Атрибуты файлов в NTFS

Каждый занятый сектор на NTFS – томе принадлежит тому или иному файлу. Даже метаданные файловой системы являются частью файла. NTFS рассматривает каждый файл (или каталог) как набор файловых атрибутов. Такие элементы, как имя файла, информация о его защите и даже данные в нем, являются атрибутами файла. Каждый атрибут идентифицируется кодом определенного типа и, опционально, именем атрибута.

Если атрибуты файла вмещаются в файловую запись, они называются резидентными атрибутами. Такими атрибутами всегда являются имя файла и дата его создания. В тех случаях, когда информация о файле слишком велика, чтобы вместиться в одну MTF – запись, некоторые атрибуты файла становятся нерезидентными. Резидентные атрибуты хранятся в одном или более кластерах и представляют собой поток альтернативных данных для текущего тома ( об этом – чуть ниже). Для описания местонахождения резидентных и нерезидентных атрибутов NTFS создает атрибут Attribute List.

В табл. 7 показаны основные атрибуты файлов, определенные в NTFS. В будущем этот список может быть расширен.

 

Таблица 7.

Атрибут	Описание
Standart Information	Содержит такую стандартную информацию, как дата создания и число ссылок
Attribute List	Список местонахождения всех атрибутов, размещенных вне записи MTF
File Name	Повторяющийся атрибут для длинных и коротких имен файлов. Длинное имя файла состоит из 13 – 255 символов Unicode, короткое представлено в формате 8.3. Возможно использование дополнительных имен, например, в формате Posix
Security Descriptor	Информация о том, кто является владельцем файла и кто имеет доступ к файлу
Data	Данные, содержащиеся в файле. NTFS позволяет использовать более одного атрибута этого типа для каждого файла. Каждый файл обычно имеет наименованный атрибут типа Data. Помимо этого файл может иметь дополнительные именованный атрибуты данного типа, каждый из которых использует собственный синтаксис.
Object ID	Уникальный в рамках тома идентификатор файла. Используется сервисом слежения за ссылками
Logged Tool Stream	Схож с потоковыми операциями, но в данном случае изменения заносятся в протокол. Используется Encrypting File System (EFS) – файловой системой с шифрованием, поддерживаемой в Windows 2000.
Reparse Point	Использование при монтировании томов, драйверами – фильтрами и в ряде других случаев
Index Root	Используется для реализации каталогов и других индексов
Index Allocation	Используется для реализации каталогов и других индексов
Bitman	Используется для реализации каталогов и других индексов
Volume Information	Используется только в системном файле $Volume. Содержит версию тома
Volume Name	Используется только в системном файле $Volume. Содержит метку тома.

 

 

Файловая система CDFS

В Windows 2000 обеспечивается поддержка файловой системы CDFS, отвечающей стандарту ISO 9660, описывающему расположение информации на CD – ROM. Поддерживаются длинные имена файлов в соответствии с ISO 9660 Level 2.

При создании CD – ROM для использования под управлением Windows 2000 следует иметь в виду следующее:

- все имена каталогов и файлов должны содержать менее 32 символов

- все имена каталогов и файлов должны состоять только из символов верхнего регистра

- глубина каталогов не должна превышать 8 уровней от корня;

- использование расширений имен файлов не обязательно.

 

 

UNIVERSAL DISK FORMAT

Поддержка файловой системы UDF является одним из новшеств в Windows 2000. Universal Disk Format – это файловая система, отвечающая стандарту ISO 13346 и используемая для обмена данными с накопителями CD – ROM и DVD. В настоящее время поддерживаются только диски версий UDF 1.02 и 1.50.

На этом мы закончим рассмотрение файловых систем, поддерживаемых в Microsoft Windows 2000, и перейдем к обслуживанию их достоинств и недостатков, а также приведем рекомендации по их использованию.

 

Сравнение файловых систем.

Под управлением Microsoft Windows 2000 возможно использование файловых систем FAT 16, FAT 32, NTFS или их комбинаций. Выбор операционной системы зависит от следующих критериев:

- того, как используется компьютер

- аппаратной платформы

- размера и числа жестких дисков

- безопасности информации

 

 

Файловые системы FAT

Как вы уже могли заметить, цифры в названии файловых систем – FAT 16 и FAT 32 - указывают на число бит, необходимых для хранения информации о номерах кластеров, используемых файлом. Так, в FAT 16 применяется 16 – битная адресация и, соответственно, возможно использование до 2\16 адресов. В Windows 2000 первые четыре бита таблицы расположения фалов FAT 32 необходимы для собственных нужд, поэтому в FAT 32 число адресов достигает 2\28.

В табл. 8 показаны размеры кластеров для файловых систем FAR 16 и FAT32 .

 

Таблица 8

 

Размер диска	Размер кластера FAT16	Размер кластера FAT32
260 – 511 Мбайт		Не поддерживается
512 – 1023 Мбайт
1024 – 2 Гбайт
2 – 8 Гбайт	Не поддерживается
8 – 16 Гбайт	Не поддерживается
16 – 32 Гбайт	Не поддерживается
Более 32 Гбайт	Не поддерживается

 

 

Помимо существенных отличий в размере кластера FAT 32 также позволяет корневому каталогу расширяться (в FAT 16 число вхождений ограничено 512 и может быть даже ниже при использовании длинных имен файлов).

