File system di Windows showdown: FAT16, FAT32, NTFS e ReFS

I moderni sistemi operativi Microsoft supportano più file system Windows, tra cui FAT16, FAT32, NTFS e ReFS. Ognuno di questi file system ha le proprie capacità uniche e casi d’uso.

Nonostante la loro età, alcuni dei vecchi file system di Windows hanno ancora valore in alcune situazioni IT-correlati.

FAT16

FAT16, che inizialmente era conosciuto semplicemente come FAT, può risalire alle sue radici nel 1970. FAT è l’acronimo di File Allocation Table e il 16 indica un file system a 16 bit. Il file system è stato inizialmente sviluppato per l’uso su floppy disk, ma ha funzionato anche per i dischi rigidi quando l’hardware era disponibile.

Poiché FAT16 è stato creato molto tempo fa, ha limitazioni intrinseche che lo rendono in gran parte inadatto all’uso sui sistemi operativi moderni. Come file system a 16 bit, FAT16 può mappare un massimo di 65.526 cluster. Come la maggior parte dei file system di Windows, FAT16 supporta una varietà di dimensioni del cluster, permettendo di essere utilizzato su dischi rigidi che sono piccoli come 16 MB o grandi come 2 GB. Una successiva revisione del file system ha permesso di supportare volumi fino a 4 GB.

I primi prodotti per schede SD erano formattati abitualmente con il file system FAT16 grazie al suo supporto su sistemi operativi Windows, Mac, Linux e OS/2.

FAT32

Il file system FAT32 è stato introdotto in Windows 95 OEM Service Release 2, che era ampiamente conosciuto al momento come Windows 95 OSR2. Il file system FAT32 offriva due miglioramenti principali rispetto a FAT16. Innanzitutto, FAT32, essendo un file system a 32 bit, supporta dischi molto più grandi rispetto al file system FAT16. FAT16 supporta una dimensione massima del volume di 4 GB, mentre FAT32 può essere utilizzato su volumi fino a 16 TB.

Vale la pena notare che anche se il file system FAT32 può essere utilizzato su volumi multi-terabyte, il limite di 16 TB supera le capacità di alcuni sistemi operativi Windows. Ad esempio, Windows XP ha imposto una dimensione massima del volume FAT32 di 32 GB. Anche le versioni Windows XP, Vista, ME e 2000 della console di gestione del disco hanno limitato i volumi FAT32 a un massimo di 32 GB. I sistemi operativi Windows più moderni come Windows 10 supportano un volume FAT32 fino a 2 TB di dimensioni, che sono ancora ben al di sotto della dimensione massima del volume 16 TB.

Il secondo importante miglioramento del file system FAT32 è il supporto per nomi di file lunghi. Il file system FAT16 richiede che i nomi dei file aderiscano alla convenzione di denominazione 8.3, il che significa che i nomi dei file sono limitati a otto caratteri seguiti da un punto e un’estensione di tre caratteri. Al contrario, FAT32 consente nomi di file lunghi fino a 255 caratteri.

Una delle limitazioni principali del file system FAT32 è che la dimensione massima del file su un volume FAT32 è di 4 GB. Le schede SD più moderne sono formattate con FAT32, motivo per cui i dispositivi consumer come le telecamere GoPro dividono le registrazioni video in file da 4 GB. Grazie alla sua flessibilità e all’ampio supporto su più sistemi operativi, FAT32 è spesso il file system di scelta per la risoluzione dei problemi delle unità flash fornite dai fornitori.

NTFS

Il file system NT è arrivato in Windows NT nel 1993, ma è supportato anche dalle versioni successive di Windows come Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 8 e Windows 10. NTFS è il file system più utilizzato su Windows Server e su sistemi desktop Windows.

A differenza di FAT16 e FAT32, NTFS è un file system di journaling. Le transazioni vengono registrate su un diario del file system, che consente di utilizzare le utilità di file di Windows come CHKDSK per riparare la corruzione dei dati e riportare il file system a uno stato coerente.

Uno degli obiettivi principali di progettazione dietro la creazione di NTFS era quello di migliorare la sicurezza del file system. All’inizio, solo Windows NT poteva leggere un disco formattato con NTFS, che poteva fermare un utente malintenzionato anche se aveva accesso fisico al disco. Tuttavia, oggi, ogni sistema operativo Windows supportato può leggere i dischi NTFS.

Microsoft ha aggiunto un altro miglioramento della sicurezza in NTFS attraverso il supporto per le autorizzazioni del file system NT. La società ha aggiornato NTFS in Windows 2000 per includere la crittografia a livello di file system, che Microsoft si riferisce a come EFS, o il file system di crittografia. EFS utilizza la crittografia multikey simmetrica per proteggere i contenuti del file system.

Le limitazioni di capacità NTFS si sono notevolmente evolute nel corso degli anni. La versione Windows NT del file system potrebbe teoricamente gestire dischi fino a 256 TB e singoli file fino a 16 TB. Al contrario, la versione di NTFS in Windows 10 può essere utilizzata su volumi fino a 8 PB di dimensioni.

ReFS

ReFS sta per File System resiliente. Ha debuttato in Windows Server 2012. Microsoft ha progettato questo file system per essere il sostituto di prossima generazione per NTFS; anche se, tecnicamente, ReFS è basato su NTFS. ReFS utilizza flussi di integrità e la tecnologia allocate-on-write per preservare i dati memorizzati sul volume. ReFS esegue anche la correzione proattiva degli errori utilizzando uno scrubber integrato per verificare la corruzione dei dati e risolverlo automaticamente. Microsoft ha sviluppato uno strumento chiamato ReFSUtil per aiutare a recuperare i dati da volumi danneggiati ReFS formattati che copia anche i file trovati su un altro disco.

ReFS porta anche un enorme aumento della capacità su NTFS. Il file system ha un limite teorico di dimensioni del volume di 1 yottabyte-o, approssimativamente, 1 trilione di TB-con una dimensione massima del file di 16 exabyte, che equivale a circa 16 milioni di TB.

Nella sua versione iniziale, ReFS mancava alcune delle funzionalità NTFS più utilizzate, tra cui la crittografia nativa e la deduplicazione. Tuttavia, la deduplicazione dei dati è stata aggiunta a ReFS nella versione 1709 di Windows Server. Anche così, ReFS manca ancora un bel po ‘ delle caratteristiche in NTFS, tra cui la compressione del file system e la crittografia del file system e non può essere utilizzato per avviare un’unità.