Tổng quan về FAT, HPFS và hệ thống tệp NTFS


Tóm tắt


Bài viết này giải thích sự khác biệt giữa FAT, HPFS và NTFS trong Windows NT, và các lợi ích và bất lợi. Nó được chia thành các phần sau đây:


  • Tổng quan về FAT
  • Tổng quan về HPFS
  • Tổng quan về NTFS
Lưu ý: HPFS chỉ hỗ trợ trong phiên bản Windows NT 3.1, 3.5 và 3.51. Windows NT 4.0 không hỗ trợ và không thể truy cập HPFS phân vùng. Ngoài ra, Hệ thống tệp FAT32 chỉ hỗ trợ Windows 98/95 và Windows 2000.

Thông tin


TỔNG QUAN VỀ FAT

FAT là của xa đơn giản nhất của hệ thống tệp hỗ trợ của Windows NT. Hệ thống tệp FAT là đặc trưng của bảng cấp phát tệp (FAT), mà thực sự là một bảng nằm ở "đầu" của ổ đĩa. Để bảo vệ ổ đĩa, hai bản sao của FAT được lưu giữ trong trường hợp một bị hỏng. Ngoài ra, bảng FAT và thư mục gốc phải được lưu trữ ở vị trí cố định để tập tin khởi động của hệ thống có thể được đặt đúng cách.


Đĩa định dạng FAT được phân bổ trong cụm, có kích thước được xác định kích thước của ổ đĩa. Khi tệp được tạo ra, mục được tạo trong thư mục và cụm số chứa dữ liệu đầu tiên được thiết lập. Mục này trong bảng FAT hoặc chỉ ra rằng đây là phần cuối cùng của tệp hoặc trỏ tới cụm.


Cập Nhật bảng FAT là rất quan trọng cũng như thời gian. Nếu bảng FAT không được cập nhật thường xuyên, nó có thể dẫn đến mất dữ liệu. Đó là thời gian vì đĩa đọc đầu phải được thay đổi vị trí để theo dõi các ổ đĩa logic không mỗi khi bảng FAT được Cập Nhật.


Không có tổ chức cấu trúc thư mục FAT và tệp được mở vị trí đầu tiên trên ổ đĩa. Ngoài ra, hỗ trợ FAT chỉ chỉ-đọc, ẩn, Hệ thống và lưu trữ tệp thuộc tính.

Quy ước đặt tên FAT

Sử dụng FAT 8.3 truyền thống tệp quy ước đặt tên và tất cả các tập tin phải được tạo ra với ký tự ASCII. Tên tệp hoặc thư mục có thể lên đến 8 ký tự, sau đó dấu chấm (.), tách và mở rộng ba ký tự. Tên phải bắt đầu bằng chữ hoặc số và có thể chứa bất kỳ ký tự nào trừ sau:


. " / \ [ ] : ; | = ,
Nếu các ký tự được sử dụng, kết quả không mong muốn có thể xảy ra. Tên không chứa dấu.


Tên sau đây được bảo lưu:


CON, AUX, COM1, COM2, COM3, COM4, LPT1, LPT2, LPT3, PRN, NUL
Tất cả các ký tự sẽ được chuyển đổi thành chữ hoa.

Lợi ích của FAT

Không thể thực hiện một undelete trong Windows NT trên bất kỳ hệ thống tệp được hỗ trợ. Phục hồi Tiện ích cố gắng truy cập trực tiếp phần cứng không được thực hiện trong Windows NT. Tuy nhiên, nếu các tập tin nằm trên phân hoạch FAT và hệ thống được khởi động lại trong MS-DOS, tệp có thể được hoàn xóa. Hệ thống tệp FAT là tốt nhất cho ổ đĩa hoặc phân vùng trong xấp xỉ 200 MB, do FAT bắt đầu với chi phí rất ít. Để thảo luận thêm FAT lợi ích, hãy xem mục sau:

  • Microsoft Windows NT Server "khái niệm và lập kế hoạch hướng dẫn," chương 5, phần "Chọn một hệ thống tệp"
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 bộ tài nguyên, chương 18, "Chọn một hệ thống"
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 bộ tài nguyên "Tài liệu hướng dẫn," chương 3, phần "Mà tệp hệ thống để sử dụng trên đó ổ đĩa"

Khó khăn Fat

Tốt nhất, khi sử dụng ổ đĩa hoặc phân vùng hệ thống tệp FAT hơn 200 MB sẽ không được sử dụng. Điều này là do kích thước của ổ đĩa tăng, hiệu suất với FAT nhanh sẽ giảm. Không thể đặt quyền trên tệp phân hoạch FAT.


