На сегодняшний день на внешних носителях, таких как флешки, карты памяти или же внешние жесткие диски, может использоваться разная файловая система:
- exFAT;
- FAT32;
- NTFS.
Какую именно выбрать среди этих систем, пользователи чаще всего не знают, поэтому изначально лучше рассмотреть преимущества и недостатки каждой из них.
FAT32
Данная файловая система была создана компанией Microsoft для того, чтобы заменить систему FAT16, которая на тот момент уже не являлась актуальной и не могла удовлетворять требования пользователей. На данный момент FAT32 является наиболее распространенной, несмотря на то, что файловая система exFAT является более современной и зачастую превосходит по характеристикам.
Стоит отметить, что на сегодняшний день преимущественное большинство флешек и различных карт памяти поставляется именно в этом стандарте. Помимо этого, в процессе форматирования носителя в бытовых устройствах, таких как, например, фотоаппарат, он начинает функционировать именно в этой системе. Именно в этом и заключается основное преимущество FAT32, благодаря которому его до сих пор и не обогнала по популярности файловая система exFAT - это совместимость. Вы можете использовать данный накопитель в любом бытовом плеере, принтере или других устройствах и при этом иметь уверенность в том, что у вас будет доступ к файлам и они будут нормально читаться. Но на этом преимущества заканчиваются и начинаются недостатки.
Основная причина, по которой стоит в некоторых ситуациях использовать FAT32 не только на флешках, но и на стационарных компьютерах - то, что можно будет на компьютере запускать практически любые операционные системы, такие как Windows 95 и прочие. Для создания такой конфигурации достаточно просто будет установить предыдущую версию ОС на раздел, который форматирован под эту файловую систему, после чего сделать его основным. Другие разделы, доступ к которым осуществляется из других версий ОС, также должны в обязательном порядке форматироваться под FAT32. Прочие операционные системы могут обращаться исключительно к сетевым разделам или томам в формате NTFS, в то время как разделы на локальном компьютере будут оставаться недоступными.
В чем минусы?
Самым важным недостатком, которым отличается FAT32, но не файловая система exFAT, является то, что здесь присутствует ограничение на размер файла, которое составляет 4 Гб. Именно по этой причине запись крупных файлов, таких как, например, резервная копия системного диска или же какое-нибудь продолжительное видео, в данном случае будет невозможна, так как система просто-напросто при попытке записи ответит ошибкой в виде «Недостаточно дискового пространства», даже если на самом деле места еще достаточно.
Помимо этого, не стоит забывать о том, что в самой операционной системе Windows присутствует ограничение на размер раздела, которое составляет 32 Гб. Конечно, можно попробовать его обойти, использовав дополнительные утилиты, но с нынешними накопителями делать это зачастую бессмысленно.
Если же у вас нет никакой необходимости в том, чтобы переносить или же записывать такие объемные файлы, а также если у вас используется носитель небольшого размера, то в таком случае вы можете не раздумывать долго и спокойно форматировать его в FAT32, так как поддержка файловой системы exFAT вам не потребуется.
NTFS
Более современная файловая система по сравнению с предыдущей, которая смогла полностью заменить ее в современных персональных компьютерах, а также ноутбуках. Если у вас по сегодняшний день файлы и файловая система FAT32, то в таком случае настоятельно рекомендуется как можно быстрее сменить ее именно на NTFS. Это значительно расширит возможности вашего компьютера.
Как это сделать?
В Windows exFAT или NTFS сделать основной файловой системой достаточно просто. В командной строке необходимо будет ввести «convert e: /fs:ntfs», где вместо е: устанавливается тот диск, который вы будете форматировать. Таким образом, вы сможете произвести замену файловой системы без какой-либо утраты данных, содержащихся на накопителе.
Как это работает на флешках?
Однако на флешках, а также других внешних устройствах NTFS может работать не так, как на компьютерах. При попытке копирования на такое устройство операционная система автоматически включает процедуру кэширования, когда любой файл изначально копируется в специальную память, и только потом уже перемещается на конечный носитель. В стационарных накопителях это позволяет добиться значительного выигрыша в скорости копирования данных, а также сгладить задержки.
В мобильных устройствах это выглядит примерно так: первоначально скорость обработки данных будет достаточно высокой и периодически будет даже достигать 100 Мб/с, но после того, как закончится память кэша, скорость начнет просто невероятно падать, достигая критически малых величин. При этом, перед тем как начинать копировать следующий файл, система должна будет изначально дописать существующий файл из кэша. В связи с этим достаточно часто возникают такие ситуации, когда копирование просто-напросто зависает на 99%, хотя индикатор жесткого диска по-прежнему горит, как активный.
Если сравнивать скорость копирования с кэшем и без него, на самом деле окажется, что она является практически одинаковой. То есть если NTFS является основной, то мы почти ничего не теряем, кроме предельной скорости копирования, а также предоставления нам информации о том, в течении какого времени будут копироваться данные. Хотя для многих людей такая «информация» может в конечном итоге обернуться только тратой драгоценных нервов.
Есть ли преимущества?
