Меню

Различия файловых систем fat и ntfs

Windows может работать с несколькими файловыми системами, которые называются NTFS (NT File System) и FAT (File Allocation Table). FAT – более ранняя файловая система, применявшаяся в DOS под названием FAT-16 и в Windows 9x/MeВы знаете какой максимальный размер файла в файловых системах FAT16/FAT32/NTFS? Существует четыре версии FAT — FAT12, FAT16, FAT32 и exFAT.12 марта 2010Файловые системы FAT и NTFS. Опубликовано 06.03.2014 в 19:02 Автор Administrator. На уровне BIOS раздел диска содержит сектора, пронумерованные от 0, 1, и далее.

В этой статье я попытаюсь дать оценку быстродействию файловых систем, используемых в операционных системах Windows 95/98/ME, а также Windows NT/2000. Статья не содержит графиков и результатов тестирований, так как эти результаты слишком сильно зависят от случая, методик тестирования и конкретных систем, и не имеют почти никакой связи с реальным положением дел.
В этом материале я вместо этого постараюсь описать общие тенденции и соображения, связанные с производительностью файловых систем.
Прочитав данный материал, вы получите информацию для размышлений и сможете сами сделать выводы, понять, какая система будет быстрее в ваших условиях, и почему. Возможно, некоторые факты помогут вам также оптимизировать быстродействие своей машины с точки зрения файловых систем, подскажут какие-то решения, которые приведут к повышению скорости работы всего компьютера. В данном обзоре упоминаются три системы — FAT (далее FAT16), FAT32 и NTFS, так как основной вопрос, стоящий перед пользователями Windows2000 — это выбор между этими вариантами. Я приношу извинение пользователям других файловых систем, но проблема выбора между двумя, внешне совершенно равнозначными, вариантами со всей остротой стоит сейчас только в среде Windows2000. Я надеюсь, всё же, что изложенные соображения покажутся вам любопытными, и вы сможете сделать какие-то выводы и о тех системах, с которыми вам приходится работать.
Данная статья состоит из множества разделов, каждый из которых посвящен какому-то одному вопросу быстродействия. Многие из этих разделов в определенных местах тесно переплетаются между собой. Тем не менее, чтобы не превращать статью в кашу, в соответствующем разделе я буду писать только о том, что имеет отношение к обсуждаемый в данный момент теме, и ни о чем более. Если вы не нашли каких-то важных фактов в тексте — не спешите удивляться: скорее всего, вы встретите их позже. Прошу вас также не делать никаких поспешных выводов о недостатках и преимуществах той или иной системы, так как противоречий и подводных камней в этих рассуждениях очень и очень много. В конце я попытаюсь собрать воедино всё, что можно сказать о быстродействии систем в реальных условиях.
1. Теория
Самое фундаментальное свойство любой файловой системы, влияющее на быстродействие всех дисковых операций — структура организации и хранения информации, т.е. то, как, собственно, устроена сама файловая система. Первый раздел — попытка анализа именно этого аспекта работы, т.е. физической работы со структурами и данными файловой системы. Теоретические рассуждения, в принципе, могут быть пропущены — те, кто интересуется лишь чисто практическими аспектами быстродействия файловых систем, могут обратиться сразу ко второй части статьи.

На смену FAT пришла NTFS - New Technology File System — Файловая Система Новой Технологии.  То есть, если файл весит 3 кб, а файловая система - FAT32, то занимать такой файл на жестком диске будет 32 кб.

Для начала хотелось бы заметить, что любая файловая система так или иначе хранит файлы. Доступ к данным файлов — основная и неотъемлемая часть работы с файловой системой, и поэтому прежде всего нужно сказать пару слов об этом. Любая файловая система хранит данные файлов в неких объемах — секторах, которые используются аппаратурой и драйвером как самая маленькая единица полезной информации диска. Размер сектора в подавляющем числе современных систем составляет 512 байт, и все файловые системы просто читают эту информацию и передают её без какой либо обработки приложениям. Есть ли тут какие-то исключения? Практически нет. Если файл хранится в сжатом или закодированном виде — как это возможно, к примеру, в системе NTFS — то, конечно, на восстановление или расшифровку информации тратится время и ресурсы процессора. В остальных случаях чтение и запись самих данных файла осуществляется с одинаковой скоростью, какую файловую систему вы не использовали бы.
Обратим внимание на основные процессы, осуществляемые системой для доступа к файлам:
Поиск данных файла
Выяснение того, в каких областях диска хранится тот или иной фрагмент файла — процесс, который имеет принципиально разное воплощение в различных файловых системах. Имейте в виду, что это лишь поиск информации о местоположении файла — доступ к самим данным, фрагментированы они или нет, здесь уже не рассматривается, так как этот процесс совершенно одинаков для всех систем. Речь идет о тех «лишних» действиях, которые приходится выполнять системе перед доступом к реальным данным файлов.
На что влияет этот параметр: на скорость навигации по файлу (доступ к произвольному фрагменту файла). Любая работа с большими файлами данных и документов, если их размер — несколько мегабайт и более. Этот параметр показывает, насколько сильно сама файловая система страдает от фрагментации файлов.
• NTFS способна обеспечить быстрый поиск фрагментов, поскольку вся информация хранится в нескольких очень компактных записях (типичный размер — несколько килобайт). Если файл очень сильно фрагментирован (содержит большое число фрагментов) — NTFS придется использовать много записей, что часто заставит хранить их в разных местах. Лишние движения головок при поиске этих данных, в таком случае, приведут к сильному замедлению процесса поиска данных о местоположении файла.