Phân hoạch FAT được giới hạn kích thước tối đa 4 gigabyte (GB) trong Windows NT và 2 GB MS-DOS. Để biết thêm thông tin về giới hạn này, hãy xem bài viết sau trong cơ sở kiến thức Microsoft:

ID bài viết: 118335
Tiêu đề: Kích thước tối đa phân vùng trong MS-DOS
Để tiếp tục thảo luận về các bất lợi của FAT, hãy xem mục sau:

  • Microsoft Windows NT Server "khái niệm và lập kế hoạch hướng dẫn," chương 5, phần "Chọn một hệ thống tệp"
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 bộ tài nguyên, chương 18, "Chọn một hệ thống"
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 bộ tài nguyên "Tài liệu hướng dẫn," chương 3, phần "Mà tệp hệ thống để sử dụng trên đó ổ đĩa"

TỔNG QUAN VỀ HPFS

Hệ thống tệp HPFS đầu tiên được giới thiệu với OS/2 1.2 để truy cập lớn các ổ đĩa cứng lớn sau đó xuất hiện trên thị trường. Ngoài ra, nó là cần thiết cho một hệ thống mới để mở rộng hệ thống, tổ chức và bảo mật cho nhu cầu phát triển của thị trường máy chủ mạng đặt tên. HPFS duy trì tổ chức mục FAT, nhưng thêm tự động phân loại thư mục dựa trên tên tập tin. Tên tập tin được mở rộng đến 254 ký tự byte kép. HPFS cũng cho phép tệp được bao gồm "dữ liệu" và các thuộc tính đặc biệt để tăng tính linh hoạt về hỗ trợ các quy ước đặt tên và bảo mật. Ngoài ra, các đơn vị phân bổ thay đổi từ cụm cung vật lý (512 byte), làm giảm dung lượng đĩa bị mất.


Trong HPFS, thư mục giữ nhiều thông tin hơn trong FAT. Cũng như các thuộc tính tệp, bao gồm thông tin về các sửa đổi, tạo, truy cập ngày và giờ. Thay vì chỉ với cụm đầu tiên của tệp, thư mục trong HPFS trỏ chuột vào FNODE. FNODE có thể chứa các tập tin dữ liệu hoặc liên kết có thể gặp phải các tập tin dữ liệu hoặc cấu trúc khác sẽ chỉ cuối cùng của tệp dữ liệu.


HPFS cố gắng phân bổ nhiều tệp trong lĩnh vực tiếp giáp càng tốt. Điều này được thực hiện để tăng tốc độ khi thực hiện tuần tự xử lý tệp.


HPFS tổ chức ổ đĩa thành của 8 MB, và bất cứ khi nào có thể tệp nằm trong một trong những ban nhạc. Từ mỗi của các là 2K phân bổ bitmap, theo dõi các lĩnh vực nào trong một nhóm có và không được phân bổ. Dải tăng hiệu suất do đầu ổ đĩa không phải trở lại đầu trang logic (thường trụ 0) của đĩa, nhưng gần nhóm phân phối bitmap để xác định vị trí tệp được lưu trữ.


Ngoài ra, HPFS bao gồm một số đối tượng dữ liệu đặc biệt duy nhất:

Siêu khối

Siêu khối nằm trong cung logic 16 và chứa một con trỏ đến FNODE thư mục gốc. Một nguy hiểm lớn nhất của việc sử dụng HPFS là nếu khối siêu bị mất hoặc hỏng do cung xấu, vì vậy nội dung của vùng, ngay cả ổ đĩa là tốt. Nó sẽ có thể phục hồi dữ liệu trên ổ đĩa sao chép tất cả các ổ đĩa khác với một khu vực tốt 16 và siêu khối xây dựng lại. Tuy nhiên, đây là một công việc rất phức tạp.

Khối phụ

Khối phụ nằm trong cung logic 17 và chứa một bảng "bản vá nóng" và chặn thư mục phụ. Trong HPFS, khi phát hiện một khu vực xấu, mục "bản vá nóng" được sử dụng logic chỉ một khu vực tốt sẵn có ở vị trí của cung bị lỗi. Kỹ thuật này để xử lý ghi lỗi được gọi là sửa chữa nóng.


Sửa chữa nóng là một kỹ thuật mà nếu xảy ra lỗi do cung bị lỗi, Hệ thống tệp chuyển thông tin vào một khu vực khác nhau và đánh dấu khu vực ban đầu là không hợp lệ. Tất cả làm trong suốt cho bất kỳ ứng dụng nào đang hoạt động đĩa I/O (là ứng dụng không biết rằng có bất kỳ vấn đề với ổ đĩa cứng). Sử dụng hệ thống tệp hỗ trợ sửa chữa nóng sẽ loại bỏ thông báo lỗi như FAT "Hủy bỏ, thử lại hoặc thất bại?" thông báo lỗi xảy ra khi một khu vực xấu gặp phải.


