Время от времени каждый пользователь сталкивается с необходимостью форматирования жесткого диска или флеш-карты. Такие операции являются стандартными, но они требуют определенных знаний и навыков.
В современных компьютерах форматирование сильно упрощено – с ним в считанные минуты сможет совладать даже новичок. Система сможет самостоятельно определить необходимый спектр настроек для того или иного устройства. А еще – определиться с файловой системой. Иногда соответствующий параметр приходится выбирать самостоятельно.
Сегодня при работе с Windows и флеш-картами пользователям чаще всего приходится иметь дело с системами FAT32 и NTFS. Далее предстоит рассмотреть их более подробно. Нужно выяснить особенности каждой представленной файловой системы и разобраться в том, когда и какой вариант подойдет больше.
Файловая система – это…
Перед изучением раздела диска NTFS необходимо понять, что вообще собой представляет файловая система. Так называется способ организации и хранения файлов на разнообразных накопителях:
- жестких дисках;
- флеш-картах;
- съемных носителях;
- облачных хранилищах.
Если представить себе диск в качестве некоторого массива, то файловая система представляет собой некую инструкцию по заполнению информацией и работе с этими самыми кластерами.
NTFS
Формат NTFS (New Technology File System) жесткого диска – это стандартная файловая система операционной системы Windows. Встречается преимущественно в семействе Windows NT.
NTFS поддерживает хранение метаданных. Для более эффективного хранения информации и использования дискового пространства здесь используются специализированные структуры данных. Информация о файлах будет храниться в главной файловой таблице – Master File Table (MFT).
Диски с системой NTFS, несмотря на разнообразные байки, являются наиболее оптимальным вариантом для работы с актуальными операционными системами Windows. Рассматриваемая файловая система будет делить все пространство накопителя на кластеры. Так называются блоки размером от 512 байт до 64 КБ. По умолчанию в Windows блоки разделяются по 4 Кб каждый.
При работе с NTFS необходимо помнить, что организация дискового пространства здесь подразумевает наличие специального раздела. В нем будут храниться сервисные данные о работе NTFS. Этот раздел получил название MFT. Под него необходимо выделить не более 12 % общего объема дискового пространства.
Файлы и каталоги
Данные в NTFS организованы в виде бинарного дерева: каждый элемент обрабатывается не иерархически, а через бинарные запросы. В качестве примера можно привести необходимость поиска файла с именем «К». В этом случае NTFS в процессе работы поделит каталог на две части, после чего начнет поиск с середины. Соответствующий прием благоприятно сказывается на скорости информационной обработки. Работа поиска ускоряется в 2 раза, особенно при обработке небольших одиночных файлов.
В NTFS все документы существуют в виде потоков. Чтобы превратить блоки с информацией в единый документ, нужно работать только с MFT. Он представляет собой своеобразную инструкцию по сборке файлов из небольших кусочков данных и дальнейшей работе с ними.
За счет гибкости диска с NTFS объекты смогут принимать множество дополнительных параметров. Сюда можно отнести названия до 65535 символов Unicode. Максимальная длина имени файла достигает 255 символов.
Журналирование
Современные операционные системы будут работать на базе журналирования файловых систем. Это требуется для того, чтобы в случае сбоя и аварийного завершения работы можно было восстановиться до последнего рабочего состояния, минуя потерю файлов.
Журналирование помогает обрабатывать данные по принципу транзакций. Там имеются всего два принципа:
- действие будет совершено полностью;
- операция не выполняется совсем.
Так, при записи системного файла на диск NTFS компьютер сделает пометки в метафайле в разделе MTF, после чего будет вести мини-журнал процесса копирования. Это происходит до тех пор, пока файл полностью не будет записан в нужный раздел диска. Если оборудование перезагрузится в процессе записи, при следующем его включении система обратится к журналу, узнает о совершенных и несовершенных транзакциях, а затем оставит существовать только те, что помечены в качестве завершенных. Остальные транзакции будут вычеркнуты. Файлы – стерты или возвращены на место.
Журналирование работает лучше всего с системными документами. Это связано с тем, что пользовательские данные могут быть повреждены или исчезнуть при том или ином сбое. Работа журналирования в NTFS (и не только) может быть проверена посредством специальных контрольных точек – компьютер время от времени создает «слепки» состояний, по которым в будущем становится доступно восстановление.
Шифрование
Чтобы защитить данные на компьютере, необходимо использовать шифрование. Оно есть не только в NTFS, но и в FAT32. Под шифрованием понимается не просто защита устройства при помощи пароля. Сюда относится работа по формированию и раздаче прав доступа к файлам.
Шифрование – это отдельная надстройка файловой системы компьютера. Она позволяет закрыть пользовательские данные от чужих глаз практически на аппаратном уровне. В соответствующем случае работа с защищенными документами окажется значительно затруднена: их нельзя будет просмотреть на другом устройстве, а также после смены операционной системы или материнской платы. NTFS создает на диске ключи и сертификаты, актуальные только для определенной сборки устройства, на котором подключено соответствующее шифрование.
Преимущества и недостатки
При работе с NTFS необходимо учитывать ее преимущества и недостатки. К сильным сторонам относят:
- Отсутствие последствий фрагментации файлов.
- Сложность структуры каталогов и число документов в одном каталоге не сказывается негативно на быстродействии компьютера.
- Быстрый доступ к произвольному фрагменту файла.
- Очень быстрый доступ к маленьким документам при работе с устройством.
- Поддержку огромного количества документов. Их может быть до 4 294 967 295 штук.
- Возможность распределения прав доступа для дальнейшей работы с документами.
- Поддержку сжатия.
- Несколько уровней безопасности. В их число входит шифрование.
- Поддержку больших томов. Диск с системой NTFS может делиться на части до 8 ТБ.
Недостатки у работы с NTFS тоже есть. Сюда можно отнести:
- Затрудненную работу с каталогами средних размеров. Она обусловлена тем, что они почти всегда фрагментированы.
- Медленные диски и контроллеры без Bus Mastering. Это значительно снижает быстродействие диска.
- Диск, который долго работает на 80-90 %, будет демонстрировать крайне низкое быстродействие.
- Существенные требования к памяти.
Работа с NTFS рекомендована для файлов небольших размеров, а также для взаимодействия с Windows и приложениями под нее.
FAT32
При работе с компьютерами и флеш-картами нередко приходится иметь дело с FAT32. Она является одной из наиболее старых файловых систем. Используется преимущественно для съемных накопителей и флеш-карт. Она совместима с большинством устройств, имеющих USB-вход.
К особенностям FAT32 относят:
- Ограниченность размера отдельного документа. Он не может быть больше 4 Гб. Это критично для больших архивов или фильмов.
- Ограниченность раздела. Он не может превосходить 8 Тб. Этого обычно достаточно для работы с компьютером, но сейчас уже встречаются накопители намного большего объема.
- Несовместимость с Windows. FAT32 поддерживает возможность записи только старых Windows^ 95, 98 и ME.
- Совместимость с большинством устройств с наличием USB-входа. Такое оборудование обычно не распознает NTFS, поэтому приходится производить переформатирование.
FAT32 подойдет для хранения разнообразных медиафайлов, которые планируется часто воспроизводить на различных устройствах.
Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!
