NTFS. Pochopení vnitřního fungování souborového systému Windows

Who made NTFS?
Microsoft Corporation NTFS is a proprietary file system developed by Microsoft Corporation for its newer Windows® operating systems, starting with Windows® NT 3.1 and Windows® 2000, including Windows® XP, Server 2003, Vista, 7, Server 2008, 8, 8.1, 10, and all their successors to date.
Další informace najdete na www.sciencedirect.com

Hlavním souborovým systémem používaným v operačních systémech Windows je NTFS, což je zkratka pro New Technology File System. Debutoval v roce 1993 spolu se systémem Windows NT a následně se vyvinul ve výchozí souborový systém pro všechny verze systému Windows, včetně systému Windows 10. Systém NTFS má oproti systému FAT32 řadu výhod z hlediska spolehlivosti, výkonu a zabezpečení. V tomto příspěvku prozkoumáme vnitřní fungování systému NTFS a odpovíme na některé často kladené dotazy týkající se jeho funkčnosti.

Jak souborový systém NTFS ukládá data?

K uspořádání a uložení dat na paměťovém médiu, obvykle pevném disku, používá systém NTFS hierarchickou strukturu. Systém NTFS používá jako základní úložnou jednotku clustery, což jsou v podstatě kolekce sektorů s pevnou velikostí. V závislosti na své velikosti je soubor při generování rozdělen do jednoho nebo více clusterů. Ke sledování clusterů přiřazených jednotlivým souborům se po přidělení clusterů v úložném zařízení používá alokační tabulka souborů (FAT).

K uchovávání údajů o souborech a adresářích používá systém NTFS hlavní tabulku souborů (Master File Table, MFT). V MFT je zaznamenán název každého souboru, jeho velikost, časová razítka vytvoření a aktualizace a přístupová oprávnění. Díky tomuto konsolidovanému úložišti metadat je možné soubory efektivně organizovat a přistupovat k nim. Kromě toho systém NTFS používá k indexování a organizaci dat souborového systému sofistikované datové struktury, jako jsou B-stromy, což zvyšuje výkon a urychluje vyhledávání souborů.

Co je lepší, NTFS nebo FAT32?

Ze srovnání systému NTFS a FAT32 je zřejmé, že systém NTFS má řadu výhod, díky kterým je ve většině případů lepší volbou. Systém FAT32 je méně vhodný pro současné potřeby ukládání dat kvůli omezení velikosti souborů a kapacity oddílů. Má omezení maximální velikosti souboru 4 GB, což může být velký problém při práci s velkými multimediálními soubory nebo obrázky na disku.

Teoretický limit maximální velikosti souboru pro systém NTFS je naproti tomu ohromujících 16 exabajtů (EB). Systém NTFS navíc nabízí vylepšené funkce zabezpečení včetně šifrování souborů a seznamů řízení přístupu (ACL), které umožňují přesnější kontrolu oprávnění souborů a obranu proti nelegálnímu přístupu. Komprese souborů, diskové kvóty a podpora žurnálování jsou dalšími funkcemi systému NTFS, které zvyšují spolehlivost souborového systému a jeho schopnost obnovy.

Kdy je vhodné používat systém NTFS?

Většina uživatelů systému Windows doporučuje používat jako souborový systém NTFS, protože dobře funguje v současných počítačích a serverech. Nabízí vyšší výkon, spolehlivost a zabezpečení než FAT32 a je výchozím souborovým systémem pro instalace systému Windows. Proto se doporučuje používat pro úložná zařízení systém NTFS, pokud používáte operační systém Windows, zejména Windows 10 nebo novější.

Systém FAT32 však může být za určitých okolností stále užitečný. Například FAT32 nabízí lepší kompatibilitu, pokud potřebujete k úložnému zařízení přistupovat jak z operačního systému Windows, tak z jiných operačních systémů než Windows, jako je macOS nebo Linux. Kromě toho mohou některé starší přístroje podporovat pouze formát FAT32, včetně některých herních konzolí a přehrávačů médií. Za těchto okolností můžete být nuceni použít FAT32 i přes jeho nevýhody, aby byla zajištěna kompatibilita.

Je systém NTFS omezen na 4 GB?

