Interested Article - NTFS

NTFS ( аббревиатура от англ. new technology file system — «файловая система новой технологии») — стандартная файловая система для семейства операционных систем Windows NT фирмы Microsoft .

NTFS поддерживает хранение метаданных . С целью улучшения производительности, надёжности и эффективности использования дискового пространства для хранения информации о файлах в NTFS используются специализированные структуры данных. Информация о файлах хранится в главной файловой таблице — Master File Table (MFT). NTFS поддерживает разграничение доступа к данным для различных пользователей и групп пользователей (списки контроля доступа — англ. access control lists , ACL ), а также позволяет назначать (ограничения на максимальный объём дискового пространства, занимаемый файлами тех или иных пользователей). Для повышения надёжности файловой системы в NTFS используется система журналирования USN . Для NTFS размер кластера по умолчанию составляет от 512 байт до 2 МБ в зависимости от размера тома и версии ОС .

История

Файловая система NTFS заменила файловую систему FAT , использовавшуюся в ОС MS-DOS и ОС Windows .

Файловая система NTFS разработана на основе файловой системы HPFS . HPFS — аббревиатура от англ. high performance file system — высокопроизводительная файловая система, разработку которой вела фирма Microsoft совместно с фирмой IBM для операционной системы OS/2 . Впоследствии разработчики из фирмы Microsoft добавили в HPFS (англ.) ( , журналируемость , разграничение доступа и аудит , назвали файловую систему NTFS. NTFS в значительной степени утратила присущую прародительнице ( HPFS ) весьма высокую производительность файловых операций.

Сравнение файловых систем NTFS и HPFS приведено в следующей таблице.

Параметр	NTFS	Files-11	HPFS
Что используется для размещения файлов?	Кластеры	Кластеры	Полосы по 8 МиБ , разбитые на секторы
Что используется для пометки кластеров, как занятых?	По одной битовой карте для каждого тома	По одной битовой карте для каждого тома	По одной битовой карте секторов на каждую полосу
Как хранится информация о файлах и каталогах?	В пространстве MFT хранится информация и о файлах, и о каталогах	Почти так же, как в NTFS, но аналогичный MFT каталог называется MFD	Традиционные каталоги ^{[ прояснить ]}
Поддержка контроля доступа	Реализуется с помощью набора прав доступа	Реализуется почти так же, как в NTFS	Контроль доступа не встроен в файловую систему. Поддержка этой возможности реализуется внешними процессами
Поддержка потоков данных	Для каждого файла можно создать ограниченное только ёмкостью тома множество именованных потоков . Имя потока записывается в виде «filename.ext: streamname» (имя файла с расширением , символ «:» ( двоеточие ), имя потока).	Прямого аналога потоков нет, есть понятие версии файла. Версии именуются «filename.ext;version» аналогично синтаксису имён потоков в NTFS	Потоки не поддерживаются. Имеется только 64 КиБ для хранения расширенных атрибутов.

Версии NTFS

Различают несколько версий NTFS. Номер версии драйвера файловой системы ( NTFS.sys ) не стоит в зависимости от версии самой файловой системы.

Версия NTFS	Поддержка со стороны ОС	Примечания
Версия NTFS	Windows	Примечания
1.0	Windows NT 3.1
1.1	Windows NT 3.5
1.2	Windows NT 3.51	Встречается название в версии драйвера — «NTFS 4.0»
2.x	н/д	Нет официальных данных о выпуске NTFS данной версии
3.0	Windows 2000	Встречаются названия «NTFS V5.0» и «NTFS 5». В этой версии появились (англ.) ( , шифрование файлов и папок , разрежение файлов , (англ.) ( , обновлён порядковый номер журналирования (USN), добавлен каталог $Extend и его файлы, внесены изменения в организацию дескрипторов безопасности (для разных файлов одинаковые настройки безопасности могут описываться одним дескриптором).
3.1	Windows XP , Windows Server 2003 , Windows Server 2003 R2 , Windows Vista , Windows 7 , Windows Server 2008 , Windows Server 2008 R2 , Windows 8 , Windows Server 2012 RTM Windows 8.1 Windows 10 Windows Server 2016 Windows Server 2019 Windows 11	Вышла осенью 2001 года с выпуском Windows XP . Встречается название «NTFS V5.1». Добавлено сохранение резервной копии MFT .

