FAT32 или NTFS — в чем разница?
- TryHarder
- 07-июн-2023, 17:43
FAT32 и exFAT представляют файловые системы FAT. NTFS - это проприетарная файловая система Microsoft, разработанная для преодоления всех ограничений файловой системы FAT32. Хотя NTFS заменила FAT32 в 1990-х годах, последняя все еще широко используется даже сегодня.
Обе файловые системы отличаются свойствами и механизмами работы. Давайте разберемся подробнее.
Microsoft представила FAT32 вместе с Windows 95 в 1996 году. Это последняя из неиспользуемых файловых систем FAT после FAT12 и FAT16, которая использовалась для всех дисков хранения данных до разработки NTFS. Сейчас он используется только в небольших твердотельных накопителях, таких как флэш-накопители.
Все файловые системы FAT используют таблицу индексов, называемую таблицей распределения файлов (отсюда и название), для определения местоположения всех файлов, хранящихся на диске, а также доступного места для хранения. Том FAT, включая FAT32, на самом деле содержит следующие компоненты:
Система создает таблицу распределения файлов для диска при форматировании его в файловую систему FAT. FAT32 использует 32-разрядную запись FAT и классифицирует каждый кластер в томе как:
Она также включает в себя другую информацию, такую как номер следующего кластера, связанного с файлом, и зарезервированные области на диске. На диске также хранится резервная копия таблицы для целей восстановления.
Корневая папка содержит только информацию о начальном кластере файла. Поэтому всякий раз, когда вы пытаетесь получить доступ к файлу, вашей системе необходимо просматривать эту таблицу, чтобы продолжать проверять номера последовательных кластеров, пока не дойдет до последнего кластера файла.
Файловая система FAT32 рассматривает другие папки и подпапки как специальные файлы с соответствующими записями пути. Таким образом, он может использовать аналогичный процесс для доступа к файлам внутри них, используя данные внутри компонентов, других папок и файлов и FAT.
При сохранении файла на диске FAT32 файловая система выполняет поиск неиспользуемого кластера и сохраняет файл в этом кластере. Если в кластере недостаточно места, он будет искать другие кластеры для хранения оставшихся данных файла. При сохранении данных также будет обновляться информация о кластере в таблице распределения файлов.
Microsoft выпустила первую версию NTFS в качестве дисковой файловой системы для Windows NT 3.1 в 1993 году. С тех пор она долгое время заменяла FAT в качестве файловой системы по умолчанию для внутренних дисков.
Как и FAT32, файловая система New Technology (NTFS) также использует таблицу индексов, Master File Table (MFT), для определения расположения файлов и доступных областей хранения. Компоненты диска NTFS включают следующее:
В отличие от FAT, MFT также хранит много информации об атрибутах файлов, таких как дескрипторы безопасности и файлы журналов, что помогает вашей системе поддерживать все расширенные функции, предоставляемые дисками NTFS.
Процесс доступа к файлу аналогичен процессу FAT32. Он использует данные из MFT вместе с данными файловой системы для определения местоположения кластеров, содержащих файл.
Разница заключается в индексных записях, через которые файловая система должна пройти для доступа к файлу. NTFS хранит записи для небольших папок и больших папок отдельно. MFT хранит все записи небольших папок. С другой стороны, файловая система организует большие папки в виде B-древовидных структур, а сами папки содержат записи файлов, которые структура MFT не может сохранить.
NTFS использует эту структуру B-tree для индексации или группировки всех похожих имен файлов, чтобы файловой системе не требовался доступ ко всем именам файлов при поиске файла.
Процесс сохранения файла на дисках NTFS немного отличается. Файловая система сначала продолжает создавать записи о файле в MFT, которые содержат расположение возможных кластеров, в которых может храниться файл.
Если он найдет группу смежных кластеров, в которых может храниться полный файл, он будет использовать это пространство для его хранения. Если нет, то все равно будет предпринята попытка сохранить файл в как можно меньшем количестве кластерных групп. Затем он обновит все оставшиеся данные в MFT.
Теперь, когда мы знаем, что такое диски FAT32 и NTFS, давайте углубимся в точные различия между этими файловыми системами.
Совместимость - это, по сути, единственный аспект, в котором FAT32 безраздельно властвует над NTFS. Это основная причина, по которой FAT32 по-прежнему очень популярен.
FAT32 поставляется с некоторыми серьезными ограничениями по размеру по сравнению с NTFS, касающимися раздела, а также отдельных файлов.
Размер одного файла
Размер раздела или тома
Количество файлов
Файловая система NTFS - это файловая система ведения журнала. Это означает, что всякий раз, когда вы изменяете какое-либо содержимое в файловой системе, она может записывать все изменения, которые она будет вносить, в виде файлов журнала в отдельном пространстве, прежде чем применять изменения.
Таким образом, если вы столкнетесь с какими-либо системными сбоями во время модификации, система может прочитать эти данные и отменить незавершенные изменения.
FAT32 не обладает такими функциями отказоустойчивости. Таким образом, если сбой прерывает такие процессы, файловая система будет продолжать вносить неполные изменения, что приведет к повреждению данных.
NTFS также регулярно отслеживает проблемы с повреждением и пытается их устранить, даже когда тома подключены к сети. Если Windows обнаружит какие-либо поврежденные сектора (из-за сбоя чтения / записи или CHKDSK), NTFS перераспределит данные внутри сектора или кластера куда-нибудь еще и пометит их как поврежденные или недоступные. В системах FAT отсутствуют какие-либо подобные опции восстановления.