С другой стороны, выбирая между тем, какая лучше файловая система - exFAT или NTFS, следует отметить, что последняя отличается неплохой надежностью, которая позволяет без всяких повреждений данных выдержать не одну внезапную перезагрузку. Такая надежность обеспечивается благодаря использованию технологии журналирования. Таким образом, система более часто обращается к различным областям накопителя, и для флешек или же различных карт памяти такой подход является критичным. Другими словами, они просто начинают более быстро изнашиваться.
exFAT
Недавно компания Microsoft выпустила новую файловую систему - формат exFAT. Данная система предназначена изначально для флеш-накопителей, и по сути можно сказать, что она представляет собой традиционную FAT32, но без каких-либо ограничений. Размеры разделов и файлов в данном случае могут достигать предельно возможных величин, да и количество данных в одной папке является практически неограниченным. Именно по этой причине наиболее распространенная система, где используется exFAT - Android и другие, которые применяются в современных гаджетах.
Есть ли минусы?
Конечно, свои минусы имеет также и файловая система exFAT. Android практически в любых случаях поддерживает данную систему, но, с другой стороны, она не поддерживается многими бытовыми устройствами, и при этом не смогут увидеть эти устройства также носители, на которых используется операционная система Windows XP. Единственное решение данной ситуации - это скачивание патча KB955704, который был недавно выпущен компанией Microsoft и который позволяет использовать систему в Windows XP. Более современные операционки безо всякого труда воспринимают эту файловую систему и активно с ней сотрудничают без каких-либо дополнительных процедур.
Однако если вами достаточно часто используется флеш-накопитель на разных компьютерах, на которых установлена ОС ХР, то в таком случае вам лучше найти какую-нибудь дополнительную флешку, на которой будут присутствовать драйвера. Но данный вариант вряд ли для кого-нибудь будет приемлемым, ведь в этом случае теряется самая важная особенность таких устройств - это их компактность и легкость транспортировки.
Если же у вас компьютеры исключительно с Windows 7 или же флешка будет использоваться не на таком большом количестве ПК, то в таком случае файловая система exFAT станет для вас идеально подходящей.
В заключение можно выделить несколько общих советов о том, как выбрать наиболее актуальную файловую систему.
Если у вас используется флешка, на которой не такой большой объем, то в таком случае можно без колебаний форматировать ее в FAT32. Если же, наоборот, речь идет о флеш-накопителе, объем которого является достаточно большим, то в таком случае он может форматироваться в exFAT, так как «скачки скорости» на таких устройствах будут особенно видимыми. Внешние накопители в преимущественном большинстве случаев отличаются достаточно большим объемом и при этом имеют довольно высокую производительность (в особенности это касается тех устройств, которые используют интерфейс USB 3.0), в связи с чем лучше всего форматировать их исключительно в NTFS.
Без возможности работы с информацией наши компьютеры сразу же превращаются в необыкновенно дорогую кучу железа, не более. Файловая система есть основа основ, на которой базируется любая манипуляция с данными, производимая на ПК: от загрузки операционной системы до чтения текстовых файлов в "блокноте".
В эпоху DOS и Windows 3.1 не было возможности выбирать файловую систему (ФС) - все работали в FAT16 и были довольны. Конечно, не из-за того, что причин для недовольства не было, просто альтернативы на то время не существовало. С выходом в свет Windows 95 OSR2 альтернатива появилась, но выбор между FAT16 и FAT32 был настолько очевиден, что без лишних вопросов более новая версия одержала верх. Операционные системы Windows NT/2000, несмотря на поддержку NTFS, революцию в умах обладателей домашних ПК так и не совершили, поскольку это были системы, больше ориентированные на серверы.
А вот с появлением Windows XP на беззащитные головы пользователей таки свалилась проблема выбора между FAT32 и NTFS. Ведь каждому из нас хочется, как минимум, не отставать от прогресса и применять к своему железному другу последние достижения научно-технического прогресса. Однако кое-что все-таки заставляет нас размышлять на тему "Стоит или не стоит?", и это кое-что - увы, отнюдь не безграничные ресурсы нашего компьютера. Итак, какую же из двух ФС предпочесть? Как вы убедитесь далее, ответ на этот вопрос сугубо индивидуален.
Что такое файловая система?
ФС управляет хранением и доступом к файлам на компьютере - и этим все сказано. Одним из базовых понятий ФС является кластер - минимальный размер данных на диске. Например, если ваш файл "весит" всего 1 байт, а размер кластера на винчестере - 8 Кб, то в итоге на жестком диске размер файла будет тоже 8 Кб (один кластер). Если же файл реально занимает 8,1 Кб, на диске он будет "весить" все 16 Кб (два кластера). Теперь попробуйте прикинуть, сколько сотен файлов хранится на винчестере, и вам покажется, что все прошедшие годы вы просто недооценивали роль кластера в вашей жизни.
Помимо размера кластера (он может меняться в зависимости от ФС), немаловажно, каким образом файловая система заполняет свободную область на диске, плохой алгоритм ведет к фрагментации данных (когда части одного файла на диске находятся далеко друг от друга). Скажу, забегая вперед, что в NTFS алгоритм заполнения не очень хорош. Но обо всем по порядку...
