NTFS

NTFS - предпочитаемая файловая система в семействе Windows 2003 Server, Windows XP, Windows 2000 и Windows NT. Она была разработана, чтобы удовлетворять требованиям быстродействующих файловых и сетевых серверов, а так же персональных ЭВМ и, при этом, обойти многие из ограничений, ранее сделанных в файловых системах FAT16 и FAT32. Наиболее важными из этих требований следуют ниже:

• Восстанавливаемость данных. NTFS ограничивает возможность порчи данных, организовывая операции ввода-вывода (I/O) при помощи транзакций (групповых операций) (transactions). Транзакции являются элементарными операциями, который означают, что или вся операция ввода-вывода (I/O) должна завершиться, или ни одно из этих действий не может завершиться. Если что-нибудь прерывает транзакцию, происходящую из-за потери электропитания компьютера или отмены операции ввода-вывода (I/O), NTFS делает все возможное, чтобы гарантировать, что любое изменение сделанное в файловой системе, поскольку часть операции ввода-вывода (I/O) была отменена или был сделан откат назад, возвращает файловую систему в ее прежнее состояние, перед тем как операция ввода-вывода (I/O) началась.

  NTFS является также и полностью восстанавливаемой файловой системой. Она предназначена, чтобы восстанавливать последовательность данных на диске после сбоя центрального процессора, системного аварийного отказа или ошибки ввода - вывода (I/O). NTFS дает возможность операционной системе, чтобы восстановиться без использования вами утилит проверки диска. Однако, NTFS обеспечивают некоторые дисковые утилиты в случае, если восстановление завершается ошибкой, или искажение данных  происходит за пределами управления файловой системы.

• Сохранение устойчивости при сбоях. Методы хранения избыточных данных могут использоваться NTFS, чтобы гарантировать, что, если данные разрушаются на одном физическом диске, то может извлечься сохраненная копия из зеркала диска. NTFS всегда использует избыточность данных, чтобы защитить внутренние структуры данных, содержащие метаданные, очень важные для целостности тома.
• Защита данных. NTFS выполняет файлы и каталоги как защищенные объекты согласно архитектуре защиты (системы безопасности) объекта Windows. Доступ к объектам файла и каталога в NTFS может быть ограничен конкретным пользователям и их группам в среде этой архитектуры. Для получения дополнительной информации об этом, см. статью Защита файла и права доступа. Функции защиты данных для файлов и каталогов не включаются в файловых системах FAT.

• Многочисленные потоки данных. Как уже говорилось в статье Файлы и кластеры, NTFS файлы могут состоять из более чем одного потока. Дополнительные потоки могут содержать любой вид данных, хотя обычно это - данные, характеризующие файл или метаданные. Дополнительную информацию о многочисленных потоках данных в NTFS файлах, см. статью Файлы и кластеры.
• Имена в Unicode. Unicode - стандартный символьный набор, используемый в NTFS и заменяет устаревший однобайтовый символьный набор ASCII. Каждый символ, используемый в каждом главном естественном языке, представлен уникальным двухбайтовым числом в символьном наборе Unicode. Дополнительную информацию об Unicode, смотри в главе Unicode и символьные наборы.
• Усовершенствованная индексация атрибута файла. NTFS включает в себя способность индексировать атрибуты файла в качестве средства расположения и сортировки многочисленных файлов, которые быстро совместно используют похожие данные. В файловых системах FAT32 и FAT16 Вы можете  индексировать имена файлов , но не их атрибуты. Также, эти файловые системы не имеет функциональных возможностей, чтобы сортировать индексированные имена файлов FAT32 и FAT16.
• Динамическое перераспределение плохих кластеров. Когда операция чтения на томе NTFS, который - не защищен от ошибок, встречает испорченные данные в группе секторов, каждый сектор в группе (кластере), отмечается как плохой, и последующие попытки выполнить операции чтения в этом секторе приведут к возвращению ошибки. В том же самом сценарии в файловых системах FAT, сама файловая система не отмечает дефектные секторы - пользователь должен запустить утилиту Chkdsk.exe, чтобы сделать это.

  Когда этот сценарий происходит на защищенных от ошибок (отказоустойчивых) томах NTFS, файловая система, с каждым дефектным сектором, с которым она сталкивается, делает нижеследующее:

  1. Восстанавливает неиспорченные данные из вторичного источника в томе.
  2. Определяет местонахождение хорошего сектора и записывает восстановленные данные в него.
  3. Перераспределяет дефектный сектор в новый хороший сектор так, чтобы все последующие попытки выполнить операции ввода-вывода (I/O) на дефектном секторе, должны автоматически переадресовываться в новый сектор.
• Жесткие связи (Hard links) и подсоединения. Жесткие связи и подсоединения - это два способа, которыми объекты-хранилища могут быть связаны в среде NTFS. Для получения дополнительной информации о обоих методах, см. статью Методы Hard links (Жесткие связи) и подсоединения.
• Поддержка сжатия и разреженного файла. Тома NTFS поддерживают сжатие файла на базе отдельного файла. Алгоритм сжатия файла, используемый NTFS - это метод сжатия Lempel-Ziv. Это - не имеющий потерь (lossless) алгоритм сжатия, что означает, что данные, при сжатии и восстановлении из сжатого состояния файла, не теряются , в противоположность алгоритмам сжатия с потерями (lossy) типа формата файла изображения JPEG, где некоторые данные теряются каждый раз, когда происходят сжатие и восстановление сжатых данных.

  Для получения дополнительной информации о сжатии файлов NTFS, см. раздел Сжатие файла и восстановление сжатых данных.

