Источник: http://www.oszone.ru/465/

Windows 2000 поддерживает следующие файловые системы: FAT, FAT32 и NTFS. На выбор файловой системы оказывают влияние следующие факторы:

• Цель, для которой предполагается использовать компьютер.
• Аппаратная платформа.
• Количество жестких дисков и их объем.
• Требования к безопасности.
• Используемые в системе приложения

Windows 2000 поддерживает распределенную файловую систему (Distributed File System, DFS) и шифрующую файловую систему (Encrypting File System, EFS). Хотя DFS и EPS и названы "файловыми системами", они не являются таковыми в строгом понимании этого термина. Так, DFS представляет собой расширение сетевого сервиса, позволяющее объединить в единый логический том сетевые ресурсы, расположенные в разделах с различными файловыми системами. Что касается EPS, то это ≈ надстройка над NTFS, которая дополняет NTFS возможностями шифрования данных.

Источник: http://www.oszone.ru/print/466/


FAT (чаще всего в главе подразумевается FAT 16) представляет собой простую файловую систему, разработанную для небольших дисков и простых структур каталогов. Ее название происходит от названия метода, применяемого для организации файлов ≈ таблица размещения файлов (File Allocation Table, FAT). Эта таблица размещается в начале тома. В целях защиты тома на нем хранятся две копии FAT. В случае повреждения первой копии FAT дисковые утилиты (например, Scandisk) могут воспользоваться второй копией для восстановления тома. Таблица размещения файлов и корневой каталог должны располагаться по строго фиксированным адресам, чтобы файлы, необходимые для запуска системы, были размещены корректно.

По принципу построения FAT похожа на оглавление книги, т. к. операционная система использует ее для поиска файла и определения кластеров, которые этот файл занимает на жестком диске. Изначально компания Microsoft разработала FAT для управления файлами на дискетах, и только затем приняла ее в качестве стандарта для управления дисками в MS-DOS. Сначала для дискет и небольших жестких дисков (менее 16 Мбайт) использовалась 12-разрядная версия FAT (так называемая FAT12). В MS-DOS v. 3.0 была введена 16-разрядная версия FAT для более крупных дисков. К настоящему моменту FAT 12 применяется на носителях очень малого объема (или на очень старых дисках). Например, все 3,5-дюймовые дискеты емкостью 1,44 Мбайт форматируются для FAT16, а все 5,25-дюймовые ≈ для FAT12.

Том, отформатированный под FAT12 и FAT16, размечается по кластерам. Стандартный размер кластера, устанавливаемый по умолчанию, определяется размером тома. Таблица расположения файлов и ее резервная копия содержат следующую информацию о каждом кластере тома:

• Unused (кластер не используется).
• Cluster in use by a file (кластер используется файлом).
• Bad cluster (плохой кластер).
• Last cluster in a file (последний кластер файла).

Корневая папка содержит записи для каждого файла и каждой папки, расположенных в корневой папке. Единственным отличием корневой папки от остальных является то, что она занимает четко определенное место на диске и имеет фиксированный размер (не более 512 записей для жесткого диска; для дискет этот размер определяется их объемом).

Папки содержат 32-байтные записи для каждого содержащегося в них файла и каждой вложенной папки. Эти записи содержат следующую информацию:

• Имя (в формате 8.3).
• Байт атрибутов (8 бит полезной информации, которая подробно описана ниже).
• Время создания (24 бит).
• Дата создания (16 бит).
• Дата последнего доступа (16 бит).
• Время последней модификации (16 бит).
• Дата последней модификации (16 бит).
• Номер начального кластера файла в таблице расположения файлов (16 бит).
• Размер файла (32 бита).

Структура папки FAT не имеет четкой организации, и файлам присваиваются первые доступные адреса кластеров на томе. Номер начального кластера файла представляет собой адрес первого кластера, занятого файлом, в таблице расположения файлов. Каждый кластер содержит указатель на следующий кластер, использованный файлом, или индикатор (OxFFFF), указывающий, что данный кластер является последним кластером файла.

Информация папок используется операционными системами, поддерживающими файловую систему FAT. Кроме того, Windows 2000 может хранить в записи папки дополнительную временную информацию (time stamps). Эти дополнительные временные атрибуты указывают, когда файл был создан и когда к нему в последний раз предоставлялся доступ. Главным образом, дополнительные атрибуты используются приложениями POSIX.