FAT32
Теоретически размер логического диска FAT32 ограничен 8 Тб. На практике же встроенные в Windows 2000/XP средства администрирования дисков не позволят создать раздел размером более 32 Гб. Но даже этого для сегодняшних ПК хватает с лихвой.
Имена файлов в FAT32 могут содержать до 255 символов. Максимально возможный размер одного файла составляет 4 Гб.
Пожалуй, одной из важнейших характеристик ФС является стабильность, то есть устойчивость к ошибкам. У FAT32 с этим дела обстоят, прямо говоря, не важно. Наиболее распространенная ошибка, которая знакома всем обладателям Windows 98, - неправильно записанные данные о количестве свободного места. Она возникает по причине того, что данные о количестве свободного места не вычисляются, как это происходило в FAT16, а просто записываются в загрузочную область. И когда возникает сбой в процессе копирования (удаления, перемещения) файла, ОС не успевает записать обновленные данные о свободном месте на диске, хотя на самом деле оно изменилось. В результате возникает ошибка, исправить которую можно лишь полной проверкой винчестера специальной программой.
К тому же FAT32 довольно сильно подвержен фрагментации (особенно при заполнении диска более чем на 80%) - это существенно замедляет работу. В особо запущенных случаях фрагментация может привести даже к "падению" всей ФС.
NTFS
Ограничения на размер жесткого диска, выставляемые NTFS, сегодня недостижимы - 2 000 000 Гб, так что, можно сказать, ограничений попросту нет. Первые 12% диска под управлением NTFS отводятся под основную таблицу файлов MFT (Master File Table). Она представляет собой каталог всех имеющихся файлов, причем файлы небольшого размера (100 байт) хранятся прямо в MFT - это заметно ускоряет доступ к ним. Для работы ФС очень важны первые 16 элементов MFT (указатели на системные файлы) и поэтому на диске хранится копия этих записей. В результате "снести" NTFS довольно непросто: система в состоянии обойти серьезные неисправности поверхности диска и пережить даже повреждение MFT (аналогичная ситуация для FAT закончилась бы фатально).
Каталог в NTFS представляет собой специфический файл, хранящий ссылки на другие файлы и каталоги. Его внутренняя структура подобна бинарному дереву, что позволяет в десятки раз сократить время поиска нужного файла (так называемый метод деления пополам). Чем больше файлов в каталоге, тем больше преимущество перед FAT32 при поиске.
Отказоустойчивость NTFS связана с тем, что работа с данными производится на основе транзакций - действий, совершаемых целиком и корректно или не совершаемых вообще.
Представим себе, что осуществляется запись данных на диск, и вдруг на середине процесса выясняется, что в том месте, куда мы решили записать очередную порцию данных - физическое повреждение поверхности. В этом случае транзакция записи откатывается целиком (отменить изменения можно благодаря журналу транзакций). Место помечается как сбойное, а данные записываются в другое место - начинается новая транзакция.
Разграничение прав доступа к файлам в NTFS далеко не всегда защищает от несанкционированного доступа к секретным данным. Злоумышленник может подключить ваш жесткий диск к другому компьютеру и без труда прочесть нужные файлы, поскольку ограничение прав доступа не распространяется за пределы вашей ОС. Поэтому в NTFS была введена дополнительная мера - шифрование данных на уровне файловой системы, что позволяет скрывать информацию более успешно.
Сжатие данных в NTFS тоже производится на уровне ФС, что позволяет работать с ними относительно быстро, распаковывая информацию "налету". Механизм сжатия чрезвычайно гибок - можно упаковывать даже половину файла, другую часть оставляя несжатой.
Имя файла может содержать любые символы, включая полный набор национальных алфавитов, так как данные представлены в Unicode (65535 разных символов).
Файлы на компьютере создаются и размещаются на базе системных принципов. Благодаря их реализации, пользователь получает возможность комфортно обращаться к нужной информации, не задумываясь о сложных алгоритмах доступа к ней. Каким образом организована работа файловых систем? Какие из них самые популярные сегодня? Каковы различия между файловыми системами, адаптированными для ПК? И теми, что используются в мобильных устройствах - смартфонах или планшетах?
Файловые системы: определение
Согласно распространенному определению, файловая система - это совокупность алгоритмов и стандартов, задействуемых с целью организации эффективного доступа пользователя ПК к данным, размещенным на компьютере. Некоторые специалисты считают ее частью Другие IT-эксперты, признавая тот факт, что она непосредственно связана с ОС, полагают, что файловая система - независимый компонент управления компьютерными данными.
Каким образом использовались компьютеры до того, как была изобретена файловая система? Информатика - как научная дисциплина - зафиксировала тот факт, что долгое время управление данными осуществлялось посредством структурирования в рамках алгоритмов, заложенных в конкретных программах. Таким образом, один из критериев файловой системы - это наличие стандартов, одинаковых для большинства программ, использующих доступ к данным.
Принципы работы файловых систем
Файловая система - это, прежде всего, механизм, предполагающий задействование аппаратных ресурсов компьютера. Как правило, речь здесь идет о магнитных или лазерных носителях - жестких дисках, CD, DVD, флешках, еще не успевших устареть дискетах. Для того чтобы понять, как соответствующая система работает, определимся с тем, что же такое собственно сам файл.
