Overzicht van FAT-, HPFS- en NTFS-bestandssystemen


Samenvatting


In dit artikel wordt uitgelegd dat de verschillen tussen FAT, HPFS- en NTFS onder Windows NT, en hun voor- en nadelen. Het is onderverdeeld in de volgende secties:


  • FAT-overzicht
  • HPFS-overzicht
  • NTFS-overzicht
Opmerking: HPFS wordt alleen ondersteund onder Windows NT versie 3.1, 3.5 of 3.51. Windows NT 4.0 biedt geen ondersteuning voor en heeft geen toegang tot HPFS-partities. Ook wordt het bestandssysteem FAT32 alleen ondersteund in Windows 98/95 en Windows 2000.

Meer informatie


FAT-OVERZICHT

FAT is veruit het meest eenvoudig van de bestandssystemen worden ondersteund door Windows NT. Het FAT-bestandssysteem wordt gekenmerkt door de bestandstoewijzingstabel (FAT), dat is in feite een tabel die zich boven"" van het volume bevindt. Ter bescherming van het volume, twee kopieën van de FAT aangehouden in het geval een beschadigd raakt. Bovendien de FAT tabellen en de hoofdmap moeten worden opgeslagen op een vaste locatie zodat de opstartbestanden van het systeem goed bevindt.


Een schijf die is geformatteerd met FAT is in clusters, waarvan de grootte wordt bepaald door de grootte van het volume toegewezen. Wanneer een bestand wordt gemaakt, wordt een vermelding gemaakt in de map en de eerste cluster nummer met gegevens tot stand is gebracht. Deze vermelding in de tabel FAT ofwel geeft aan dat dit het laatste cluster van het bestand is, of naar de volgende cluster verwijst.


Bijwerken van de tabel FAT is erg belangrijk, evenals veel tijd in beslag. Als de tabel FAT niet regelmatig wordt bijgewerkt, kan dit leiden tot gegevensverlies. Is het veel tijd in beslag omdat de schijf lezen hoofden moet worden verplaatst naar van het station logische nummer nul wanneer die de FAT-tabel is bijgewerkt.


Er is geen organisatie naar de mapstructuur FAT en bestanden krijgen de eerste locatie openen op het station. Bovendien bestandskenmerken FAT32 ondersteunt uitsluitend alleen-lezen, verborgen, systeem en archief.

FAT-naamgevingsregels

FAT wordt de traditionele 8.3 bestand naamgevingsconventie en alle bestandsnamen moeten worden gemaakt met de ASCII-tekenset. De naam van een bestand of map kan maximaal acht tekens, vervolgens een scheidingsteken punt (.) en een extensie van drie tekens zijn. De naam moet beginnen met een letter of een nummer en kan met de volgende tekens bevatten:


. " / \ [ ] : ; | = ,
Als een van deze tekens worden gebruikt, kunnen er onverwachte resultaten optreden. De naam mag geen spaties bevatten.


De volgende namen zijn gereserveerd:


CON, AUX, COM1, COM2, COM3, COM4, LPT1, LPT2, LPT3, PRN, NUL
Alle tekens worden naar hoofdletters geconverteerd.

Voordelen van FAT

Het is niet mogelijk voor het uitvoeren van een undelete onder Windows NT op een van de ondersteunde bestandssystemen. Verwijdering utilities proberen rechtstreeks toegang krijgen tot de hardware kan niet worden uitgevoerd onder Windows NT. Echter, als het bestand is opgeslagen op een FAT-partitie en het systeem opnieuw is opgestart onder MS-DOS, het bestand kan worden hersteld. Het FAT-bestandssysteem is de beste voor stations en/of partities onder ongeveer 200 MB omdat FAT met zeer weinig overhead begint. Zie voor verdere bespreking van FAT voordelen:

  • Microsoft Windows NT Server "concepten en Planning Guide', hoofdstuk 5, paragraaf 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 resourcekit, hoofdstuk 18, 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit 'Resource Guide', hoofdstuk 3, paragraaf "Die voor gebruik op die bestandssysteemvolumes"

Nadelen van FAT

Bij voorkeur wanneer u stations of partities van meer dan 200 MB moet FAT-bestandssysteem niet worden gebruikt. Dit komt omdat als de grootte van het volume toeneemt, de prestaties met FAT snel verlagen. Het is niet mogelijk machtigingen instellen voor bestanden die FAT-partities.