Файлы на дисках имеют 4 атрибута, которые могут сбрасываться и устанавливаться пользователем ≈ Archive (архивный), System (системный), Hidden (скрытый) и Read-only (только чтение).

Примечание: В Windows 2000 все файлы, имеющие комбинацию атрибутов скрытый и системный, считаются защищаемыми файлами операционной системы (operating system protected files). Windows 2000 защищает такие файлы, не отображая их в программе Проводник и папке Мой компьютер. Чтобы увидеть эти файлы в Проводнике, вызовите утилиту Свойства папки (Folder Options) (через панель управления или через меню Сервис (Tools) Проводника или папки Мой компьютер). В ее окне перейдите на вкладку Вид (View), выберите переключатель Показывать скрытые файлы и папки (Show hidden files and folders) и снимите флажок Скрывать защищенные системные файлы (рекомендуется) (Hide protected operating system files (Recommended)). Помимо этого, защищаемые файлы операционной системы можно просматривать из командной строки с помощью команды dir /a.

В Windows NT, начиная с версии 3.5, файлы, созданные или переименованные на томах FAT, используют биты атрибутов для поддержки длинных имен файлов методом, не вступающим в конфликт с методами доступа к тому, используемыми операционными системами MS-DOS и OS/2. Для файла с длинным именем Windows NT/2000 генерирует короткое имя в формате 8.3. Кроме этого стандартного элемента Windows NT/2000 создает для файла одну или несколько дополнительных записей, по одной на каждые 13 символов длинного имени. Каждая из этих дополнительных записей содержит соответствующую часть длинного имени файла в формате Unicode. Windows NT/2000 устанавливает для дополнительных записей атрибуты тома, а также скрытого системного файла, предназначенного только для чтения, чтобы пометить их как части длинного имени файла, MS-DOS и OS/2 обычно игнорируют записи папок, для которых установлены все эти атрибуты, поэтому такие записи для них невидимы. Вместо этого MS-DOS и OS/2 получают доступ к файлу по стандартному короткому имени файла в формате 8.3.

Примечание: Windows NT/2000 и Windows 9х используют одинаковый алгоритм для генерации длинных и коротких имен файлов. На компьютерах с двойной загрузкой к файлам, созданным с помощью одной из этих операционных систем, можно получать доступ, работая под управлением другой.

Windows NT, начиная с версии 3.5, поддерживает длинные имена файлов на томах FAT. Эту устанавливаемую по умолчанию опцию можно отключить, задав значение 1 для параметра реестра Win31FileSystem, входящего в состав следующего ключа реестра:

HKEY_LOCAL_MACH IN ESystemCiirrentControlSetControlFileSystem

Установка этого значения не позволит Windows NT создавать на томах FAT файлы с длинными именами, но не повлияет на уже созданные длинные имена.

В Windows NT/2000 FAT16 работает точно так же, как и в MS-DOS, Windows 3.1х и Windows 95/98. Поддержка этой файловой системы была включена в Windows 2000, поскольку она совместима с большинством операционных систем других фирм-поставщиков программного обеспечения. Помимо этого, применение FAT16 обеспечивает возможность обновления более ранних версий операционных систем семейства Windows до Windows 2000.

Примечание: Нельзя использовать Windows NT/2000 совместно с программными средствами, осуществляющими разбиение диска на тома и сжатие дисков при помощи драйверов устройств, которые загружаются MS-DOS. Например, если требуется иметь доступ к разделу или логическому диску FAT, работая под управлением Windows NT/2000, не следует применять для них такие средства сжатия, как DoubleSpace (MS-DOS 6.0) или DriveSpace (MS-DOS 6.22). Для сканирования и восстановления томов FAT, используемых Windows NT/2000, рекомендуется ввести в командной строке команду chkdsk. Эта программа объединяет функциональные возможности, присущие программам MS-DOS Chkdsk и Scandisk, включая сканирование поверхности жесткого диска. Если требуется выполнить сканирование поверхности диска, дайте из командной строки команду chkdsk /r.

32-разрядная файловая система FAT32 была введена с выпуском Windows 95 OSR2 и поддерживается в Windows 98 и Windows 2000. Она обеспечивает оптимальный доступ к жестким дискам, CD-ROM и сетевым ресурсам, повышая скорость и производительность всех операций ввода/вывода. FAT32 представляет собой усовершенствованную версию FAT, предназначенную для использования на томах, объем которых превышает 2 Гбайт.

