Interested Article - NTFS
- 2021-02-01
- 1
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 , 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 |
---|---|---|
Windows | ||
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 , шифрование файлов и папок , разрежение файлов , , 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.
- 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
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
|
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
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. 1 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 . Компьютерная газета. Архивировано из 1 ноября 2011 года.
- ( 19 апреля 2005 года ). — статья Computerra. Дата обращения: 2008. Архивировано из 30 ноября 2012 года.
- Casing ( 31 мая 2011 года ). — Статья MacDaily.me по материалам MacRumors.com. Архивировано из 24 августа 2011 года.
- © 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.
- . — Используются стандартные средства Windows. Архивировано из 29 августа 2011 года.
- . — (С) Александр Фролов, 2002. Архивировано из 14 октября 2011 года.
- . — Статья pc-hard.ru, 2011. Архивировано из 24 августа 2011 года.
- от 10 февраля 2022 на Wayback Machine
- 2021-02-01
- 1