Ne, na rozdíl od systému FAT32 nemá systém NTFS omezení velikosti souborů na 4 GB. Jak již bylo zjištěno, systém NTFS nabízí podstatně větší velikosti souborů a teoreticky podporuje soubory o velikosti až 16 exabajtů. Z tohoto důvodu systém NTFS vyniká při zpracování velkých souborů, jako jsou databázové soubory, obrázky na disku a filmy s vysokým rozlišením. Jednou z pozoruhodných výhod systému NTFS oproti systému FAT32, zejména v dnešních počítačových prostředích s velkým objemem dat, je absence limitu 4 GB.

NTFS je konečně spolehlivý a funkčně bohatý souborový systém, který se ujal jako výchozí volba pro uživatele systému Windows. Ve srovnání s FAT32 nabízí vyšší výkon, zabezpečení a flexibilitu. K efektivní organizaci a ukládání dat používá systém NTFS clustery, MFT a propracované datové struktury. Přestože FAT32 může být za určitých okolností stále vyžadován, například kvůli kompatibilitě napříč platformami, systém NTFS je uživatelům systému Windows obvykle doporučován kvůli mnoha výhodám. Omezení velikosti souboru na 4 GB, které trápilo systém FAT32, neplatí ani pro systém NTFS, takže je preferovaným souborovým systémem pro zpracování rozsáhlých dat.

FAQ
Může NTFS kopírovat více než 4 GB?

Souborový systém NTFS (New Technology File System) dokáže kopírovat soubory větší než 4 GB. Maximální velikost souboru pro souborový systém NTFS, který je výchozím souborovým systémem pro operační systémy Windows, je 16 exabytů, tedy přibližně 16 milionů terabytů. To znamená, že systém NTFS si poradí s jakoukoli velikostí souboru, dokonce i se soubory většími než 4 GB.

Je systém NTFS lepší než FAT?

Obecně se má za to, že NTFS (New Technology File System) je ve srovnání s FAT (File Allocation Table) propracovanější a lepší souborový systém. Zde je několik vysvětlení, proč je NTFS často považován za lepší než FAT: 1. Bezpečnost: NTFS nabízí robustnější bezpečnostní opatření než FAT. Má rozsáhlé funkce zabezpečení včetně seznamů řízení přístupu (ACL), šifrování, oprávnění k souborům a dalších, které poskytují uživatelům větší kontrolu nad přístupem k souborům a chrání důležité informace. Systém NTFS poskytuje větší velikosti souborů a kapacity svazků než systém FAT.

2. Velikost souborů a kapacita svazků. Na rozdíl od systému NTFS, který má mnohem větší omezení (16 TB pro soubory a 256 TB pro oddíly), má FAT32, nejpoužívanější verze systému FAT, omezení velikosti souborů a oddílů na 4 GB, resp. 2 TB. 3. Spolehlivost dat: Integrita souborového systému NTFS je podpořena vestavěnými funkcemi, jako je žurnálování. Systém NTFS dokáže úspěšněji obnovit data než systém FAT v případě náhlého vypnutí systému nebo výpadku napájení, což snižuje pravděpodobnost poškození souborů.

4. Systém NTFS podporuje kompresi a šifrování souborů na úrovni souborového systému. To umožňuje efektivnější využití místa na disku a snadné šifrování důležitých souborů a adresářů. 5. Atributy souborů a složek: NTFS umožňuje složitější atributy souborů, například indexování, šifrování a kompresi souborů, což může zvýšit výkon a nabídnout lepší organizaci dat.

Přestože systém NTFS má oproti systému FAT řadu výhod, lze systém FAT za určitých okolností stále doporučit. Například některé zastaralé přístroje mohou podporovat pouze souborové systémy FAT, jako jsou specifické herní konzole nebo fotoaparáty. Systém FAT se také snadněji používá a je kompatibilnější s různými platformami než jiné souborové systémy, takže je vhodný pro sdílení souborů mezi systémy Windows a jinými systémy.

Celkově je systém NTFS považován za lepší souborový systém než FAT pro současné operační systémy Windows díky svým rozšířeným funkcím, vyššímu zabezpečení, spolehlivosti a výkonu.