Согласно общепринятому в среде IT-экспертов определению, это область данных фиксированной величины, выражаемая в базовых единицах измерения информации - байтах. Располагается файл на дисковом носителе, как правило, в виде нескольких связанных между собой блоков, имеющих конкретный "адрес" доступа. Файловая система определяет эти самые координаты и "сообщает" их, в свою очередь, ОС. Которая понятным образом транслирует соответствующие данные пользователю. Происходит обращение к данным с целью считывания их, модифицирования, создания новых. Конкретный алгоритм работы с "координатами" файлов может быть разным. Он зависит от типа компьютера, ОС, специфики хранящихся данных и прочих условий. Потому, есть различные виды файловых систем. Каждая из них оптимизирована для использования в конкретной ОС или для работы с определенными типами данных.
Адаптирование дискового носителя к использованию посредством алгоритмов конкретной файловой системы называется форматированием. Соответствующие аппаратные элементы диска - кластеры - подготавливаются к последующей записи на них файлов, а также чтения их в соответствии со стандартами, заложенными в той или иной системе управления данными. Как поменять файловую систему? В большинстве случаев это можно сделать, только переформатировав носитель данных. Как правило, файлы при этом стираются. Однако есть вариант, при котором, задействуя специальные программы, все же можно, хотя это, как правило, требует большого количества времени, поменять систему управления данными, оставив последние нетронутыми.
Файловые системы работают не без ошибок. Возможны некоторые сбои в организации работы с блоками данных. Но они в большинстве случаев не критичны. Как правило, нет проблем с тем, как исправить файловую систему, устранить ошибки. В ОС Windows для этого, в частности, предусмотрены встроенные программные решения, доступные для любого пользователя. Такие как, например, программа "Проверка диска".
Разновидности
Какие виды файловых систем можно назвать самыми распространенными? Вероятно, в первую очередь те, что используются самой популярной ОС для ПК в мире - Windows. Основные файловые системы Windows - это FAT, FAT32, NTFS и их различные модификации. Наряду с компьютерами популярность обрели смартфоны и планшеты. Большинство из них, если говорить о глобальном рынке и не рассматривать различия в технологических платформах, управляется ОС Android и iOS. Эти ОС задействуют свои алгоритмы работы с данными, отличные от тех, которыми характеризуются файловые системы Windows.
Стандарты, открытые для всех
Отметим, что в последнее время на мировом рынке электроники наблюдается некоторая унификация стандартов в аспекте работы ОС с различными типами данных. Это прослеживается в двух аспектах. Во-первых, на разных устройствах под управлением двух несхожих типов ОС часто используется одна и та же файловая система, в одинаковой степени совместимая с каждой ОС. Во-вторых, современные версии ОС, как правило, способны распознавать не только типичные для себя файловые системы, но и те, что традиционно используются в других ОС - как посредством встроенных алгоритмов, так и с помощью стороннего программного обеспечения. Например, современные версии Linux, как правило, без проблем распознают отмеченные файловые системы для Windows.
Структура файловой системы
Несмотря на то что виды файловых систем представлены в достаточно большом количестве, работают они в целом по очень схожим принципам (общую схему мы изложили выше) и в рамках сходных структурных элементов или объектов. Рассмотрим их. Каковы основные объекты файловой системы?
Один из ключевых - Он являет собой изолированную область данных, в которой могут размещаться файлы. Структура каталогов - иерархическая. Что это значит? Один или несколько каталогов могут размещаться в другом. Который, в свою очередь, входит в состав "вышестоящего". Самым "главным" считается корневой каталог. Если говорить о принципах, на базе которых работает файловая система Windows - 7, 8, XP или же другой версии, - корневым каталогом считается логический диск, обозначаемый буквой - как правило, C, D, E (но можно настроить любую, что есть в английском алфавите). Что касается, к примеру, ОС Linux, то там корневым каталогом выступает магнитный носитель в целом. В этой и других ОС, основанных на ее принципах - к таковым относится Android - логические диски не используются. Можно ли хранить файлы без каталогов? Да. Но это не очень удобно. Собственно, комфорт в пользовании ПК - одна из причин внедрения в файловых системах принципа распределения данных по каталогам. Называться, кстати, они могут по-разному. В Windows каталоги именуются папками, в Linux - в основном так же. Но традиционное, используемое в течение многих лет название каталогов в этой ОС - "директории". Как и в предшествующих Windows и Linux ОС - DOS, Unix.
В среде IT-специалистов нет однозначного мнения касательно того, считать ли файл структурным элементом соответствующей системы. Те, кто полагает, что это не совсем корректно, аргументируют свою точку зрения тем, что система вполне может существовать и без файлов. Пусть это с практической точки зрения и бесполезное явление. Даже если на диске никаких файлов не записано, соответствующая система все равно может присутствовать. Как правило, магнитные носители, продаваемые в магазинах, не содержат каких-либо файлов. Но на них уже присутствует соответствующая система. Согласно другой точке зрения, файлы нужно считать неотъемлемой составляющей систем, которыми они управляются. Почему? А потому, что, как считают эксперты, алгоритмы их задействования адаптированы прежде всего под работу именно с файлами в рамках тех или иных стандартов. Ни для чего другого рассматриваемые системы не предназначены.