FAT-partities zijn beperkte omvang tot een maximum van 4 GB (Gigabyte) onder Windows NT en 2 GB in MS-DOS. Raadpleeg het volgende artikel in de Microsoft Knowledge Base voor meer informatie over deze beperking:

ARTIKEL-ID: 118335
TITEL: Maximale partitiegrootte in MS-DOS
Zie de volgende onderwerpen voor meer informatie van andere nadelen van FAT:

  • Microsoft Windows NT Server "concepten en Planning Guide', hoofdstuk 5, paragraaf 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 resourcekit, hoofdstuk 18, 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit 'Resource Guide', hoofdstuk 3, paragraaf "Die voor gebruik op die bestandssysteemvolumes"

HPFS-OVERZICHT

Het HPFS-bestandssysteem is met OS/2-1.2 voor grotere toegang tot de grotere vaste schijven die vervolgens die op de markt voorkomen zijn geïntroduceerd. Bovendien is het nodig zijn om een nieuw bestandssysteem naming system, organisatie en beveiliging aan de groeiende vraag van de markt van de server netwerk uitbreiden. HPFS houdt de directory-organisatie van vet, maar voegt automatisch sorteren van de directory op basis van bestandsnamen. Bestandsnamen worden uitgebreid tot maximaal 254 tekens met dubbele bytes. HPFS kan ook een bestand te bestaan 'data' en speciale kenmerken voor meer flexibiliteit in de ondersteuning van andere naamgeving conventies en beveiliging. Ook is de eenheid van toewijzing gewijzigd van clusters in fysieke sectoren (512 bytes), die minder ruimte op de schijf verloren.


Mapingangen houdt onder HPFS, meer informatie dan bij FAT. Als het bestand kenmerken bevat informatie over de wijziging, maken, en toegang tot datum en tijden. Wijst het eerste cluster van het bestand, wijst u de mapitems onder HPFS de FNODE. De FNODE kan de gegevens van het bestand of de aanwijzers die mogelijk verwijzen naar gegevens van het bestand of andere structuren die uiteindelijk naar gegevens van het bestand verwijzen zal bevatten.


HPFS probeert zo veel mogelijk van een bestand in aaneengesloten sectoren mogelijk toewijzen. Dit wordt gedaan om de snelheid verhogen bij het uitvoeren van opeenvolgende verwerken van een bestand.


HPFS organiseert een station in een reeks van 8 MB banden en indien mogelijk een bestand bevindt zich in een van deze banden. Tussen elk van deze banden zijn 2K toewijzing bitmaps bijhouden van welke sectoren binnen een band hebben en niet is toegewezen. Stroken vergroot de prestaties omdat het hoofd van het station niet om terug te keren naar het logische begin (meestal cilinder 0) van de schijf, maar op de dichtstbijzijnde band toewijzing bitmap om te bepalen waar een bestand is opgeslagen.


HPFS bevat bovendien een aantal unieke speciale objecten:

Super blok

Het blok Super bevindt zich in de logische sector 16 en bevat een verwijzing naar de FNODE van de hoofdmap. Een van de grootste gevaren van het gebruik van HPFS is dat als de Super blok is beschadigd of verloren gaan als gevolg van een beschadigde sector, zodat de inhoud van de partitie, zelfs als de rest van het station prima is. Het zou mogelijk de gegevens te herstellen op het station door alles kopiëren naar een ander station met een goede sector 16 en opnieuw samenstellen van de Super-blok. Dit is echter een zeer complexe taak.

Reserveonderdeel blokkeren

Het reservewiel blok bevindt zich in de logische sector 17 en bevat een tabel met "hot fixes" en het reservewiel Directory blok. Wanneer een beschadigde sector wordt aangetroffen, wordt de vermelding "hot fixes" onder HPFS gebruikt logisch verwijzen naar een bestaande goede sector in plaats van de beschadigde sector. Deze techniek voor het afhandelen van fouten schrijven staat bekend als hot vaststelling.


Hot vaststelling is een techniek waarbij als een fout wordt veroorzaakt door een beschadigde sector, het bestandssysteem de gegevens verplaatst naar een andere sector en de oorspronkelijke sector als ongeldig gemarkeerd. Alle hiervoor transparant voor toepassingen die disk I/O uitvoert (dat wil zeggen de toepassing nooit weet dat er problemen met de vaste schijf zijn). Met een bestandssysteem dat hot vaststelling ondersteunt vermindert u foutberichten zoals het FAT "Afbreken, opnieuw of mislukt?"-foutbericht dat zich voordoet wanneer een beschadigde sector wordt aangetroffen.