NTFS (от англ. New Technology File System — «файловая система новой технологии») — стандартная файловая система для семейства операционных систем Microsoft Windows NT.

• FAT32, из-за большой области самой таблицы размещения будет испытывать огромные трудности, если фрагменты файла разбросаны по всему диску. Дело в том, что FAT (File Allocation Table, таблица размещения файлов) представляет собой мини-образ диска, куда включен каждый его кластер. Для доступа к фрагменту файла в системе FAT16 и FAT32 приходится обращаться к соответствующей частичке FAT. Если файл, к примеру, расположен в трех фрагментах — в начале диска, в середине, и в конце — то в системе FAT нам придется обратиться к фрагменту FAT также в его начале, в середине и в конце. В системе FAT16, где максимальный размер области FAT составляет 128 Кбайт, это не составит проблемы — вся область FAT просто хранится в памяти, или же считывается с диска целиком за один проход и буферизируется. FAT32 же, напротив, имеет типичный размер области FAT порядка сотен килобайт, а на больших дисках — даже несколько мегабайт. Если файл расположен в разных частях диска — это вынуждает систему совершать движения головок винчестера столько раз, сколько групп фрагментов в разных областях имеет файл, а это очень и очень сильно замедляет процесс поиска фрагментов файла.
Вывод: Абсолютный лидер — FAT16, он никогда не заставит систему делать лишние дисковые операции для данной цели. Затем идет NTFS — эта система также не требует чтения лишней информации, по крайней мере, до того момента, пока файл имеет разумное число фрагментов. FAT32 испытывает огромные трудности, вплоть до чтения лишних сотен килобайт из области FAT, если файл разбросан по разным областям диска. Работа с внушительными по размеру файлами на FAT32 в любом случае сопряжена с огромными трудностями — понять, в каком месте на диске расположен тот или иной фрагмент файла, можно лишь изучив всю последовательность кластеров файла с самого начала, обрабатывая за один раз один кластер (через каждые 4 Кбайт файла в типичной системе). Стоит отметить, что если файл фрагментирован, но лежит компактной кучей фрагментов — FAT32 всё же не испытывает больших трудностей, так как физический доступ к области FAT будет также компактен и буферизован.
Поиск свободного места
Данная операция производится в том случае, если файл нужно создать с нуля или скопировать на диск. Поиск места под физические данные файла зависит от того, как хранится информация о занятых участках диска.
На что влияет этот параметр: на скорость создания файлов, особенно больших. Сохранение или создание в реальном времени больших мультимедийных файлов (.wav, к примеру), копирование больших объемов информации, т.д. Этот параметр показывает, насколько быстро система сможет найти место для записи на диск новых данных, и какие операции ей придется для этого проделать.
• Для определения того, свободен ли данный кластер или нет, системы на основе FAT должны просмотреть одну запись FAT, соответствующую этому кластеру. Размер одной записи FAT16 составляет 16 бит, одной записи FAT32 — 32 бита. Для поиска свободного места на диске может потребоваться просмотреть почти всего FAT — это 128 Кбайт (максимум) для FAT16 и до нескольких мегабайт (!) — в FAT32. Для того, чтобы не превращать поиск свободного места в катастрофу (для FAT32), операционной системе приходится идти на различные ухищрения.
• NTFS имеет битовую карту свободного места, одному кластеру соответствует 1 бит. Для поиска свободного места на диске приходится оценивать объемы в десятки раз меньшие, чем в системах FAT и FAT32.
Вывод: NTFS имеет наиболее эффективную систему нахождения свободного места. Стоит отметить, что действовать «в лоб» на FAT16 или FAT32 очень медленно, поэтому для нахождения свободного места в этих системах применяются различные методы оптимизации, в результате чего и там достигается приемлемая скорость. (Одно можно сказать наверняка — поиск свободного места при работе в DOS на FAT32 — катастрофический по скорости процесс, поскольку никакая оптимизация невозможна без поддержки хоть сколь серьезной операционной системы).
Работа с каталогами и файлами
Каждая файловая система выполняет элементарные операции с файлами — доступ, удаление, создание, перемещение и т.д. Скорость работы этих операций зависит от принципов организации хранения данных об отдельных файлах и от устройства структур каталогов.
На что влияет этот параметр: на скорость осуществления любых операций с файлом, в том числе — на скорость любой операции доступа к файлу, особенно — в каталогах с большим числом файлов (тысячи).
• FAT16 и FAT32 имеют очень компактные каталоги, размер каждой записи которых предельно мал. Более того, из-за сложившейся исторически системы хранения длинных имен файлов (более 11 символов), в каталогах систем FAT используется не очень эффективная и на первый взгляд неудачная, но зато очень экономная структура хранения этих самих длинных имен файлов. Работа с каталогами FAT производится достаточно быстро, так как в подавляющем числе случаев каталог (файл данных каталога) не фрагментирован и находится на диске в одном месте.
Единст

