Файловые системы используемые в Windows
Файловая система — невидимый механизм на жестком диске, который ответствен за то, чтобы отслеживать сохранение данных. Думайте об этом как об оглавлении, содержащем информацию о соответствии имени и места хранения на физической поверхности диска. Windows 7 поддерживает четыре типа файловых систем:
- FAT (16-разрядная таблица размещения файлов)
FAT используется для дисков размером менее 512 Мбайт, таких как маленькие карты флэш-памяти и гибкие диски. Самый большой объем, поддерживаемый файловой системой FAT, составляет 2 Гбайт.
- FAT32 (32-разрядная таблица размещения файлов)
Разработана, чтобы преодолеть 2-гигабайтное ограничение размера раздела в FAT, FAT32 поддерживается любой версией Windows начиная с Windows 95 OSR2. Сейчас она используется главным образом для карт флэш-памяти больше 2 Гбайт и на более старых компьютерах, использующих Windows 98 и Windows Me. Кроме поддержки более объемных дисков она позволяет использовать меньшие размеры кластеров файлов (см. врезку «Понимание размеров кластеров» на с. 227) для более эффективного, чем FAT, хранения информации.
Расширенная таблица размещения файлов» была разработана, чтобы избежать многих недостатков FAT32 и использоваться на дисках, где NTFS нельзя использовать, таких как карты флэш-памяти. exFAT поддерживается в Windows 7. Windows Vista SP1 и более ранних версиях.
- NTFS (Файловая система NT)
NTFS была создана, чтобы полностью заменить FAT/FAT32, и является базовой файловой системой на всех компьютерах Windows 7. (Если более конкретно, то Windows 7, Vista и ХР работают с NTFS версии 3.1.) Она предлагает такие средства защиты, как шифрование и полномочия (см. главу 7), сжатие и квоты. Она в целом быстрее и надежнее, чем FAT/FAT32.
Windows 7 может быть установлена только на диск NTFS, но видит разделы, форматированные в FAT или FAT32. Если на компьютере Windows 7 установлена одна операционная система, то все диски должны быть отформатированы в NTFS. Единственный довод в пользу использования другой файловой системы — это система двойной загрузки с очень старой версией Windows, в этом случае следует выбрать файловую систему, распознаваемую всеми операционными системами.
Что выбрать FAT32, NTFS, exFAT
Вы знаете, что Windows Phone использует NTFS? Почему большинство карт памяти и почти все USB-накопители по-прежнему используют старый-добрый FAT? Почему вы можете хранить полноразмерные HD-фильмы на некоторых флеш-накопителях и не можете на других? Почему некоторые устройства поддерживают только карты памяти SDHC до 32 ГБ, и что можно сделать, чтобы заставить их использовать 64 ГБ SDXC? Эти и многие другие вопросы связаны с типом файловой системы, используемой конкретным устройством хранения. Но как это связано с Windows?
Файловые системы Windows
В начале истории персональных компьютеров (думаю, в эпоху текстовых DOS-боксов и дискет) единственной используемой файловой системой была FAT12. С появлением жестких дисков, способных хранить несколько мегабайт данных (да, именно мегабайт, а не гигабайт!) была разработана новая версия FAT под названием FAT16. Под эту файловую систему и разрабатывался Windows 95, получив лишь «апгрейд» в виде поддержки более длинных имен файлов. В Windows 98 Microsoft добавили поддержку еще одной новой версии FAT под названием FAT32 для поддержки больших жестких дисков (да, к тому времени мы уже начали измерять дисковое пространство в гигабайтах).
В параллельной вселенной Windows NT Microsoft все время использовала файловую систему новых технологий, или NTFS. Windows NT 4, Windows 2000, а затем Windows XP, Vista, Windows 7, 8, 8.1 и новые Windows 10 используют NTFS.
В еще одной параллельной вселенной – вселенной съемного хранилища вы можете выбирать между универсальным FAT32 (при этом столкнувшись с его ограничением в размерах файлов в 4 ГБ) и более новым, но не так широко поддерживаемым (из-за ограничений по лицензированию) exFAT. Кстати, exFAT используется в качестве файловой системы по выбору на всех картах SDXC емкостью 64 ГБ и более.