  Файл в котором большинстве данных - нули, называется разреженным файлом. NTFS выполняет форму сжатия файла специально для разреженных файлов в котором записываются в файл только ненулевые данные, а файловая система обеспечивает корректное количество нулевых данных необходимых прикладной программе. Для получения дополнительной информации о поддержке разреженного файла, см. раздел Разреженные файлы.

• Системные журналы изменений. NTFS создает и поддерживает системные журналы изменений для каждого тома, которые отслеживают все изменения, сделанные в них. Для получения дополнительной информации о системных журналах изменений, см. статью Системные журналы изменений.
• Отслеживание распределенных связей. Оболочка Windows дает возможность пользователю создать файлы на её рабочем столе, связаные с приложениями, которые постоянно находятся в другом месте на томе. Меню Пуск, которое пользователь может конфигурировать, содержит много образцов этого вида связей. Также и технология связывания и внедрения объекта, или OLE, дает возможность прикладной программе внедрить связи от внешних файлов внутрь файлов, которые они создают и поддерживают. Составные части набора Office 2000: Word, PowerPoint® и Excel— являются примерами приложений, которые используют OLE технологию.

  Проблема возникает в предыдущих случаях тогда, когда файл, будучи связанным (источник связи (link source)) перемещается, что делает его недоступным через посредство связи также, называемый как клиент связи (link client). Отслеживание распределенной связи (distributed link tracking) было сначала введено в версии NTFS, поставляемую с Windows 2000, чтобы дать возможность клиентским приложениям проследить за источниками связи, которые переместились. В результате этого, приложения и пользователи, которые создают связи, не должны обслуживать редактирование связи самостоятельно, когда источник ссылки перемещается. Для получения дополнительной информации об отслеживании распределенной связи, см. статью Отслеживание распределенной связи и идентификаторы объекта.

• Шифрование. NTFS обеспечивает Шифрующую файловую систему, или (EFS) для криптографической защиты файлов и каталогов. Для получения дополнительной информации о EFS, см. раздел Шифрование файла. Для получения дополнительной информации о криптографии вообще, см. раздел Справочник по криптографии.
• Поддержка POSIX . Ниже перечислены функциональные возможности POSIX, которые были введены в Windows 2000:
  1. Файлы могут получить доступ в файловых системах NTFS в соответствии с соглашениями об именовании POSIX. Соглашения POSIX допускают имена файлов, которые имеют концевые пробелы, имена файла, которые имеют точки в конце (.) и имена файла, которые являются идентичными, если не считать регистр символов.
  2. Разрешаются пересечения, где атрибуты защиты каждого родительского каталога в пути файла или каталога используются в определении, имеет ли конкретный пользователь доступ к нему.
  3. Отметки времени "Файл изменил время".
  4. Жесткие ссылки в POSIX-стиле. Пример кода, который показывает, как поддерживать и восстанавливать эти типы связей, смотри в статье Поддержка и восстановление связей POSIX файлов.
• API дефрагментации. Файл сохраняется на дисководе и другом носителе информации в одном или нескольких кластерах. Кластеры (clusters) - это элементарный модуль данных, составленных из одного или нескольких секторов. Сектора (sectors) - это физические модули сохранения данных.

  Поскольку файл записывается на диск, файл не может записаться в непрерывных кластерах. Кластеры, состоящие из нескольких несмежных участков замедляют процесс чтения и записи файла. Удаленные друг от друга на диске кластеры состоящие из нескольких несмежных участков, обрабатываются медленнее из-за увеличенного времени, которое тратиться для перемещения головок чтения/записи жесткого диска к ним. Файл с кластерами состоящими из нескольких несмежных участков, как говорят - фрагментирован (fragmented). Чтобы оптимизировать файлы для быстрого доступа, том может дефрагментироваться.

  Дефрагментация (defragmentation) - это процесс перемещения кластеров файла на диске, который делает их непрерывными. NTFS не выполняет дефрагментацию, но с версией 5.0 это действие предоставляется для приложений, чтобы выполнять дефрагментацию при помощи вызова API. Этот API состоит из функций, которые дают возможность прикладным программам получить карту распределения кластеров, которые находятся в использовании, и кластеров, которые не используются, получают схему того, как файл использует свои кластеры и перемещают файл. Для получения дополнительной информации о дефрагментации, см. статью Дефрагментация файлов.

• Точки повторной обработки. В среде NTFS, файл или каталог могут содержать точку повторной обработки, которая является совокупностью определяемых пользователем данных. Для получения дополнительной информации о точках монтирования, см. статью Точки повторной обработки.
• Каталоги как точки повторной обработки тома. Точки повторной обработки тома - это каталоги в томе, которые приложение может использовать, чтобы "собрать" другой том, то есть установить его для использования в месте, которое задает пользователь. Другими словами, Вы можете использовать точку повторной обработки тома как шлюз к тому. Когда том установлен в точке повторной обработки тома, пользователи и приложения могут видеть монтируемый том с помощью точки повторной обработки тома или имени диска. Например, при помощи установленной точки монтирования тома, пользователь может видеть диск D как "C:\mnt\Ddrive" так же как "D:".

  Используя точки повторной обработки тома, Вы можете объединить в одну логическую файловую систему в корне различные файловые системы такие как NTFS, 16-разрядная файловая система FAT, файловых система ISO-9660 для диска CD-ROM и так далее. Ни пользователи, ни приложения не нуждаются в информации о томе, на котором находится конкретный файл. Вся информация, которой они должны определить местонахождение заданного файла - полный путь к нему. Тома могут быть перестроены, заменены или разделены на многие тома без пользователей или приложений, которые должны изменить назначения.

  Для получения дополнительной информации о точках монтирования тома, см. статью Точки повторной обработки.

   

•  Задаваемые по умолчанию размеры кластера