Еще один элемент, присутствующий в большинстве файловых систем - Он представляет собой область данных, содержащих сведения о размещении конкретного файла в определенном месте. То есть разместить ярлык можно в одном месте диска, однако при этом возможно обеспечение доступа к нужной области данных, которая располагается в другой части носителя. Считать, что ярлыки - это полноценные объекты файловой системы, можно, если условиться, что таковыми являются также и файлы.
Так или иначе не будет ошибкой сказать, что все три типа данных - файлы, ярлыки и каталоги - являются элементами соответствующих систем. По крайней мере, этот тезис будет соответствовать одной из распространенных точек зрения. Важнейший аспект, характеризующий то, как работает файловая система - это принципы именования файлов и каталогов.
Имена файлов и каталогов в разных системах
Если условиться, что файлы - это все же составные элементы соответствующих им систем, то стоит рассмотреть их базовую структуру. Что можно отметить в первую очередь? Для удобства организации доступа к ним в большинстве современных систем управления данными предусмотрена двухуровневая структура именования файлов. Первый уровень - это название. Второй - расширение. Возьмем для примера музыкальный файл Dance.mp3. Dance - это название. Mp3 - расширение. Первое призвано раскрывать для пользователя суть содержания файла (а для программы быть ориентиром для быстрого доступа). Второе обозначает тип файла. Если он Mp3, то нетрудно догадаться, что речь идет о музыке. Файлы с расширением Doc - это, как правило, документы, Jpg - картинки, Html - веб-страницы.
Каталоги, в свою очередь, имеют одноуровневую структуру. У них есть только название, расширения нет. Если говорить о различиях между разными видами систем управления данными, то первое, на что следует обратить внимание - это как раз-таки реализуемые в них принципы именования файлов и каталогов. Касательно ОС Windows специфика следующая. В самой популярной в мире операционной системе файлы могут иметь название на любом языке. Максимальная длина, правда, при этом ограничена. Конкретный ее интервал зависит от используемой системы управления данными. Обычно это значения в пределах 200-260 символов.
Общее правило для всех ОС и соответствующих им систем управления данными - в одном каталоге не могут находиться файлы с одинаковыми наименованиями. В Linux при этом присутствует некая "либерализация" этого правила. В одном каталоге могут быть файлы с одинаковыми буквами, но в разном регистре. Например, Dance.mp3 и DANCE.mp3. В ОС Windows это невозможно. Эти же правила установлены также и в аспекте размещения каталогов внутри других.
Адресация файлов и каталогов
Адресация файлов и каталогов - важнейший элемент соответствующей системы. В ОС Windows ее пользовательский формат может выглядеть так: C:/Documents/Music/ - это доступ к каталогу Music. Если нас интересует какой-то конкретный файл, то адрес может выглядеть так: C:/Documents/Music/Dance.mp3. Почему "пользовательский"? Дело в том, что на уровне программно-аппаратного взаимодействия компонентов компьютера структура доступа к файлам гораздо более сложная. Файловая система определяет местоположение файловых блоков и взаимодействует с ОС по большей части в рамках скрытых от пользователя операций. Однако у пользователя ПК крайне редко возникает необходимость пользоваться иными форматами "адресов". Практически всегда доступ к файлам осуществляется в указанном стандарте.
Сравнение файловых систем для Windows
Мы изучили общие принципы функционирования файловых систем. Рассмотрим теперь особенности самых распространенных их видов. В Windows чаще всего используются такие файловые системы, как FAT, FAT32, NTFS, а также exFAT. Первая в этом ряду считается устаревшей. Она, вместе с тем, долгое время была неким флагманом индустрии, но по мере роста технологичности ПК ее возможности перестали удовлетворять запросам пользователей и потребностям в ресурсах со стороны программного обеспечения.
Призванная заменить FAT файловая система - это FAT32. Как считают многие IT-эксперты, сейчас она самая популярная, если говорить о рынке ПК под управлением Windows. Она чаще всего используется при хранении файлов на жестких дисках и флешках. Также можно отметить, что эта система управления данными достаточно регулярно используется в модулях памяти различных цифровых устройств - телефонах, фотоаппаратах. Основное преимущество FAT32, которое выделяют IT-эксперты, таким образом, Несмотря на то что создана была данная файловая система компанией Microsoft, работать с данными в рамках заложенных в ней алгоритмов могут большинство современных ОС, включая те, что инсталлированы на указанные типы цифровой техники.
Есть у системы FAT32 и ряд недостатков. Прежде всего можно отметить ограничение на размер одного взятого файла - он не может быть больше 4 Гб. Также в системе FAT32 нельзя встроенными средствами Windows задать логический диск, размер которого был бы больше 32 Гб. Но это можно сделать, установив дополнительное специализированное ПО.