Поддержка операционными системами

Спецификации файловой системы NTFS закрыты. Это создаёт определённые трудности при реализации её поддержки в продуктах, не принадлежащих фирме Microsoft , например, разработчикам драйверов для свободных операционных систем приходится заниматься обратной разработкой файловой системы NTFS.

В данный момент полноценная поддержка NTFS присутствует только в ОС семейства Windows NT от фирмы Microsoft . Существующие средства доступа к разделам NTFS для других ОС перечислены ниже.

MS-DOS

Драйвер « NTFSDOS » от Марка Руссиновича ( англ. Mark Russinovich ). Стандартная версия поддерживает чтение разделов NTFS. Версия «Professional» поддерживает запись на разделы NTFS. С июля 2006 года права на утилиты Марка Руссиновича принадлежат фирме Microsoft . На сайте фирмы Microsoft информации об этом продукте нет, но её без труда можно найти в сети .

Windows 9x

Драйвер « NTFS for Windows 98 » от Марка Руссиновича . Поддерживает чтение с разделов NTFS. Для записи можно использовать драйвер DOS. На сайте фирмы Microsoft информация об этом драйвере отсутствует, но его легко можно отыскать на сторонних сайтах.
Драйвер « от 31 августа 2009 на Wayback Machine » от фирмы Paragon Software Group . В настоящий момент поддерживает как чтение, так и запись. Версия бесплатна для некоммерческого использования.

Linux

Проект « от 21 февраля 2006 на Wayback Machine ». Включает модуль ядра и набор утилит для выполнения различных операций с файловой системой NTFS (проверка целостности, восстановление удалённых файлов, изменение размера и др.). Именно этот драйвер включается в ядро Linux ещё с версии 2.2 (с тех пор он был практически полностью переписан). Модулем ядра поддерживается практически только чтение; запись возможна лишь в существующие файлы без изменения их размера. Недавно в рамках проекта появилась утилита ntfsmount , использующая FUSE и позволяющая монтировать разделы NTFS с возможностью записи (с некоторыми ограничениями). Это был первый полностью свободный продукт, имеющий такую возможность.

Проект « NTFS-3G ». Возник как ответвление от проекта « от 21 февраля 2006 на Wayback Machine ». Отличается более полной поддержкой записи на разделы NTFS. 21 февраля 2007 года была выпущена версия 1.0, названная стабильной. Обеспечивает высокий уровень надёжности и производительности. В настоящее время ^{[

когда?

]} проект активно развивается.

Проект « Captive NTFS » ( от 14 января 2010 на Wayback Machine ). Создавался как «обёртка» для использования оригинального драйвера из ОС Windows NT в ОС Linux . Запись поддерживается, но драйвер работает крайне медленно и имеет некоторые технические ограничения. На официальном сайте проекта помещено объявление о прекращении разработки.

Драйвер « от 14 февраля 2006 на Wayback Machine » от фирмы Paragon Software . Драйвер поддерживает чтение и запись с NTFS. Кроме драйвера проект поставляет ряд утилит для создания файловой системы NTFS и выполнения некоторых операций с разделами NTFS. Доступен бесплатно для домашних пользователей .

OpenSolaris / Solaris

Проект « ». Поддерживает чтение с NTFS.

Проект « NTFS-3G ». Необходимо установить дополнительные пакеты .

BeOS -совместимые операционные системы

Для операционных систем BeOS , Zeta и Haiku существуют следующие проекты.

Системный драйвер . Поддерживает только чтение с NTFS.

от 1 декабря 2008 на Wayback Machine . Поддерживает чтение и запись с NTFS.

KolibriOS

Драйвер, поставляемый в составе ОС KolibriOS начиная с версии 0.6.5, написан на языке ассемблера , поддерживает чтение с разделов NTFS и запуска программ.

ReactOS

Реализована поддержка NTFS «на чтение» через свободный драйвер собственного производства. Также есть экспериментальная поддержка записи, включаемая через реестр.

macOS

В операционной системе macOS встроенный драйвер NTFS по умолчанию работает в режиме чтения. После выпуска версии Mac OS X 10.6 Snow Leopard была найдена возможность включения поддержки записи на NTFS .

Драйвер « от 9 мая 2009 на Wayback Machine » от фирмы Paragon Software .

Драйвер «NTFS-3G» .

Драйвер от 11 декабря 2008 на Wayback Machine .