Том, отформатированный для использования FAT32, как и том FAT16, размечается по кластерам. Размер кластера по умолчанию определяется размером тома. В табл. 7.1 приведено сравнение размеров кластеров для FAT16 и FAT32 в зависимости от размера диска.

Таблица 7.1. Размеры кластеров по умолчанию для FAT 16 и FAT32

Размер диска	Размер кластера FAT16	Размер кластера FAT32
До 32 Мбайт	512 байт	Не поддерживается
32-63 Мбайт	1 Кбайт	Не поддерживается
64-127 Мбайт	2 Кбайт	Не поддерживается
128-255 Мбайт	4 Кбайт	Не поддерживается
256-511 Мбайт	8 Кбайт	Не поддерживается
512-1023 Мбайт	16 Кбайт	4 Кбайт
1024-2047 Мбайт (2 Гбайт)	32 Кбайт	4 Кбайт
2048-8191 Мбайт (8 Гбайт)	Не поддерживается	4 Кбайт
8192-16383 Мбайт (16 Гбайт)	Не поддерживается	8 Кбайт
16384-32767 Мбайт (32 Гбайт)	Не поддерживается	16 Кбайт
От 32 Гбайт	Не поддерживается	32 Кбайт

Для обеспечения максимальной совместимости с существующими прикладными программами, сетями и драйверами устройств, FAT32 была реализована с минимумом возможных изменений в архитектуре и внутренних структурах данных. Все утилиты Microsoft, предназначенные для работы с дисками (Format, FDISK, Defrag и ScanDisk), были переработаны для обеспечения поддержки FAT32. Кроме того, Microsoft проводит большую работу по поддержке ведущих фирм-производителей драйверов устройств и утилит для работы с диском, чтобы помочь и в обеспечении поддержки FAT32 в их продуктах. В табл. 7.2 сделана попытка сравнения характеристик FAT16 и FAT32.

Таблица 7.2. Сравнение характеристик FAT16 и FAT32

FAT16	FAT32
Поддерживается большинством операционных систем, в числе которых MS-DOS, Windows 98, Windows NT, OS/2 и UNIX	На текущий момент поддерживается только операционными системами Windows 98 (и Windows 98 Second Edition), Windows 95 OSR2 и Windows 2000
Эффективна только на логических дисках, размер которых не превышает 256 Мбайт	Не поддерживаются диски, размер которых менее 512 Мбайт
Поддерживает сжатие диска с помощью таких утилит, как Drvspace	Не поддерживает сжатие диска
Ограничена по размеру до 65 525 кластеров. Каждый кластер имеет фиксированный размер в зависимости от размера логического диска. Ограничения по количеству кластеров, и их размеру (32 Кбайт) приводят к общему ограничению по размеру диска (не более 2 Гбайт). Помимо этого, FAT12/16 обычно имеет ограничения по количеству файлов и папок, которые могут содержаться в корневом каталоге (в зависимости от диска максимальное значение колеблется от 200 до 400)	Максимальный размер кластера ≈ 32 Кбайт, максимальный размер диска ≈ 2 Тбайт
Поскольку с увеличением размера диска размер кластера FAT16 увеличивается, хранение файлов на таких дисках становится неэффективным. Например, если файл размером 10 Кбайт хранится в кластере размером 32 Кбайт, то 22 Кбайт дискового пространства не используются	Для дисков размером менее 8 Гбайт размер кластера ≈ 4 Кбайт

FAT32 обеспечивает следующие преимущества по сравнению с прежними реализациями FAT:

• Поддержка дисков размером до 2 Тбайт. Следует, правда, отметить, что команда format, включенная в Windows 2000, не позволяет форматировать для использования FAT32 тома, размер которых превышает 32 Гбайт. Поэтому при форматировании томов объемом более 32 Гбайт следует использовать файловую систему NTFS. Однако драйвер FASTFAT, имеющийся в составе Windows 2000, позволяет монтировать и поддерживать любые тома FAT32, в том числе и такие, объем которых превышает 32 Гбайт. За исключением упомянутого выше ограничения FAT32 в Windows 2000 работает точно так же, как в Windows 95 OSR2 и Windows 98.
• Более эффективное расходование дискового пространства. FAT32 использует более мелкие кластеры (см. табл. 7.1), что позволяет повысить эффективность использования дискового пространства на 10≈15% по сравнению с FAT.
• Повышенная надежность и более быстрая загрузка программ. В отличие от FAT 12 и FAT 16, FAT32 обладает возможностью перемещать корневой каталог и использовать резервную копию FAT, если первая копия получила повреждения. Кроме того, загрузочный сектор FAT32 был расширен по сравнению с FAT16 и содержит резервные копии жизненно важных структур данных. Повышенная устойчивость FAT32 обусловлена именно этими факторами.