Устанавливая ОС Microsoft Windows NT/2000/XP, при форматировании диска Вам необходимо сделать выбор между тремя файловыми системами - FAT-16, FAT-32 или NTFS.

Форматы файловых систем в OS X HFS+, ExFat, FAT, NTFS диски и Mac OS X. По умолчанию Mac OS X поддерживает следующие форматы жестких дисковFAT32 или NTFS? Во что лучше отформатировать жёсткий диск? Что это за названия? Сравнение этих файловых систем Вы найдёте на этой странице.  NTFS (от англ. New Technology File System — «файловая система новой технологии»

Мы рассмотрим четыре файловые системы – FAT, FAT 32, HPFS, NTFS. 4. Файловая система FAT. 4.1. обзор файловой системы FAT. FAT является наиболее простой из поддерживаемых Windows NT файловых систем.

К тому же новые операционные системы компании Microsoft (Windows 2000/XP) в процессе установки предложат модернизацию файловой системы FAT16 до FAT32 или NTFS.Рассмотрим вкратце файловые системы FAT и более новую NTFS.  Одновременно с выпуском операционной системы Windows NT 4.0 компания Microsoft ввела новую улучшенную файловую систему NTFS (NT File System, файловая система для NT).

В этой статье мы поговорим о файловых системах и разберёмся в чём отличие FAT32 от NTFS.  Также, есть ещё очень важное отличие FAT32 от NTFS — файловая система FAT32 «не понимает» файлы весом более 4 ГБ.

NTFS (аббревиатура New Technology File System — Файловая Система Новой Технологии) — стандартная файловая система для  При этом имеется в виду FAT32. Все файловые системы построены на принципе: один кластер – один файл.Современная файловая система NTFS, разработанная компанией Microsoft для своей операционной системы Microsoft Windows NT, лишена ограничений и недостатков FAT.10 октября 2010

Быстродействие FAT и NTFS. В этой статье я попытаюсь дать оценку быстродействию файловых систем, используемых в операционных системах Windows95/98/ME, а также Windows NT/2000.

Быстродействие FAT и NTFS. В этой статье я попытаюсь дать оценку быстродействию файловых систем, используемых в операционных системах Windows95/98/ME, а также WindowsNT/2000.Файловая система NTFS является "своей" файловой системой для Windows NT, а как известно WinXP, является своеобразным продолжением этой линейки ОС.  Ниже приводится сравнительная таблица фаловых систем FAT и NTFS.

NTFS - надежная файловая система для флешки, берущая свое начало с Windows семейства NT. В стационарных компьютерах (ПК) и ноутбуках она заменила FAT32.30 января 2013

Аббревиатура расшифровывается как New Technology File System. На практике сегодня файловая система FAT32 чаще применяется на съемных носителях небольшого объема, NTFSСистемы FAT16 и FAT32 используют 16 и 32 разрядную таблицу размещения файлов (FAT).  С появлением NT-подобных операционных систем была предложена файловая система NTFS.

Также поддерживается распределенная файловая система (Distributed File

В свое время для операционных систем DOS и Windows существовала единственная файловая система — FAT.  Не стоит представлять FAT и NTFS как нечто несопоставимое.Преимущества NTFS. Файловая система NTFS была введена с первой версией Windows NT.Файловая система NTFS является полностью отличной файловой системой от FAT.