Итак, в настоящее время у нас есть три различных семейства файловых систем: древняя, но все же широко применяемая FAT32, новая NTFS и свежеразработанная, оптимизированная на основе Solid ExFAT. Какую из этих файловых систем использовать, и когда? И каковы различия между ними?
FAT32: Очевидный выбор
FAT32 по-прежнему остается единственной файловой системой, используемой в Windows 98 или Windows ME. FAT32 фактически является файловой системой выбора для карт памяти SD до 32ГБ включительно. Наконец, FAT32 часто используется для форматирования USB-накопителей, в том числе емкостью 64ГБ и выше.
Старичок FAT32… Его основные ограничения хорошо известны. FAT32 поддерживает работу с файлами размером не более 4 ГБ. Если кажется, что для одного файла это много, вспомните о том, что один видеоролик в формате HD занимает от 4,5 до 10 ГБ, и сразу станет понятно, насколько данное ограничение существенно в современных реалиях. Его другие ограничения включают в себя отсутствие надежной поддержки, абсолютное отсутствие контроля доступа, отсутствия шифрования, сжатия или отказоустойчивости.
Иначе говоря, это совершенно простая и легкая файловая система, которая подходит практически для любой портативной электроники с низкой производительностью, такой как цифровые камеры и видеокамеры, простые смартфоны, MP3-плееры и аналогичные устройства. Из-за его почтенного возраста и широкой популярности в Windows с 1997 года FAT32 поддерживается практически всей техникой, включая холодильник и кофеварку. Другими словами, если вы хотите носить с собой одно съемное запоминающее устройство и быть уверенным, что его можно использовать с любым подключаемым модулем, FAT32 – то, что вам нужно.
NTFS: системный диск
Однако ограничения FAT32 не позволят эффективно использовать ее в современных вычислительных средах. Отсутствие контроля доступа – это одно, абсолютное отсутствие ведения журнала и каких-либо намеков на отказоустойчивость – это другое. Ограниченный размер файла также является огромным минусом. В результате Microsoft представила новую файловую систему, которую они назвали файловой системой новых технологий, или NTFS.
В NTFS есть все, чего не хватает FAT. Мощные параметры контроля доступа? Пожалуйста. Отказоустойчивость и ведение журнала? Получите. Мгновенное сжатие и шифрование отдельных файлов, папок и целых томов диска? Конечно. Альтернативные потоки данных, повышенные меры безопасности, резервное копирование самой файловой системы и важных системных файлов и многие другие функции… Начиная с его первоначального выпуска в 1994 году, NTFS получала все новые обновления, в том числе, повышающие ее совместимость. Ее великолепный дизайн и простая реализация по-прежнему не имеют аналогов среди других файловых систем даже сегодня. Она достаточно универсальна для использования даже на смартфонах начального уровня под управлением Windows Phone 8 и 8.1. Но, если это такая отличная файловая система, почему ее не используют все и везде?
Как вы могли ожидать, NTFS не лишена недостатков. Разработанная еще в 1994 году для серверных операций, эта файловая система всегда требовала большой вычислительной мощности для поддержания своих многочисленных структур. Ее системные записи быстро растут, занимают драгоценное пространство и добавляют дополнительную нагрузку на эти устройства хранения, использующие флэш-память NAND. Наконец, если использовать что-либо, кроме больших жестких дисков, ее накладные расходы окажутся слишком велики, поэтому всеобщее признание система пока так и не завоевала. И последнее, но не менее важное: NTFS запатентована Microsoft, которые не желают открывать лицензии на эту файловую систему конкурентам.
exFAT: лучшее, если поддерживается…
Чтобы преодолеть ограничения FAT32 и уменьшить дополнительную нагрузку, оказываемую NTFS на носители на основе NAND, Microsoft разработала еще одну файловую систему под названием Extended FAT или exFAT. Эта файловая система в значительной степени основана на той же концепции, что и оригинальный FAT, только теперь она является настоящей 64-битной файловой системой без ограничения размера файла, существующего в FAT32. Именно поэтому exFAT используется как стандарт для больших SD-карт (стандарт SDXC требует, чтобы все SD-карты размером 64 ГБ и более были отформатированы с помощью exFAT). Поэтому, если вы покупаете 64-гигабайтную карту microSDXC, она будет работать на основе exFAT … и по этой причине она может не распознаваться вашим смартфоном или планшетом.