Lưu ý: Phiên bản HPFS đi kèm với Windows NT hỗ trợ sửa chữa nóng.

Lợi ích của HPFS

HPFS là tốt nhất cho ổ đĩa trong phạm vi 200-400 MB. Để thảo luận thêm về lợi ích của HPFS, hãy xem mục sau:

  • Microsoft Windows NT Server "khái niệm và lập kế hoạch hướng dẫn," chương 5, phần "Chọn một hệ thống tệp"
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 bộ tài nguyên, chương 18, "Chọn một hệ thống"
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 bộ tài nguyên "Tài liệu hướng dẫn," chương 3, phần "Mà tệp hệ thống để sử dụng trên đó ổ đĩa"

Khó khăn HPFS

Vì chi phí liên quan đến HPFS, không lựa chọn rất hiệu quả đối với một ổ đĩa trong xấp xỉ 200 MB. Ngoài ra, với số lượng lớn hơn khoảng 400 MB, sẽ có một số hiệu suất hoạt động. Bạn không thể thiết lập bảo mật trên HPFS trong Windows NT.


HPFS chỉ được hỗ trợ trong phiên bản Windows NT 3.1, 3.5 và 3.51. Windows NT 4.0 không thể truy cập HPFS phân vùng.


Để thêm bất lợi của HPFS, hãy xem mục sau:


  • Microsoft Windows NT Server "khái niệm và lập kế hoạch hướng dẫn," chương 5, phần "Chọn một hệ thống tệp"
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 bộ tài nguyên, chương 18, "Chọn một hệ thống"
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 bộ tài nguyên "Tài liệu hướng dẫn," chương 3, phần "Mà tệp hệ thống để sử dụng trên đó ổ đĩa"

TỔNG QUAN VỀ NTFS

Từ người dùng quan điểm, NTFS tiếp tục tổ chức các tệp trong thư mục đó, như HPFS, được sắp xếp. Tuy nhiên, không giống như FAT hoặc HPFS có đối tượng "đặc biệt" nào trên đĩa và không có sự phụ thuộc vào phần cứng cơ bản, chẳng hạn như cung 512 byte. Ngoài ra, không có không có vị trí đặc biệt trên đĩa, chẳng hạn như FAT bảng hoặc HPFS siêu khối.


Mục tiêu của NTFS là cung cấp:

  • Độ tin cậy, đặc biệt là mong muốn cho hệ thống cao cấp và máy chủ tập tin
  • Nền tảng cho tính năng bổ sung
  • Yêu cầu hỗ trợ POSIX
  • Loại bỏ các hạn chế của FAT HPFS tệp hệ thống

Độ tin cậy

Để đảm bảo độ tin cậy của NTFS, ba khu vực lớn được giải quyết: recoverability, loại bỏ các lỗi nghiêm trọng một cung, và sửa chữa nóng.


NTFS là hệ thống có thể khôi phục tệp vì nó theo dõi các giao dịch với hệ thống tệp. Khi thực hiện một CHKDSK FAT hoặc HPFS, tính thống nhất của các liên kết trong thư mục, phân bổ và tệp bảng đang được kiểm tra. Trong NTFS, Nhật ký giao dịch đối với các thành phần này được duy trì để CHKDSK cần chỉ quay trở lại giao dịch cam kết điểm cuối cùng để khôi phục tính nhất quán trong hệ thống tệp.


FAT hoặc HPFS, nếu một khu vực là một trong các đối tượng đặc biệt hệ thống tệp không thành công, sau đó thất bại một khu vực sẽ xảy ra. NTFS tránh này theo hai cách: đầu tiên, bằng không đối tượng đặc biệt trên các đĩa theo dõi và bảo vệ tất cả các đối tượng nằm trong đĩa. Thứ hai, trong NTFS, nhiều bản (số phụ thuộc vào kích thước ổ đĩa) của bảng quản lý tập tin được lưu giữ.


Tương tự như phiên bản OS/2 HPFS, NTFS hỗ trợ sửa chữa nóng.

Tính năng bổ sung

Một trong những mục tiêu thiết kế chính của Windows NT ở mọi cấp là cung cấp một nền tảng có thể được thêm vào và được xây dựng trên và NTFS không là ngoại lệ. NTFS cung cấp một nền tảng đa phương tiện và linh hoạt cho các hệ thống tập tin có thể sử dụng. Ngoài ra, NTFS đầy đủ hỗ trợ mô hình bảo mật Windows NT và hỗ trợ nhiều dòng dữ liệu. Không có tệp dữ liệu một dòng dữ liệu. Cuối cùng, trong NTFS, người dùng có thể thêm của mình thuộc tính người dùng xác định tệp.