Opmerking: De versie van HPFS die is meegeleverd met Windows NT ondersteunt geen hot vaststelling.

Voordelen van het HPFS

HPFS is het meest geschikt voor stations in het bereik van 200-400 MB. Zie de volgende onderwerpen voor meer informatie van de voordelen van HPFS:

  • Microsoft Windows NT Server "concepten en Planning Guide', hoofdstuk 5, paragraaf 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 resourcekit, hoofdstuk 18, 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit 'Resource Guide', hoofdstuk 3, paragraaf "Die voor gebruik op die bestandssysteemvolumes"

Nadelen van HPFS

Omdat er meer overhead die betrokken zijn bij HPFS is niet een erg efficiënte keuze voor een volume van onder ongeveer 200 MB. Bovendien met volumes die groter zijn dan ongeveer 400 MB, zal er sommige verminderde prestaties. U kunt beveiliging instellen voor HPFS onder Windows NT.


HPFS wordt alleen ondersteund onder Windows NT versie 3.1, 3.5 of 3.51. Windows NT 4.0 kan geen toegang krijgen tot het HPFS-partities.


Zie de volgende onderwerpen voor meer nadelen van HPFS:


  • Microsoft Windows NT Server "concepten en Planning Guide', hoofdstuk 5, paragraaf 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 resourcekit, hoofdstuk 18, 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit 'Resource Guide', hoofdstuk 3, paragraaf "Die voor gebruik op die bestandssysteemvolumes"

NTFS-OVERZICHT

Uit oogpunt van de gebruiker blijft NTFS om bestanden te ordenen in mappen, die net als HPFS, worden gesorteerd. Echter, in tegenstelling tot het FAT- of HPFS er zijn geen "speciale" objecten op de schijf en er is geen afhankelijkheid van de onderliggende hardware, zoals de sectoren van 512 bytes. Bovendien zijn er geen speciale locaties op de schijf, zoals FAT tabellen of HPFS Super blokken.


De doelstellingen van NTFS zijn bieden:

  • Betrouwbaarheid, die met name wenselijk voor high end-systemen en bestandsservers is
  • Een platform voor extra functionaliteit
  • Ondersteuning van POSIX-vereisten
  • Het verwijderen van de beperkingen van het FAT- en HPFS-bestandssystemen

Betrouwbaarheid

Om de betrouwbaarheid van NTFS, drie belangrijke gebieden waren: herstel, verwijdering van fatale één sector storingen en hot vaststelling.


NTFS is een herstelbare bestandssysteem omdat het houdt van transacties ten opzichte van het bestandssysteem. Wanneer een CHKDSK wordt uitgevoerd op een FAT- of HPFS, wordt de consistentie van verwijzingen in de directory, de toewijzing en het bestand tabellen gecontroleerd. Onder NTFS, wordt een logboek van de transacties tegen deze onderdelen dat CHKDSK alleen transacties naar de laatste commit-punt terugdraaien moet om te herstellen van de consistentie binnen het bestandssysteem gehandhaafd.


Onder het FAT- of HPFS als een sector die de locatie van mislukt een van de speciale objecten van het bestandssysteem, wordt een enkele sector-fout treedt op. NTFS vermijdt dit op twee manieren: eerst, met behulp van speciale objecten niet op de schijf en het bijhouden en beschermen van alle objecten die zich op de schijf. In de tweede plaats onder NTFS, meerdere exemplaren (het aantal is afhankelijk van de grootte van het volume) van de Master File Table bevinden.


Net als bij versies van HPFS OS/2, NTFS ondersteunt hot vaststelling.

Toegevoegde functionaliteit

Een van de belangrijkste ontwerpdoelen van Windows NT op elk niveau is een platform dat kan worden toegevoegd aan en worden gebouwd en NTFS is geen uitzondering. NTFS biedt een uitgebreid en flexibel platform voor andere bestandssystemen te kunnen gebruiken. Bovendien NTFS volledig ondersteunt het beveiligingsmodel van Windows NT en ondersteunt meerdere gegevensstromen. Is een gegevensbestand niet langer een enkele gegevensstroom. Ten slotte onder NTFS, een gebruiker kan zijn of haar eigen door de gebruiker gedefinieerde kenmerken toevoegen aan een bestand.