Преимущества FAT 16:

Среди преимуществ FAT 16 можно отметить следующие:

- файловая система поддерживается операционными системами MS – DOS, Windows 95, Windows98, Windows NT, Windows 2000, а также некоторыми операционными системами UNIX

- существует большое число программ, позволяющих исправлять ошибки в этой файловой системе и восстанавливать данные,

- при возникновении проблем с загрузкой с жесткого диска система может быть загружена с флоппи – диска.

- Данная файловая система достаточно эффективна для томов объемом менее 256 Мбайт.

 

Недостатки FAT 16

К основным недостаткам FAT 16 относятся:

- корневой каталог не может содержать больше 512 элементов. Использование длинных имен файлов существенно сокращает число этих элементов

- FAT 16 поддерживает не более65 536 кластеров, а так как некоторые кластеры зарезервированы операционной системой, число доступных кластеров – 65 524. Каждый кластер имеет фиксированный размер для данного логического устройства. При достижении максимального число кластеров при их максимальном размере (32 Кбайт) максимальный объем поддерживаемого тома ограничивается 4 Гбайт (под управлением Windows 2000). Для поддержания совместимости с VS - DO– , Windows 95 и объем тома под FAT 16 не должен превышать 2 Гбайт

- Не поддерживается резервная копия загрузочного сектора

- В FAT 16 не поддерживается встроенная защита файлов и их сжатие

- На дисках большого объема теряется много места за счет того, что используется максимальный размер кластера. Место под файл выделяется исходя из размера не файла, а кластера.

 

 

Преимущества FAT 32

Среди преимуществ FAT 32 можно отметить следующие:

- выделение дискового пространства выполняется более эффективно, особенно для дисков большого объема

- корневой каталог в FAT 32 представляет собой обычную цепочку кластеров и может находиться в любом месте диска. Благодаря этому FAT 32 не накладывает никаких ограничений на число элементов в корневом каталоге

- за счет использования кластеров меньшего размера (4 Кбайт на дисках объемом до 8 Гбайт) занятое дисковое пространство обычно на 10 – 15% меньше, чем под FAT 16

- FAT 32 является более надежной файловой системой. В частности, она поддерживает возможность перемещение корневого каталога и использования резервной копии FAT. Помимо этого загрузочная запись содержит ряд критичных для файловой системы данных.

 

Недостатки FAT 32

Основные недостатки FAT 32 :

 

- размер тома при использовании FAT 32 под Windows 2000 ограничен 32 Гбайт

- тома FAT 32 недоступны из других операционных систем – только из Windows 95 OSR2 и Windows 98

- не поддерживается резервная копия загрузочного сектора

- в FAT 32 не поддерживается встроенная защита файлов и их сжатие

 

Файловая система NTFS

 

Немного истории

В апреле 1997г. Microsoft и IBM начали совместную разработку новой операционной системы OS\2. Под эту ОС специально была разработана файловая система, призванная обеспечить стабильную и быструю работу с диском и облегчить труд администраторов. Но некоторые разногласия компаний привели к тому, что в сентябре 1990г. сотрудничество было прекращено и каждый пошел своей дорогой. В результате мир получил OS\2 и файловую систему HPFS от IBM и Windows NT с файловой системой NTFS от Microsoft . У файловых систем было много общего, и до версии Windows NT 3.51 включительно Microsoft обеспечивала в своих операционных системах поддержку HPFS.

На сегодняшний день из семейства Windows файловую систему NTFS поддерживают только те операционные системы, которые базируются на ядре NT. Это Windows NT 3.хх, Windows 2000 и Windows XP.

При работе в Windows 2000 Microsoft рекомендуется отформатировать все разделы жесткого диска под NTFS, за исключением тех конфигураций, когда используется несколько операционных систем (кроме Windows 2000 и Windows NT) . Применение NTFS вместо FAT позволяет использовать функции, доступные в NTFS. К ним, в частности, относятся:

- возможность восстановления. Эта возможность «встроена» в файловую систему. NTFS гарантирует сохранность данных за счет того, что использует протокол и некоторые алгоритмы восстановления информации. В случае системного сбоя NTFS использует протокол и дополнительную информацию для автоматического восстановления целостности файловой системы

- сжатие информации. Для томов NTFS Windows 2000 поддерживает сжатие отдельных файлов. Такие сжатые файлы могут использоваться Windows 2000 - приложениями без предварительной распаковки, которая происходит автоматически при чтении из файла. При закрытии и сохранении файл снова упаковывается

 

Помимо этого, можно выделить следующие преимущества NTFS :

 

1. некоторые функции операционной системы требуют наличия NTFS

2. скорость доступа намного выше - NTFS минимизирует число обращений к диску, требуемых для нахождения файла

3. защита файлов и каталогов. Только на томах NTFS возможно задание атрибутов доступа к файлам и папкам

4. при использовании NTFS Windows 2000 поддерживает тома объемом до 2 Тбайт

5. файловая система поддерживает резервную копию загрузочного сектора – она располагается в конце тома

6. NTFS поддерживает систему шифрования Encrypted File System, обеспечивающую защиту от неавторизированного доступа к содержимому файлов

7. При использовании квот можно ограничить объем дискового пространства, занимаемого пользователями

 

Недостатки NTFS

Говоря о недостатках файловой системы NTFS, следует отметить, что:

- NTFS – тома недоступны в MS – DOS , Windows 95 и Windows 98. Помимо этого ряд функций, реализованных в NTFS под Windows 2000 , недоступен в Windows 4.0 и более ранних версиях

- Для томов небольшого объема, содержащих много файлов небольшого размера, возможно снижение производительности по сравнению с FAT.