Источник: http://www.oszone.ru/467/

Файловая система Windows NT (NTFS) обеспечивает такое сочетание производительности, надежности и эффективности, которое невозможно предоставить с помощью любой из реализаций FAT (как FAT16, так и FAT32). Основными целями разработки NTFS являлись обеспечение скоростного выполнения стандартных операций над файлами (включая чтение, запись, поиск) и предоставления дополнительных возможностей, включая восстановление поврежденной файловой системы на чрезвычайно больших дисках. 

NTFS обладает характеристиками защищенности, поддерживая контроль доступа к данным и привилегии владельца, играющие исключительно важную роль в обеспечении целостности жизненно важных конфиденциальных данных. Папки и файлы NTFS могут иметь назначенные им права доступа вне зависимости от того, являются они общими или нет. NTFS ≈ единственная файловая система в Windows NT/2000, которая позволяет назначать права доступа к отдельным файлам. Однако, если файл будет скопирован из раздела или тома NTFS в раздел или на том FAT, все права доступа и другие уникальные атрибуты, присущие NTFS, будут утрачены.

Файловая система NTFS, как и FAT, в качестве фундаментальной единицы дискового пространства использует кластеры. В NTFS размер кластера по умолчанию (когда он не задается ни командой format, ни в оснастке Управление дисками) зависит от размера тома. Если для форматирования тома NTFS используется утилита командной строки FORMAT, то нужный размер кластера можно указать в качестве параметра этой команды. Размеры кластеров по умолчанию приведены в табл. 7.3.

Таблица 7.3. Зависимость размера кластера по умолчанию от размера раздела для NTFS

Размер раздела	Количество секторов в кластере	Размер кластера
До 512 Мбайт включительно	1	512 байт
513-1024 Мбайт (1 Гбайт)	2	1Кбайт
1025-2048 Мбайт (2 Гбайт)	4	2Кбайт
2049-4096 Мбайт (4 Гбайт)	8	4Кбайт
4097-8192 Мбайт (8 Гбайт)	16	8Кбайт
8193-16384 Мбайт (16 Гбайт)	32	16Кбайт
16385-2768 Мбайт (32 Гбайт)	64	32Кбайт
От 32 678 Мбайт	128	64Кбайт

Примечание: Если размер кластера превышает 4 Кбайт, то это делает невозможным применение функции сжатия NTFS. Для установки размера кластера используется команда format с ключом /a: size, где size ≈ размер кластера, отличающийся от устанавливаемого по умолчанию. Следует отметить, что в общем случае настоятельно рекомендуется использовать размер, устанавливаемый по умолчанию.

Основную информацию о томе NTFS содержит загрузочный сектор раздела (Partition Boot Sector), который начинается с сектора 0 и может иметь длину до 16 секторов. Он состоит из двух структур:

• Блок параметров BIOS. Эта структура содержит информацию о строении тома и структурах файловой системы.
• Код, описывающий, как найти и загрузить файлы для любой из установленных на компьютере операционных систем. Для систем Windows NT/2000, установленных на компьютерах х86, этот код вызывает загрузку NTLDR.

Форматирование тома для NTFS приводит к созданию нескольких системных файлов и главной таблицы файлов (Master File Table, MFT). MFT содержит информацию обо всех файлах и папках, имеющихся на томе NTFS. NTFS ≈ это объектно-ориентированная файловая система, которая обрабатывает все файлы как объекты с атрибутами. Практически все объекты, существующие на томе, представляют собой файлы, а все что имеется в файле, представляет собой атрибуты ≈ включая атрибуты данных, атрибуты системы безопасности, атрибуты имени файла. Каждый занятый сектор на томе NTFS принадлежит какому-нибудь файлу. Частью файла являются даже метаданные файловой системы (информация, которая представляет собой описание самой файловой системы).