Другая популярная система управления файлами, что разработана Microsoft - это NTFS. Как считают некоторые IT-эксперты, по большинству параметров она превосходит FAT32. Но этот тезис справедлив, если речь идет о работе компьютера под управлением Windows. Система NTFS не настолько универсальна, как FAT32. Особенности ее функционирования делают использование данной файловой системы не всегда комфортным, в частности, в мобильных устройствах. Одно из ключевых преимуществ NFTS - надежность. Например, в тех случаях, когда у жесткого диска внезапно отключается питание, вероятность того, что файлы повредятся, сводится к минимуму, благодаря предусмотренным в NTFS алгоритмам дублирования доступа к данным.
Одна из новейших файловых систем от Microsoft - exFAT. Наилучшим образом она адаптирована для флешек. Базовые принципы работы в ней те же, что и в FAT32, но присутствует также и значимая модернизация в некоторых аспектах: например, нет никаких ограничений по размеру единичного файла. Вместе с тем система exFAT, как отмечают многие IT-эксперты, в числе тех, что обладают низкой универсальностью. На компьютерах под управлением ОС, отличных от Windows, работа с файлами при использовании exFAT может быть затруднена. Более того, даже в некоторых версиях самой Windows, таких как XP, данные на дисках, отформатированных по алгоритмам exFAT, могут не читаться. Потребуется установка дополнительного драйвера.
Отметим, что по причине задействования достаточно широкого спектра файловых систем в ОС Windows у пользователя могут возникать периодические сложности в аспекте совместимости различных устройств с компьютером. В ряде случаев, например, требуется установить драйвер файловой системы WPD (Windows Portable Devices - технологии, используемой при работе с переносными устройствами). Иногда его может не оказаться под рукой у пользователя, вследствие чего внешний носитель ОС может не распознать. Файловая система WPD может потребовать дополнительных программных средств адаптации к операционной среде на конкретном компьютере. В ряде случаев пользователь будет вынужден обращаться к IT-специалистам для решения проблемы.
Как определить, какая именно файловая система - exFAT или NTFS, а может быть, FAT32 - оптимальна для использования в конкретных случаях? Рекомендации IT-специалистов в целом следующие. Можно задействовать два основных подхода. Согласно первому следует разграничивать типичные файловые системы жестких дисков, а также те, что лучше адаптированы к флеш-накопителям. FAT и FAT32, как считают многие специалисты, лучше подходят для "флешек", NTFS - для винчестеров (в силу технологических особенностей работы с данными).
В рамках второго подхода значение имеет величина носителя. Если речь идет об использовании сравнительно небольшого объема диска или флешки, отформатировать их можно в системе FAT32. Если диск большего размера, то можно попробовать exFAT. Но только в том случае, если не предполагается использование носителей на других компьютерах, особенно тех, где стоят не самые свежие версии Windows. Если речь идет о больших жестких дисках, в том числе и внешних, то их целесообразно форматировать в NTFS. Примерно таковы критерии, по которым может быть выбрана оптимальная файловая система - exFAT или NTFS, FAT32. То есть использовать какую-либо из них следует, учитывая размер носителя, его тип, а также версию ОС, на котором накопитель преимущественно используется.
Файловые системы для Mac
Другая популярная программно-аппаратная платформа на мировом рынке компьютерной техники - Macintosh от Apple. ПК данной линейки работают под управлением операционной системы Mac OS. Каковы особенности организации работы с файлами в компьютерах Mac? В самых современных ПК от Apple используется файловая система Mac OS Extended. Ранее в компьютерах Mac работа с данными управлялась в соответствии со стандартами HFS.
Главное, что можно отметить в аспекте ее характеристик: на диске, которым управляет файловая система Mac OS Extended, могут размещаться файлы очень большого объема - речь может идти о нескольких миллионах терабайт.
Файловая система в Android-устройствах
Самая популярная ОС для мобильных устройств - виде электронной техники, не уступающей по популярности ПК, - это Android. Каким образом осуществляется управление файлами на девайсах соответствующего типа? Отметим прежде всего, что данная операционная система - фактически "мобильная" адаптация ОС Linux, которая, благодаря открытому программному коду, может быть модифицирована с перспективой использования на самом широком спектре устройств. Поэтому управление файлами в мобильных девайсах под управлением Android осуществляется в целом по тем же принципам, что и в Linux. Некоторые из них мы отметили выше. В частности, управление файлами в Linux осуществляется без деления носителя на логические диски, как это происходит в Windows. Что еще интересного заключает в себе файловая система Android?
Корневым каталогом в Android, как правило, выступает область данных, именуемая /mnt. Соответственно, адрес нужного файла может выглядеть примерно так: /mnt/sd/photo.jpg. Кроме того, есть еще одна особенность системы управления данными, что реализована в данной мобильной ОС. Дело в том, что флеш-память девайса, как правило, классифицирована на несколько разделов, таких как, например, System или Data. При этом, изначально заданный размер каждого из них изменить нельзя. Приблизительную аналогию касательно данного технологического аспекта можно обнаружить, вспомнив, что нельзя (если не использовать специального ПО) менять размер логических дисков в Windows. Он должен быть фиксированным.