POSIX-ondersteuning

NTFS is de meeste POSIX.1 van de ondersteunde bestandssystemen compatibele omdat het ondersteunt de volgende POSIX.1 vereisten:


Hoofdletters en kleine letters benoemen:


Onder POSIX, Leesmij-bestand. TXT, Readme.txt en readme.txt zijn alle andere bestanden.


Extra tijdstempel:


De extra tijdstempel levert de tijd waarop het bestand het laatst is geopend.


Vaste koppelingen:


Een vaste koppeling is als twee verschillende bestandsnamen, zich in verschillende mappen bevinden kan, wijst u dezelfde gegevens.

Beperkingen verwijderen

Ten eerste NTFS is aanzienlijk toegenomen tot de grootte van bestanden en de volumes, zodat ze nu maximaal 2 worden kunnen ^ 64 bytes (16 exabyte of 18,446,744,073,709,551,616 bytes). NTFS heeft ook het concept FAT clusters geretourneerd om te voorkomen dat probleem van de sectorgrootte van een vaste HPFS. Dit is gedaan omdat Windows NT een draagbare besturingssysteem is en andere schijftechnologie is waarschijnlijk op een bepaald moment worden geconfronteerd. Daarom is 512 bytes per sector bekeken als een grote mogelijkheid wordt niet altijd een geschikt voor de toewijzing. Dit werd gedaan door het cluster worden gedefinieerd als veelvouden van de hardware van de toewijzing van natuurlijke grootte. Ten slotte in NTFS alle bestandsnamen worden gebaseerd Unicode en 8.3-bestandsnamen worden bijgehouden en lange bestandsnamen.

De voordelen van NTFS

NTFS wordt aanbevolen voor gebruik op volumes van ongeveer 400 MB of meer. Dit komt omdat de prestaties geen nadelige invloed op onder NTFS, zoals onder FAT, met grotere volumes.


De herstelmogelijkheden in NTFS ontworpen is zodanig dat een gebruiker nooit hebben mag tot elk soort reparatie schijfhulpprogramma uitvoert op een NTFS-partitie. Zie de volgende extra voordelen van NTFS:

  • Microsoft Windows NT Server "concepten en Planning Guide', hoofdstuk 5, paragraaf 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 resourcekit, hoofdstuk 18, 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit 'Resource Guide', hoofdstuk 3, paragraaf "Die voor gebruik op die bestandssysteemvolumes"

Nadelen van NTFS

Het is niet aanbevolen voor gebruik van NTFS op een volume dat kleiner is dan ongeveer 400 MB vanwege de hoeveelheid ruimte overhead die betrokken zijn bij NTFS. De overhead van deze ruimte is in de vorm van het NTFS-systeembestanden die gewoonlijk ten minste 4 MB schijfruimte op een partitie van 100 MB gebruikt.


Er is momenteel geen bestanden coderen ingebouwd in NTFS. Dus iemand opstarten onder MS-DOS of een ander besturingssysteem en een laag niveau schijf hulpprogramma bewerken gebruiken om gegevens op een NTFS-volume weer te geven.


Het is niet mogelijk om een diskette met het NTFS-bestandssysteem. Windows NT worden alle diskettes met het FAT-bestandssysteem, omdat de overhead die betrokken zijn bij NTFS niet op een diskette past.


Zie voor verdere bespreking van de nadelen van NTFS:

  • Microsoft Windows NT Server "concepten en Planning Guide', hoofdstuk 5, paragraaf 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 resourcekit, hoofdstuk 18, 'Een bestandssysteem kiezen'
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Resource Kit 'Resource Guide', hoofdstuk 3, paragraaf "Die voor gebruik op die bestandssysteemvolumes"

Naamgevingsconventies voor NTFS

Bestanden en mappen namen kunnen maximaal 255 tekens lang zijn, met inbegrip van alle extensies worden. Namen geval behouden, maar zijn niet hoofdlettergevoelig. NTFS maakt geen onderscheid tussen van bestandsnamen op basis van de aanvraag. Namen kunnen met de volgende tekens bevatten:


? " / \ < > * | :
Op dit moment, vanaf de opdrachtregel kunt u alleen maken de bestandsnamen van maximaal 253 tekens.

Opmerking: extra partitie groottebeperkingen in elk bestandssysteem de onderliggende hardwarebeperkingen kan opleggen. In het bijzonder kan een opstartpartitie slechts 7,8 GB groot, en er geldt een beperking met 2 terabyte in de partitietabel vermeld.


Raadpleeg de Windows NT Resource Kit voor meer informatie over de ondersteunde bestandssystemen voor Windows NT.