Причина, по которой exFAT не заменила древний FAT32 повсюду – платное лицензирование. В отличие от FAT32, которая бесплатна для всех без роялти, с производителей, которые хотят использовать exFAT на своих устройствах Microsoft взимает плату за лицензирование. В результате создатели телефонов Android, низкоуровневых Android-планшетов и дешевых камеры предпочитают сэкономить несколько центов стоимости устройств (в пересчете на единицу выпущенной техники) на лицензировании, предпочитая исключить exFAT из списка поддерживаемых файловых систем. В результате, если вы вставляете новую 64-гигабайтную микро SD-карту в такое устройство, карта, скорее всего, не будет распознана.
Можете ли вы самолично преодолеть это ограничение? В большинстве случаев да, и довольно легко. Просто подключите свою SD-карту к ПК через устройство чтения карт и отформатируйте ее с помощью … вы догадались… FAT32! Таким образом, вы потеряете возможность хранить на ней файлы размером более 4 ГБ, но ваша карта памяти, скорее всего, будет распознана и будет бесперебойно работать на устройстве Android, которое по техническим характеристикам вроде как и не должно поддерживать SD-карты емкостью более 32 ГБ.
(Обратите внимание, что некоторые устройства могут быть слишком старыми, чтобы распознавать карты памяти SDXC чисто физически. Да, таковые не производятся вот уже несколько лет, но выпущенные ранее устройства могут по-прежнему не поддерживать карту SDXC независимо от того, с какой файловой системой она поставляются)
Однако минуточку… Windows Phone – это ОС Microsoft, так не будут ли устройства Windows Phone поддерживать exFAT по умолчанию? Так и есть! Windows Phone 8 и 8.1 действительно поставляются со встроенной поддержкой exFAT, бесплатной для производителей, которые хотят выпускать устройства для платформы Windows Phone. Microsoft предлагает бесплатную лицензию exFAT в рамках своего «пакета стимулирования», призванного побудить большее число производителей присоединиться к платформе Windows Phone.
Наконец, все или почти все планшеты с операционной системой Windows RT и полной версией Windows 8 или 8.1 поддерживают exFAT и распознают 64-ГБ и более крупные SD-карты без труда.
Восстановление файловых систем Windows
Практически каждый инструмент восстановления данных на базе Windows предлагает поддержку FAT32 и NTFS. Инструменты, поддерживающие exFAT, гораздо менее доступны из-за ограничений лицензирования Microsoft. Одним из инструментов поддержки всех трех файловых систем Windows является RS Partition Recovery .
SetupComp
Файловые системы используемые в Windows 7
Файловая система — невидимый механизм на жестком диске, который ответствен за то, чтобы отслеживать сохранение данных. Думайте об этом как об оглавлении, содержащем информацию о соответствии имени и места хранения на физической поверхности диска.
Windows 7 поддерживает четыре типа файловых систем:
FAT (16-разрядная таблица размещения файлов)
FAT используется для дисков размером менее 512 Мбайт, таких как маленькие карты флэш-памяти и гибкие диски. Самый большой объем, поддерживаемый файловой системой FAT, составляет 2 Гбайт.
FAT32 (32-разрядная таблица размещения файлов)
Разработана, чтобы преодолеть 2-гигабайтное ограничение размера раздела в FAT, FAT32 поддерживается любой версией Windows начиная с Windows 95 OSR2. Сейчас она используется главным образом для карт флэш-памяти больше 2 Гбайт и на более старых компьютерах, использующих Windows 98 и Windows Me. Кроме поддержки более объемных дисков она позволяет использовать меньшие размеры кластеров файлов для более эффективного, чем FAT, хранения информации.