Еще одна интересная особенность организации работы с файлами в Android - соответствующая операционная система, как правило, записывает новые данные в конкретную область диска - Data. Работа, к примеру, с разделом System при этом не осуществляется. Поэтому, когда пользователь задействует функцию сброса программных настроек смартфона или планшета до уровня "заводских", то на практике это означает, что те файлы, что записаны в область Data, попросту стираются. Раздел System же, как правило, остается неизменным. Более того, какие-либо корректировки содержимого в System пользователь, не обладая специализированным ПО, осуществлять не может. Процедура, связанная с обновлением системной области носителя в Android-устройстве, называется перепрошивкой. Это не форматирование, хотя обе операции часто осуществляются одновременно. Как правило, перепрошивка применяется с целью установки на мобильное устройство более новой версии ОС Android.
Таким образом, ключевые принципы, на базе которых работает файловая система Android - отсутствие логических дисков, а также жесткое разграничение доступа к системным и пользовательским данным. Нельзя сказать, что данный подход принципиально отличается от того, что реализован в Windows, однако, как считают многие IT-эксперты, в ОС от Microsoft для пользователей присутствует несколько большая свобода в работе с файлами. Впрочем, как полагают некоторые специалисты, это нельзя считать однозначным преимуществом Windows. "Либеральный" режим в аспекте управления файлами задействуют, конечно же, не только пользователи, но и компьютерные вирусы, к которым Windows очень восприимчива (в отличие от Linux и ее "мобильной" реализации в виде Android). В этом, как считают эксперты, заключается одна из причин того, что вирусов для Android-устройств столь немного - чисто с технологической точки зрения они не могут в полной мере функционировать в операционной среде, работающей по принципам строгого контроля доступа к файлам.
Периодически коллеги по работе меня спрашивают: «Какую файловую систему выбрать при форматировании новой флешки?».
Обычно я отвечаю, что надо выбирать NTFS, и все будет нормально. Но иногда попадаются дотошные пользователи, и они хотят узнать, почему именно NTFS, а не FAT32 или exFAT.
В этой статье я попробую объяснить разницу между этими файловыми системами с точки зрения обычного пользователя.
Сегодня актуальными файловыми системами для флешек (и других внешних носителей) являются такие: NTFS, FAT32, exFAT .
Эти системы позволяют по разному хранить файлы и дополнительную информацию о них на носителе. Каждая система имеет свои достоинства и недостатки, поэтому выбирать надо такую, которая наиболее подходит для ваших задач и файлов.
Например, FAT32 имеет ограничение на размер файлов в 4ГБ . Поэтому, если вы хотите сохранить на флешку образ DVD одним файлом 4,7ГБ (или 8,5 ГБ для двухслойного DVD), то FAT32 для этой операции не подойдет.
С другой стороны, за счет своей простоты FAT32 может обеспечить большую скорость работы, чем NTFS или exFAT. Но, опять же, при этом получается меньшая надежность при случайных потерях связи или отключения питания внешнего носителя.
Если флешка используется для переноса разных небольших по объему файлов (например офисная документация), то лучше использовать NTFS ;
Если флешка используется для переноса больших по объему файлов (например - фотографии или видеофайлы), то лучше использовать exFAT .
В таких вариантах указанные системы обеспечивают большую скорость работы флешки.
Это хорошо видно на примере карт памяти, которые в основном предназначены для фото и видеотехники. В современных устройствах файлы получаются большие, поэтому производители сразу форматируют карты памяти в системе exFAT.
Исключение для использования FAT32 может быть только в случае использования флешки для бытовой техники – телевизора, двд, авто ФМ-модулятора. Если у вас, например, телевизор может работать с флешками только в формате FAT32, то тут ничего не поделаешь – для просмотра фото или видео с флешки на ТВ придется форматировать флешку в системе FAT32.
Последние модели бытовой техники уже могут работать с разными системами, но более ранние модели «понимают» только FAT32.
Тестирование.
У меня сейчас есть 2 флешки с интерфейсом USB 2.0 – на 16 и 8 ГБ. Флешка на 16 ГБ – это Corsair Voyager . Флешка на 8 ГБ - это Silicon Power (алюминиевый корпус, код D33B29 на самой флешке).
Я протестировал обе флешки в системах NTFS, FAT32, exFAT. Сначала я копировал папку с разными файлами, а потом архив этой же папки. Для примера я взял папку игры "World of Tanks" – в ней и файлов много, и они разные по размеру.
В исходном (не сжатом) виде папка имеет параметры: файлов 3002, папок 391, объем 11,1 ГБ.
В сжатом виде получается 3 файла (чтобы записать на FAT32) – 2 по 3500 МБ и 1 на 48 МБ, общий объем 6,88 ГБ.
Тест я проводил следующим образом – форматировал флешку в нужную систему, потом записывал папку, замерял время записи, извлекал флешку, считывал папку, замерял время считывания, снова форматировал, аналогично записывал и считывал архивы, замерял время записи и считывания.
Потом переходил к следующей файловой системе. На флешку Silicon Power папку в несжатом виде я записывал до полного заполнения флешки на 8 ГБ.
В результате тестов я получил такие средние значения скорости:
Затем я нашел в интернете сайт (http://usbflashspeed.com/), на котором собраны результаты тестов разных флешек, и скачал оттуда утилиту для тестирования USB Flash Benchmark .