В Windows 2000 была введена новая версия NTFS ≈ NTFS 5.0. Новые структуры данных, появившиеся в составе этой реализации, позволяют использовать новые возможности Windows 2000, например, квоты на использование диска для каждого пользователя, шифрование файлов, отслеживание ссылок, точки перехода (junction points), встроенные наборы свойств (native property sets). Кроме того, добавлять дополнительное дисковое пространство к томам NTFS 5.0 можно без перезагрузки. Новые возможности NTFS 5.0 приведены в табл. 7.4.

Таблица 7.4. Дополнительные возможности, обеспечиваемые NTFS 4 и NTFS 5

Функциональная возможность	Комментарии
Система безопасности Windows NT/2000 позволяет устанавливать различные права доступа к файлам и папкам для пользователей и групп
Ведение журнала дисковой активности позволяет быстро выполнить восстановление тома в случае сбоя подачи питания или других системных проблем
Гибкие опции форматирования позволяют более эффективно использовать дисковое пространство Windows NT/2000
Опции сжатия позволяют выполнять сжатие отдельных файлов и каталогов Тома могут расширяться и использовать дисковое пространство, не выделенное другим томам	Поддерживается для размеров кластеров до 4 Кбайт При использовании NTFS 4, для того чтобы внесенные изменения вошли в силу, требуется перезагрузить компьютер; NTFS 5 перезагрузки не требует
Чередующиеся тома позволяют ускорить доступ к данным	Новые чередующиеся тома могут быть созданы только на динамических дисках (Dynamic disks)
Зеркальные тома и тома RAID-5 позволяют обеспечить отказоустойчивое хранение данных	Эта возможность обеспечивается только в Windows NT/2000 Server Новые зеркальные тома и тома RAID-5 могут быть созданы только на динамических дисках (Dynamic disks)
Возможность использования файловых сервисов и сервисов печати для Macintosh (File and Print Services for Macintosh)	Обеспечивается только в Windows NT/2000 Server

NTFS ≈ наилучший выбор для работы с томами большого объема. При этом следует учесть, что если к системе предъявляются повышенные требования (к числу которых относятся обеспечение безопасности и использование эффективного алгоритма сжатия), то часть из них можно реализовать только с помощью NTFS. Поэтому в ряде случаев нужно использовать NTFS даже на небольших томах.

Источник: http://www.oszone.ru/487/

С помощью средств Windows 2000 можно весьма гибко управлять дисковой системой. Вы можете создать набор томов на свободном пространстве физических жестких дисков. Кроме того, созданные вами тома могут включать в себя несколько дисков и входить составной частью в систему обеспечения отказоустойчивости системы хранения данных.

Каждый том диска может иметь одну из двух файловых систем ≈ FAT (FAT16 или FAT32) или NTFS. ,Если вы хотите работать с несколькими файловыми системами, а на вашем жестком диске есть только один том, на том же диске вам придется создать второй том. Если же на диске не осталось свободного пространства, следует заново установить Windows 2000 таким образом, чтобы оставить свободное пространство, позволяющее создать необходимое количество томов.

Если вы работаете только с операционной системой Windows 2000, один том может занимать весь жесткий диск. Однако, если планируется использование других операционных систем или файловых систем, это следует учитывать при разбивке дискового пространства и соответственно указать размер тома, на котором будет установлена операционная система Windows 2000. После завершения установки с помощью оснастки Управление дисками на оставшемся свободном дисковом пространстве можно создать дополнительные тома. Например, если вы будете устанавливать на жестком диске другую операционную систему ≈ MS-DOS или UNIX, имеющую несовместимую с Windows 2000 файловую систему, следует создать второй том. Необходимо отметить, что MS-DOS и Windows 2000 могут существовать на одном и том же томе, если он сформатирован для FAT.

Для разбивки дискового пространства до установки Windows 2000 можно использовать программы Fdisk (для FAT) и другие утилиты (для NTFS). Следует помнить, что Fdisk "не видит" тома, сформатированные для NTFS.

Примечание: Windows 2000 не может распознать свободное пространство, созданное в разделе FAT с помощью программы UNDELETE SENTRY, входящей в состав дистрибутива MS-DOS версии 6.2. С помощью SENTRY MS-DOS резервирует часть жесткого диска для хранения уничтоженных файлов. Поскольку операционная система Windows 2000 не может распознать дисковое пространство, созданное SENTRY, она считает его занятым.

Все изменения, сделанные на диске, немедленно вступают в силу. Поэтому не нужно сохранять их или перезагружать систему.