Confrontation des systèmes de fichiers Windows: FAT16, FAT32, NTFS et ReFS

Les systèmes d’exploitation Microsoft modernes prennent en charge plusieurs systèmes de fichiers Windows, notamment FAT16, FAT32, NTFS et ReFS. Chacun de ces systèmes de fichiers a ses propres capacités et cas d’utilisation uniques.

Malgré leur âge, certains des anciens systèmes de fichiers Windows ont encore de la valeur dans certaines situations liées à l’informatique.

FAT16

FAT16, qui était initialement connu simplement sous le nom de FAT, peut remonter aux années 1970. FAT est un acronyme pour File Allocation Table et le 16 indique un système de fichiers 16 bits. Le système de fichiers a été initialement développé pour être utilisé sur des disquettes, mais il fonctionnait également pour les disques durs lorsque ce matériel était disponible.

Parce que FAT16 a été créé il y a si longtemps, il a des limites inhérentes qui le rendent largement impropre à une utilisation sur les systèmes d’exploitation modernes. En tant que système de fichiers 16 bits, FAT16 peut mapper un maximum de 65 526 clusters. Comme la plupart des systèmes de fichiers Windows, FAT16 prend en charge une variété de tailles de cluster, ce qui lui permet d’être utilisé sur des disques durs aussi petits que 16 Mo ou aussi grands que 2 Go. Une révision ultérieure du système de fichiers lui a permis de prendre en charge des volumes allant jusqu’à 4 Go.

Les premiers produits de cartes SD étaient systématiquement formatés avec le système de fichiers FAT16 en raison de sa prise en charge sur les systèmes d’exploitation Windows, Mac, Linux et OS / 2.

FAT32

Le système de fichiers FAT32 a été introduit dans la version 2 du service OEM Windows 95, largement connue à l’époque sous le nom de Windows 95 OSR2. Le système de fichiers FAT32 offrait deux améliorations principales par rapport à FAT16. Tout d’abord, FAT32, étant un système de fichiers 32 bits, prend en charge des disques beaucoup plus volumineux que le système de fichiers FAT16. FAT16 prend en charge une taille de volume maximale de 4 Go, tandis que FAT32 peut être utilisé sur des volumes allant jusqu’à 16 To.

Il convient de noter que même si le système de fichiers FAT32 peut être utilisé sur des volumes de plusieurs téraoctets, la limite de 16 To dépasse les capacités de certains systèmes d’exploitation Windows. Par exemple, Windows XP a imposé une taille de volume FAT32 maximale de 32 Go. Les versions Windows XP, Vista, ME et 2000 de la console de gestion des disques limitaient également les volumes FAT32 à un maximum de 32 Go. Les systèmes d’exploitation Windows plus modernes tels que Windows 10 prennent en charge un volume FAT32 allant jusqu’à 2 To, qui reste bien en deçà de la taille de volume maximale de 16 To.

La deuxième amélioration majeure du système de fichiers FAT32 est la prise en charge des noms de fichiers longs. Le système de fichiers FAT16 exige que les noms de fichiers adhèrent à la convention de nommage 8.3, ce qui signifie que les noms de fichiers sont limités à huit caractères suivis d’un point et d’une extension de trois caractères. En revanche, FAT32 autorise les noms de fichiers jusqu’à 255 caractères.

L’une des principales limitations du système de fichiers FAT32 est que la taille maximale du fichier sur un volume FAT32 est de 4 Go. La plupart des cartes SD modernes sont formatées avec FAT32, c’est pourquoi les appareils grand public tels que les caméras GoPro divisent les enregistrements vidéo en fichiers de 4 Go. En raison de sa flexibilité et de sa large prise en charge sur plusieurs systèmes d’exploitation, FAT32 est souvent le système de fichiers de choix pour le dépannage des lecteurs flash fournis par les fournisseurs.

NTFS

Le système de fichiers NT est arrivé dans Windows NT en 1993 mais est également pris en charge par les versions ultérieures de Windows telles que Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 8 et Windows 10. NTFS est le système de fichiers le plus utilisé sur Windows Server et sur les systèmes de bureau Windows.

Contrairement à FAT16 et FAT32, NTFS est un système de fichiers de journalisation. Les transactions sont enregistrées dans un journal du système de fichiers, ce qui permet d’utiliser des utilitaires de fichiers Windows tels que CHKDSK pour réparer la corruption des données et ramener le système de fichiers à un état cohérent.

L’un des principaux objectifs de conception derrière la création de NTFS était d’améliorer la sécurité du système de fichiers. Au début, seul Windows NT pouvait lire un disque formaté avec NTFS, ce qui pouvait arrêter un attaquant même s’il avait un accès physique au disque. Cependant, aujourd’hui, tous les systèmes d’exploitation Windows pris en charge peuvent lire les disques NTFS.

Microsoft a ajouté une autre amélioration de la sécurité dans NTFS grâce à la prise en charge des autorisations du système de fichiers NT. La société a mis à jour NTFS dans Windows 2000 pour inclure le cryptage au niveau du système de fichiers, que Microsoft appelle EFS, ou le système de fichiers de cryptage. EFS utilise un cryptage multi-touches symétrique pour protéger le contenu du système de fichiers.

Les limites de capacité NTFS ont considérablement évolué au fil des ans. La version Windows NT du système de fichiers pourrait théoriquement gérer des disques jusqu’à 256 To et des fichiers individuels jusqu’à 16 To. En revanche, la version de NTFS dans Windows 10 peut être utilisée sur des volumes allant jusqu’à 8 PB.

ReFS

ReFS signifie Système de fichiers résilient. Il a fait ses débuts dans Windows Server 2012. Microsoft a conçu ce système de fichiers pour être le remplacement de nouvelle génération de NTFS; bien que, techniquement, ReFS soit basé sur NTFS. ReFS utilise des flux d’intégrité et une technologie d’allocation en écriture pour préserver les données stockées sur le volume. ReFS effectue également une correction d’erreur proactive en utilisant un épurateur intégré pour vérifier la corruption des données et la corriger automatiquement. Microsoft a développé un outil appelé ReFSUtil pour aider à récupérer des données à partir de volumes formatés ReFS endommagés qui copie également les fichiers trouvés sur un autre disque.

ReFS apporte également une énorme augmentation de la capacité par rapport aux NTFS. Le système de fichiers a une limite théorique de taille de volume de 1 yottaoctet – soit environ 1 billion de To – avec une taille de fichier maximale de 16 exaoctets, ce qui équivaut à environ 16 millions de To.

Dans sa version initiale, ReFS manquait de certaines des fonctionnalités NTFS les plus utilisées, y compris le cryptage natif et la déduplication. Cependant, la déduplication des données a été ajoutée aux REFS dans la version 1709 de Windows Server. Malgré cela, ReFS manque encore de quelques-unes des fonctionnalités de NTFS, y compris la compression du système de fichiers et le cryptage du système de fichiers, et il ne peut pas être utilisé pour démarrer un lecteur.