettiği durumdur.

Sınırlamaları kaldırma

İlk olarak, NTFS dosyaların ve birimlerin boyutunu büyük ölçüde artırdığından, artık en fazla 2^64 bayt (16 exabytes veya 18.446.744.073.709.551.616 bayt) olabilir. NTFS, sabit kesim boyutundaki HPFS sorununu önlemek için kümeler için FAT kavramına da geri dönmüştür. Bunun nedeni, Windows NT taşınabilir bir işletim sistemi olması ve bir noktada farklı disk teknolojisiyle karşılaşılmasıdır. Bu nedenle, kesim başına 512 bayt, ayırma için her zaman uygun olma olasılığının büyük olduğu olarak görüldü. Bu, kümenin donanımın doğal ayırma boyutunun katları olarak tanımlanmasına izin vererek gerçekleştirilir. Son olarak, NTFS'de tüm dosya adları Unicode tabanlıdır ve 8.3 dosya adları uzun dosya adlarıyla birlikte tutulur.

NTFS'nin Avantajları

NTFS, yaklaşık 400 MB veya daha fazla birim için en iyisidir. Bunun nedeni, daha büyük birim boyutlarına sahip FAT altında olduğu gibi PERFORMANSın NTFS altında azalmamasıdır.

NTFS'de tasarlanan kurtarılabilirlik, bir kullanıcının ntfs bölümünde hiçbir zaman herhangi bir tür disk onarım yardımcı programı çalıştırması gerekmemesidir. NTFS'nin ek avantajları için aşağıdakilere bakın:

  • Windows NT Sunucusu "Kavramlar ve Planlama Kılavuzu", Bölüm 5, "Dosya Sistemi Seçme" başlıklı bölüm

  • Windows NT Workstation 4.0 Kaynak Seti, Bölüm 18, "Dosya Sistemi Seçme"

  • Windows NT Server 4.0 Resource Kit "Kaynak Kılavuzu", Bölüm 3, "Hangi Birimlerde Kullanılacak Dosya Sistemi" başlıklı bölüm

NTFS'nin Dezavantajları

NTFS'de yer yükü nedeniyle, yaklaşık 400 MB'tan küçük bir birimde NTFS kullanılması önerilmez. Bu alan yükü, genellikle 100 MB'lık bir bölümde en az 4 MB sürücü alanı kullanan NTFS sistem dosyaları biçimindedir.

Şu anda NTFS'de yerleşik dosya şifrelemesi yoktur. Bu nedenle, birisi MS-DOS veya başka bir işletim sistemi altında önyükleme yapabilir ve NTFS biriminde depolanan verileri görüntülemek için düşük düzeyli bir disk düzenleme yardımcı programı kullanabilir.

NTFS dosya sistemiyle disket biçimlendirmek mümkün değildir; Windows NT, NTFS'deki ek yük bir diskete sığmayacağından tüm disketleri FAT dosya sistemiyle biçimlendirmektedir.

NTFS dezavantajları hakkında daha fazla bilgi için aşağıdakilere bakın:

  • Windows NT Sunucusu "Kavramlar ve Planlama Kılavuzu", Bölüm 5, "Dosya Sistemi Seçme" başlıklı bölüm

  • Windows NT Workstation 4.0 Kaynak Seti, Bölüm 18, "Dosya Sistemi Seçme"

  • Windows NT Server 4.0 Resource Kit "Kaynak Kılavuzu", Bölüm 3, "Hangi Birimlerde Kullanılacak Dosya Sistemi" başlıklı bölüm

NTFS adlandırma kuralları

Dosya ve dizin adları, uzantılar da dahil olmak üzere en çok 255 karakter uzunluğunda olabilir. Adlar büyük/küçük harfe duyarlı değildir, ancak büyük/küçük harfe duyarlı değildir. NTFS, büyük/küçük harfe göre dosya adları arasında ayrım yapar. Adlar aşağıdakiler dışında herhangi bir karakter içerebilir:

? " / \ < > * | :

Şu anda komut satırından yalnızca 253 karaktere kadar dosya adları oluşturabilirsiniz.

Not

Temel donanım sınırlamaları, herhangi bir dosya sisteminde ek bölüm boyutu sınırlamaları uygulayabilir. Özellikle önyükleme bölümünün boyutu yalnızca 7,8 GB olabilir ve bölüm tablosunda 2 terabaytlık bir sınırlama vardır.

Windows NT için desteklenen dosya sistemleri hakkında daha fazla bilgi için bkz. Windows NT Kaynak Seti.