Сравнение файловых систем FAT и NTFS


Ограничения / возможности	NTFS	FAT16 и FAT32
Размеры диска	в теории 2 ⁶⁴ байт ( 16 ЭиБ или 18 446 744 073 709 552 000 байт ) на практике 255 ТБ старые версии, 8 ПБ более новые	приблизительно 2 ⁴³ байт ( 8 ТиБ )
Размер тома	теоретически — 2 ⁶⁴ — 1 кластер ; разметка диска в стиле MBR позволяет создавать разделы, размеры которых не превышают 2 ТБ ; чтобы обойти это ограничение, необходимо использование динамических дисков или разметки GPT (используя GPT , можно создать разделы диска размером до 9.4 ЗБ ( 9.4 × 10 ²¹ байт ); выбор стиля разметки предоставляется при инициализации (первоначальной разметке) диска, начиная с версии Windows Server 2003 SP1 , Windows XP x64 Edition , Windows Server 2003 x64 Edition и все версии NT выше 6.0 ограничение файловой системы NTFS на количество кластеров практически — 255 тб: 2 ³² (максимальное количество адресуемых кластеров) * 64кб (максимальный размер кластера). При попытке создать том большего размера, том создаётся, но при форматировании в NTFS с размером кластера 64 кб выдаётся ошибка: The number of clusters exceeds 32 bits (Количество кластеров превышает 32 бита). минимальный размер тома : 8 МиБ минимальный рекомендуемый размер тома : 10 МиБ	запись в таблице FAT на томе с файловой системой FAT32 имеет размер 4 байта , поэтому средство ScanDisk не может работать с таблицей FAT на диске FAT32, описывающей более 4 177 920 кластеров (включая два резервных). С учётом самих таблиц FAT и при максимальном размере кластера 32 кБайт размер тома может быть до 127.53 ГБ . В ОС Windows 2000 нельзя отформатировать том размером более 32 ГБайт с файловой системой FAT32. Драйвер `FastFAT` для ОС Windows 2000 поддерживает монтирование томов , размер которых превышает 32 ГБайт , с файловой системой FAT32 (с определёнными ограничениями), но такой том нельзя создать с помощью утилиты `format`
Форматирование дискет	Windows не позволяет форматировать дискеты в NTFS. Существует утилита `ntfsflp` от Марка Руссиновича ; утилита побайтово записывает на дискету готовый бинарный образ тома NTFS; размер тома совпадает с размером дискеты	За счёт отсутствия журналирования в FAT32 уменьшается износ блоков флеш-накопителя для модулей памяти, изготовленных по flash -технологиям, что позволяет продлить их срок службы.
поддержка ссылок разных типов	NTFS поддерживает жёсткие ( англ. hard links ) и символьные ссылки, соединения для каталогов ( англ. junctions ),	FAT не поддерживает ссылки
Максимальный размер файла	теоретически — 2 ⁶⁴ байт минус 1 килобайт практически — 2 ⁴⁴ байт минус 64 килобайта (~ 16 384 гигабайт или ~ 16 терабайт )	FAT16 поддерживает файлы размером не более 2 Гигабайт FAT32 поддерживает файлы размером не более 4 Гигабайт
Средства безопасности	атрибуты файлов, авторизация с использованием DACL , шифрование с использованием EFS	атрибуты файлов
Аудит	с использованием SACL	не поддерживается
Поддержка сжатия	на уровне файловой системы для файлов, каталогов и дисков; не комбинируется с шифрованием, то есть каждый файл может быть либо сжат, либо зашифрован	на уровне диска (в FAT16); в FAT32 не поддерживается
Максимальное количество файлов	4 294 967 295 (2 ³² −1)	в FAT32 не более 268 435 444 (2 ²⁸ −12)