Хотя может показаться, что NTFS работает медленнее, чем FAT32, из-за процесса ведения журнала, обычно это не так. Большая часть метаданных, включая MFT на диске NTFS, уже загружена в кэш при запуске Windows. Таким образом, на практике не требуется много времени для чтения данных из MFT и диска или записи данных на них.
Кроме того, в NTFS большие папки хранятся в виде структуры типа B-tree, которая индексирует похожие имена файлов вместе. Таким образом, в отличие от FAT32, ему не нужно сканировать все имена файлов при каждой попытке доступа к файлу.
Поскольку FAT32 не выполняет ведение журнала и существует больший риск потери данных, большинство систем не кэшируют много данных с диска FAT32. Итак, системе приходится каждый раз загружать таблицу FAT в память и обновлять ее.
Итак, для файлов большего размера NTFS является более быстрым вариантом. Производительность файловой системы FAT также будет неуклонно снижаться с увеличением размера тома.
Однако, если вам нужно перенести или изменить много очень маленьких файлов, NTFS в конечном итоге работает намного медленнее из-за ведения журнала.
Всякий раз, когда вы пытаетесь сохранить или переместить / скопировать файл на жесткий диск FAT32, файловая система начнет сохранять его в первом неиспользуемом кластере, независимо от того, существуют ли смежные кластеры, которые могут содержать полный файл. Таким образом, файл может фрагментироваться много раз в разных случайных кластерах.
Однако на жестких дисках NTFS сама файловая система сначала проверяет, достаточно ли места в той же области для хранения файла. Если программа найдет это место, она сохранит там весь файл целиком. Файл будет сохранен в несмежном пространстве только в том случае, если он не может найти такое пространство.
Таким образом, хотя достаточное количество смежных кластеров не всегда может быть доступно в одном и том же расположении, в целом NTFS не страдает от такой сильной фрагментации, как FAT32.
NTFS также поддерживает прозрачное сжатие своих файлов. Вы можете сжимать определенные файлы или все файлы внутри раздела или каталога.
Впоследствии сжатие файла будет происходить всякий раз, когда вы сохраняете или записываете какие-либо данные в папку или на диск, где включено сжатие. При открытии файлов, сжатых в NTFS, в Windows файловая система распаковывает только необходимые части и загружает их в память. Таким образом, при использовании этих файлов производительность не снижается.
В отличие от NTFS, FAT не поддерживает сжатие файлов.
Файловые системы FAT ничего не обеспечивают с точки зрения безопасности, тогда как NTFS содержит две отдельные функции для защиты ваших файлов и папок. Это списки контроля доступа (ACL) и технология файловой системы шифрования (EFS).
Технология ACL определяет два типа разрешений для файла / папки,
Разрешения на чтение / запись определяют, какая учетная запись пользователя или группа пользователей может читать или изменять файл / папку. Но изменять разрешения может только учетная запись пользователя или группа, которая является текущим владельцем. Таким образом, эта функция предоставляет разные уровни доступа к разным папкам и ограничивает других пользователей от внесения нежелательных изменений в систему и другие данные.
Технология EFS обеспечивает шифрование на дисках NTFS. Таким образом, только устройство, имеющее ключи шифрования, может получить доступ к дискам. Даже если у кого-то есть физический доступ к дискам хранения, он не сможет получить доступ к их содержимому с другого компьютера или других устройств.
Диски NTFS поддерживают технологию, называемую Shadow Copy или Volume Snapshot Service (VSS). С помощью этой функции вы можете сделать снимок вашего раздела или файлов и сохранить их в качестве резервной копии. Этот процесс также сохраняет информацию о безопасности, такую как разрешения ACL, привязку к файлу и другие скрытые данные, что невозможно при использовании обычных функций копирования / вставки.
Файловые системы FAT32 не поддерживают такие функции. Единственный способ создать резервные копии на диски FAT32 с сохранением этих скрытых данных (с внутренних дисков NTFS) - это заархивировать файлы с помощью стороннего программного обеспечения. Вам также нужно будет заархивировать их в несколько блоков размером не более 4 ГБ, чтобы иметь возможность их хранить.
Файловая система FAT32 не предоставляет много вариантов с точки зрения организации файлов, отличных от обычной вложенной папки и файловой структуры. С другой стороны, файловая система NTFS включает в себя множество других дополнительных функций для гибкой и более эффективной организации файлов, таких как:
Windows позволяет конвертировать FAT32 в NTFS с помощью convert
команды без потери каких-либо данных. Но вам нужно будет отформатировать диск NTFS, чтобы преобразовать его в FAT32 с помощью встроенных методов.
Хотя NTFS, как правило, является лучшим выбором, существуют некоторые специфические ситуации, когда вам необходимо использовать FAT32:
NTFS - лучший вариант для всех других ситуаций, поскольку она обеспечивает лучшую надежность, безопасность и различные другие функции.
Это особенно верно для ваших внутренних дисков (размером более 512 МБ), где вы никогда не должны использовать файловую систему FAT. В Windows системы FAT никогда не будут предоставлять все необходимые функции и поддержку, которые может NTFS. Аналогично, другие операционные системы имеют свои собственные файловые системы, которые наиболее совместимы и эффективны с их ОС.