Hỗ trợ POSIX

NTFS là nhất POSIX.1 tương thích với hệ thống tệp được hỗ trợ bởi vì nó hỗ trợ yêu cầu POSIX.1 sau:


Đặt tên chữ:


Trong POSIX README. TXT, Readme.txt và readme.txt là tất cả khác nhau.


Tem thời gian bổ sung:


Dấu thời gian bổ sung cung cấp thời gian mà tệp được truy cập.


Liên kết cứng:


Liên kết cứng là khi hai tập tin khác nhau, có thể được đặt trong thư mục khác nhau, trỏ chuột vào cùng một dữ liệu.

Loại bỏ giới hạn

Trước tiên, NTFS đã tăng lên rất nhiều kích thước tệp và ổ đĩa, họ bây giờ có thể có tối đa 2 ^ 64 byte (16 exabyte hoặc 18,446,744,073,709,551,616 byte). NTFS có cũng về khái niệm FAT cụm để tránh sự cố HPFS kích thước cung cố định. Điều này được thực hiện bởi vì Windows NT hệ điều hành di động và công nghệ đĩa khác nhau có thể xảy ra ở một số điểm. Do đó, 512 byte mỗi cung được coi là có khả năng lớn không phải là thích hợp cho việc phân bổ. Điều này được thực hiện bằng cách cho phép cụm được xác định là bội kích thước phân bổ tự nhiên của phần cứng. Cuối cùng, NTFS tất cả các tập tin là dựa trên Unicode và 8.3 tên tập tin được lưu giữ cùng với tên tập tin dài.

Lợi ích của NTFS

NTFS là tốt nhất để sử dụng trên ổ đĩa 400 MB trở lên. Điều này là do hiệu suất không giảm trong NTFS, như trong FAT, với kích thước ổ đĩa lớn hơn.


Recoverability thiết kế thành NTFS là người dùng không cần phải chạy bất kỳ loại đĩa sửa chữa tiện ích trên phân hoạch NTFS. Cho các lợi ích của NTFS, hãy xem mục sau:

  • Microsoft Windows NT Server "khái niệm và lập kế hoạch hướng dẫn," chương 5, phần "Chọn một hệ thống tệp"
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 bộ tài nguyên, chương 18, "Chọn một hệ thống"
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 bộ tài nguyên "Tài liệu hướng dẫn," chương 3, phần "Mà tệp hệ thống để sử dụng trên đó ổ đĩa"

Khó khăn NTFS

Không nên sử dụng NTFS trên một ổ đĩa nhỏ hơn khoảng 400 MB, vì số dung lượng trên liên quan đến NTFS. Chi phí dung lượng này là ở dạng hệ thống tệp NTFS thường sử dụng ít nhất 4 MB không gian ổ đĩa trên một phân vùng 100 MB.


Hiện tại, không có mã hóa tệp xây dựng thành NTFS không. Do đó, người có thể khởi động MS-DOS hoặc hệ điều hành khác và sử dụng đĩa thấp chỉnh sửa tiện ích để xem dữ liệu được lưu trữ trên ổ đĩa NTFS.


Không thể định dạng đĩa với hệ thống tệp NTFS; Windows NT định dạng tất cả đĩa hệ thống tệp FAT vì các chi phí liên quan đến NTFS sẽ không phù hợp vào đĩa.


Để thảo luận thêm trong khó khăn NTFS, hãy xem mục sau:

  • Microsoft Windows NT Server "khái niệm và lập kế hoạch hướng dẫn," chương 5, phần "Chọn một hệ thống tệp"
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 bộ tài nguyên, chương 18, "Chọn một hệ thống"
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 bộ tài nguyên "Tài liệu hướng dẫn," chương 3, phần "Mà tệp hệ thống để sử dụng trên đó ổ đĩa"

Quy ước đặt tên NTFS

Tên tệp và thư mục có thể lên đến 255 ký tự, bao gồm bất kỳ phần mở rộng. Tên bảo vệ trường hợp, nhưng không phải trường hợp nhạy cảm. NTFS thực hiện không phân biệt tập tin dựa trên trường hợp. Tên có thể chứa bất kỳ ký tự nào trừ sau:


? " / \ < > * | :
Hiện tại, từ dòng lệnh, bạn có thể chỉ tạo tên tệp tới 253 vật.

Lưu ý: cơ bản phần cứng giới hạn có thể áp dụng giới hạn kích thước phân bổ sung trong bất kỳ hệ thống tệp. Đặc biệt, một phân vùng khởi động có thể chỉ 7,8 GB kích thước và không giới hạn 2 terabyte trong bảng phân vùng.


Để biết thêm thông tin về hệ thống tập tin hỗ trợ dành cho Windows NT, hãy xem bộ tài nguyên Windows NT.