ехFАТ
Расширенная таблица размещения файлов» была разработана, чтобы избежать многих недостатков FAT32 и использоваться на дисках, где NTFS нельзя использовать, таких как карты флэш-памяти. exFAT поддерживается в Windows 7. Windows Vista SP1 и более ранних версиях.
NTFS (Файловая система NT)
NTFS была создана, чтобы полностью заменить FAT/FAT32, и является базовой файловой системой на всех компьютерах Windows 7. (Если более конкретно, то Windows 7, Vista и ХР работают с NTFS версии 3.1.) Она предлагает такие средства защиты, как шифрование и полномочия, сжатие и квоты. Она в целом быстрее и надежнее, чем FAT/FAT32.
Windows 7 может быть установлена только на диск NTFS, но видет разделы, форматированные в FAT или FAT32. Если на компьютере Windows 7 установлена одна операционная система, то все диски должны быть отформатированы в NTFS. Единственный довод в пользу использования другой файловой системы — это система двойной загрузки с очень старой версией Windows, в этом случае следует выбрать файловую систему, распознаваемую всеми операционными системами.
Выводы
В данной заключительной части «одной строчкой» собраны ключевые особенности быстродействия этих трех файловых систем.
FAT — плюсы:
FAT — минусы:
NTFS — плюсы:
NTFS — минусы:
Хотелось бы еще раз подчеркнуть, что на практике основной фактор, от которого зависит быстродействие файловой системы — это, как ни странно, объем памяти машины. Системы с памятью 64-96 Мбайт — некий рубеж, на котором быстродействие NTFS и FAT32 примерно эквивалентно. Обратите внимание также на сложность организации данных на вашей машине. Если вы не используете ничего, кроме простейших приложений и самой операционной системы — может случиться так, что FAT32 сможет показать более высокое быстродействие и на машинах с большим количеством памяти.
NTFS — система, которая закладывалась на будущее, и это будущее для большинства реальных применений сегодняшнего дня еще, к сожалению, видимо не наступило. На данный момент NTFS обеспечивает стабильное и равнодушное к целому ряду факторов, но, пожалуй, всё же невысокое — на типичной «игровой» домашней системе — быстродействие. Основное преимущество NTFS с точки зрения быстродействия заключается в том, что этой системе безразличны такие параметры, как сложность каталогов (число файлов в одном каталоге), размер диска, фрагментация и т.д. В системах FAT же, напротив, каждый из этих факторов приведет к существенному снижению скорости работы.
Только в сложных высокопроизводительных системах — например, на графических станциях или просто на серьезных офисных компьютерах с тысячами документов, или, тем более, на файл-серверах — преимущества структуры NTFS смогут дать реальный выигрыш быстродействия, который порой заметен невооруженным глазом. Пользователям, не имеющим большие диски, забитые информацией, и не пользующимся сложными программами, не стоит ждать от NTFS чудес скорости — с точки зрения быстродействия на простых домашних системах гораздо лучше покажет себя FAT32.
В дополнение ко всему вышесказанному: существующий том с FAT можно преобразовать в NTFS без потери данных с помощью команды CONVERT.
Сделать это можно следующим образом. В командной строке наберите
convert e: /fs:ntfs
Вместо e: можно подставить необходимый диск.
Для конвертации флешки команда выглядит так: convert диск: /fs:ntfs /nosecurity /x где диск – это буква вашей флешки.
Однако эффективность такого решения не очень высокая из-за особенностей процесса преобразования.
В заключение приведу несколько общих рекомендаций по выбору наиболее подходящей файловой системы. Если у вас флеш-накопитель небольшого объема, форматируйте его в FAT32. Флешки большого объема форматируйте exFAT, так как «скачки скорости» на них будут особенно заметны. Внешние жесткие диски обычно имеют большой объем и высокую производительность (особенно те, которые обладают разъемами USB 3.0), поэтому их лучше форматировать в NTFS.
Вот, собственно, и все, что должен знать пользователь о файловых системах. Если нужна более подробная информация — ищите соответствующую литературу.