См. также

FAT

Примечания

. Microsoft ( 7 сентября 2006 года ). Архивировано из 24 августа 2011 года.
Mark Russinovich . . Microsoft Developer Network . Дата обращения: 18 апреля 2008. Архивировано из 24 августа 2011 года.
↑ Microsoft Corporation. . Дата обращения: 27 января 2008. Архивировано из 24 августа 2011 года.
↑ Richard Russon and Yuval Fledel. . Дата обращения: 1 июля 2007. 13 февраля 2006 года.
↑ то есть в кодировке UTF-16 для Юникода версии 1, а для последующих — только в порядке совместимости
от 14 июля 2015 на Wayback Machine .
. www.pcguide.com. Дата обращения: 15 октября 2016. 2 ноября 2016 года.
. www.dsteiner.com. Дата обращения: 31 мая 2017. 20 июня 2017 года.
↑ (англ.) . Дата обращения: 18 сентября 2007 года . Архивировано из 24 августа 2011 года.
(англ.) . Дата обращения: 28 августа 2008 года . Архивировано из 24 августа 2011 года.
12 марта 2009 года.
Включение поддержки чтения и записи NTFS стандартными средствами:
- от 8 сентября 2011 на Wayback Machine ;
- от 12 октября 2011 на Wayback Machine .
. Дата обращения: 24 мая 2009. 7 июля 2009 года.
. 19 апреля 2021 года.
. Дата обращения: 6 апреля 2013. 3 апреля 2013 года.
. Microsoft. Дата обращения: 13 сентября 2015. 8 сентября 2015 года.
Microsoft Corporation. . Дата обращения: 1 июля 2009. Архивировано из 24 августа 2011 года.

Ссылки

Tulloch, Mitch (англ.) . Windows DevCenter (2 августа 2005). Архивировано из 24 августа 2011 года.

Щетько (рус.) . Компьютерная газета. Архивировано из 1 ноября 2011 года.

(рус.) ( 19 апреля 2005 года ). — статья Computerra. Дата обращения: 2008. Архивировано из 30 ноября 2012 года.

(рус.) Casing ( 31 мая 2011 года ). — Статья MacDaily.me по материалам MacRumors.com. Архивировано из 24 августа 2011 года.

(рус.) © Casing (4 июля 2011). — Статья MacDaily.me. Архивировано из 24 августа 2011 года.

от 17 сентября 2009 на Wayback Machine

от 22 июня 2013 на Wayback Machine : статьи, примеры кода, утилиты.

Hermann, Schinagl (англ.) . — Утилита для работы с ссылками NTFS для Windows. Дата обращения: 20 сентября 2008. Архивировано из 24 августа 2011 года.

(рус.) . — Используются стандартные средства Windows. Архивировано из 29 августа 2011 года.

(рус.) ( 24 апреля 2000 года ). — Статья iXBT.com. Архивировано из 8 августа 2011 года.

(рус.) . — (С) Александр Фролов, 2002. Архивировано из 14 октября 2011 года.

(рус.) . — Статья pc-hard.ru, 2011. Архивировано из 24 августа 2011 года.

от 10 февраля 2022 на Wayback Machine

[ntfs_abbr-1] . Microsoft ( 7 сентября 2006 года ). Архивировано из 24 августа 2011 года.

[insidewin2kntfs-2] Mark Russinovich . . Microsoft Developer Network . Дата обращения: 18 апреля 2008. Архивировано из 24 августа 2011 года.

[How_NTFS_Works-3] Microsoft Corporation. . Дата обращения: 27 января 2008. Архивировано из 24 августа 2011 года.

[ntfsdoc-4] Richard Russon and Yuval Fledel. . Дата обращения: 1 июля 2007. 13 февраля 2006 года.

[UTF-16_v1-5] то есть в кодировке UTF-16 для Юникода версии 1, а для последующих — только в порядке совместимости

[6] от 14 июля 2015 на Wayback Machine .

[7] . www.pcguide.com. Дата обращения: 15 октября 2016. 2 ноября 2016 года.

[8] . www.dsteiner.com. Дата обращения: 31 мая 2017. 20 июня 2017 года.

[ms-9] (англ.) . Дата обращения: 18 сентября 2007 года . Архивировано из 24 августа 2011 года.

[paragon-free-10] (англ.) . Дата обращения: 28 августа 2008 года . Архивировано из 24 августа 2011 года.

[11] 12 марта 2009 года.

[12] Включение поддержки чтения и записи NTFS стандартными средствами:

от 8 сентября 2011 на Wayback Machine ;

от 12 октября 2011 на Wayback Machine .

[13] от 8 сентября 2011 на Wayback Machine ;

[14] от 12 октября 2011 на Wayback Machine .

[13] . Дата обращения: 24 мая 2009. 7 июля 2009 года.

[14] . 19 апреля 2021 года.

[15] . Дата обращения: 6 апреля 2013. 3 апреля 2013 года.

[16] . Microsoft. Дата обращения: 13 сентября 2015. 8 сентября 2015 года.

[17] Microsoft Corporation. . Дата обращения: 1 июля 2009. Архивировано из 24 августа 2011 года.

Interested Article - NTFS

Содержание