Этой утилитой я тоже протестировал три файловых системы на каждой флешке. Эта утилита тестирует флешку блоками данных разного объема.
На блоках данных от 16 МБ до 64КБ я увидел примерно такие же показатели скорости. На меньших блоках скорость заметно падает, но и файлы объемом 64КБ и менее сейчас встречаются редко.
А если даже и встречаются, то все равно на флешку записываются быстро. Утилита показывает результаты 2 последних тестов, возможно для сравнения между собой.
Вот пример теста флешки Silicon Power:
Тонким пунктиром показаны результаты для системы NTFS , жирной сплошной линией – для FAT32 .
Эти данные практически аналогичны показателям из моих тестов. Вы можете с помощью этой утилиты протестировать свои флешки, и понять их реальную скорость работы без долгого ожидания записи/считывания больших объемов данных.
Как видно из тестов – файловая система FAT32 иногда может иметь преимущество в скорости записи, но при этом отставать при чтении. В общем же, я считаю, что стоит придерживаться рекомендаций, указанных выше.
Если у вас есть какие-либо вопросы, задавайте их комментариях.
Сегодня мы продолжаем знакомить вас с новыми терминами. В данной статье речь пойдет о типах файловой системы. Более того, мы выясним, какая из них лучше и для чего они вообще нужны.
Файловая система на любом из устройств играет очень важную роль. Именно благодаря файловой системе выполняется обработка и хранение данных на любом из носителей. Также файловая система занимается ограничением объема файлов и количества символов в его имени, а также влияет на скорость обмена данными.
На сегодняшний день в мире существует огромное количество файловых систем, но среди них можно выделить основные, о которых вы возможно даже слышали. Речь идет о файловой системе exFAT и NTFS.
У более продвинутых пользователей, которые знают об этих файловых системах возникает вопрос, какая же система все-таки лучше. Давайте поговорим о каждой из систем в отдельности, после чего и решим, какая из файловых систем достойна больше вашего внимания.
Файловая система exFAT
Кто же, как не компания Microsoft смогла бы создать ведущую файловую систему exFAT. Эта файловая система получилась в ходе модернизации системы FAT32. После модификации файловой системы FAT32, были сняты такие ограничение, как объем файлов, объем разделов и количество файлов в одном разделе и папке.
Именно эта система чаще всего используется пользователями на съемных носителях. Но, несмотря на свое качество и скорость работы данная система имеет некоторые изъяны. Речь идет о невозможности некоторых операционок поддерживать систему exFAT. К примеру, Виндовс ХР по умолчанию не поддерживает данную операционную систему. Но, для тех, кто еще живет в прошлом веке и пользуется ХР операционкой, можно скачать с официального сайта обновления, которые позволят использовать систему exFAT.
Файловая система NTFS
И эту файловую систему подарила нам компания Microsoft. NTFS и по сей день используется как современный аналог системы FAT 32.
Если вы установите данную файловую систему на свой съемный носитель данных, то скорость передачи информации значительно снизиться. Все дело в том, что при копировании данных задействуется кэш. Копирование происходить сделующим образом:
Первым делом, копируемая информация сохраняется в кэше, а скорость при этом может быть порядка 100 мб в секунду. Но в виду того, что кэш на съемном носителе совсем маленький, то при его полном заполнении, скорость моментально падает.
Что касается компьютеров и ноутбуков, то такой процесс работам немного по-другому. Ведь объем кэша намного больше, а значит и передача будет происходить в разы быстрее. О том что такое кэш я рассказывал в этой .
Файловая система FAT32
Это была одна из первых очень удачных файловых систем, ей даже сейчас все еще пользуются. Но как вы уже узнали вы у нее было несколько неприятных ограничений: максимальный размер файла 4ГБ, логический диск может быть не больше 8ТБ, но различные программы да и сами Windows не могут создать том более 250ГБ, так же есть ограничения на количество файлов в разделе или одной папке.
Какая файловая система лучше exFAT, NTFS или FAT32?
Скажу сразу, что файловая система exFAT не имеет те улучшенные дополнения, которые присутствуют в NTFS. В NTFS отсутствует файловый поток передачи данных, благодаря которому увеличивается скорость обмена информацией. Но и у exFAT есть преимущества перед конкурентом. К ним относится использование меньшего объема служб памяти. Да и размерность хранения файлов больше - 4 Гб.
Что касается конкретного вопроса, какая из файловых систем лучше, то точного ответа нет, все зависит от таких факторов, как вид носителя, его объем и преимущества самого пользователя, конечно. Но, если вы хотите быть уверены, что файловая система не будет конфликтовать с вашей операционной системой, тогда рекомендуем использовать NTFS. В некоторых случаях например при создании загрузочных флешек оптимальнее будет выбрать систему FAT32 для большей совместимости с разными компьютерами, а также некоторые загрузчики. Подробнее о файловых системах можно узнать в википедии . Там например можно узнать о новой файловой системе WinFS которая уже разрабатывается и выйдет на замену NTFS. Всего хорошего и оставайтесь с нами!
