WINDOWSファイルシステムの対決：FAT16、FAT32、NTFS、ReFS

最新のMicrosoftオペレーティングシステムは、FAT16、FAT32、NTFS、ReFSを含む複数のWindowsファイルシステムをサポートしています。 これらの各ファイルシステムには、独自の機能とユースケースがあります。

その年齢にもかかわらず、古いWindowsファイルシステムの一部は、まだ特定のIT関連の状況で価値を持っています。

FAT16

FAT16は、当初は単にFATとして知られていましたが、1970年代にそのルーツをたどることができます。FATはFile Allocation Tableの頭字語で、16は16ビットのファイルシス ファイルシステムは当初フロッピーディスクで使用するために開発されましたが、そのハードウェアが利用可能になったときにはハードディ

FAT16はずっと前に作成されたので、現代のオペレーティングシステムでの使用には主に不適切な固有の制限があります。 16ビットファイルシステムとして、FAT16は最大65,526個のクラスターをマップできます。 ほとんどのWindowsファイルシステムと同様に、FAT16はさまざまなクラスターサイズをサポートしており、16MBまたは2GBのハードディスクで使用できます。 その後のファイルシステムの改訂により、最大4GBのボリュームをサポートすることができました。

初期のSDカード製品は、Windows、Mac、Linux、OS/2オペレーティングシステムでサポートされているため、FAT16ファイルシステムで日常的にフォーマットされていました。FAT32ファイルシステムは、当時Windows95OSR2として広く知られていたWINDOWS95OEMサービスリリース2で導入されました。 FAT32ファイルシステムは、FAT16よりも二つの主な改善を提供しました。 まず、32ビットのファイルシステムであるFAT32は、FAT16ファイルシステムよりもはるかに大きなディスクをサポートしています。 FAT16は4GBの最大ボリュームサイズをサポートし、FAT32は最大16TBのボリュームで使用できます。

FAT32ファイルシステムはマルチテラバイトのボリュームで使用できますが、16TBの制限は一部のWindowsオペレーティングシステムの機能を超えています。 たとえば、Windows XPでは、最大FAT32ボリュームサイズが32GBに設定されていました。 Windows XP、Vista、ME、および2000バージョンのディスク管理コンソールでは、FAT32ボリュームも最大32GBに制限されていました。 Windows10などのより現代的なWindowsオペレーティングシステムは、FAT32ボリュームを最大2TBまでサポートしていますが、これはまだ16TBの最大ボリュームサイズを十分に下回っています。

FAT32ファイルシステムの第二の大きな改善は、長いファイル名のサポートです。 FAT16ファイルシステムでは、ファイル名が8.3命名規則に準拠する必要があります。 対照的に、FAT32では最大255文字のファイル名を使用できます。FAT32ファイルシステムの主な制限の1つは、FAT32ボリュームの最大ファイルサイズが4GBであることです。 ほとんどの現代のSDカードはFAT32でフォーマットされているため、GoProカメラなどの消費者デバイスはビデオ録画を4GBのファイルに分割します。 複数のオペレーティングシステムでの柔軟性と幅広いサポートのために、FAT32は、多くの場合、ベンダーが提供するフラッシュドライブのトラブルシューテ

NTFS

NTファイルシステムは、1993年にWindows NTに到着しましたが、windows2000、Windows XP、Windows7、Windows8、Windows10などの後続のバージョンのWindowsでもサポートされています。 NTFSは、Windows ServerおよびWindowsデスクトップシステムで最も広く使用されているファイルシステムです。

FAT16やFAT32とは異なり、NTFSはジャーナリングファイルシステムです。 これにより、CHKDSKなどのWindowsファイルユーティリティを使用してデータの破損を修復し、ファイルシステムを一貫した状態に戻すことができます。

NTFSの作成の背後にある主な設計目標の一つは、ファイルシステムのセキュリティを向上させることでした。 初期の段階では、WINDOWS NTのみがNTFSでフォーマットされたディスクを読み取ることができ、攻撃者がディスクに物理的にアクセスしていても攻撃者を停止させる可能性がありました。 しかし、今日では、すべてのサポートされているWindowsオペレーティングシステムは、NTFSディスクを読み取ることができます。

マイクロソフトは、NTファイルシステムのアクセス許可のサポートを通じてNTFSの別のセキ 同社はWINDOWS2000のNTFSを更新し、Microsoftがefsと呼ぶファイルシステムレベルの暗号化、または暗号化ファイルシステムを含むようにしました。 EFSでは、対称マルチキー暗号化を使用してファイルシステムの内容を保護します。

NTFSの容量制限は、長年にわたって大幅に進化してきました。 Windows NTバージョンのファイルシステムは、理論的には最大256TBのディスクと最大16TBの個々のファイルを処理できます。 これとは対照的に、WINDOWS10のNTFSのバージョンは、最大8PBのサイズのボリュームで使用できます。

ReFS

ReFSは弾力性のあるファイルシステムの略です。 これは、Windows Server2012でデビューしました。 MicrosoftはこのファイルシステムをNTFSの次世代代替として設計しましたが、技術的にはReFSはNTFSに基づいています。 ReFSは、整合性ストリームとallocate-on-writeテクノロジを使用して、ボリュームに保存されたデータを保持します。 ReFSはまた、内蔵のスクラバーを使用してデータの破損をチェックし、自動的に修正することにより、積極的なエラー修正を実行します。 MicrosoftはReFSUtilと呼ばれるツールを開発し、見つかったファイルを別のディスクにコピーする破損したReFS形式のボリュームからデータを回復するのを支援しました。

ReFSはまた、NTFSよりも容量が大幅に増加します。 ファイルシステムの理論上のボリュームサイズの制限は1ヨッタバイト（約1兆TB）で、最大ファイルサイズは16エクサバイトで、約1600万TBに相当します。

最初のリリースでは、ReFSはネイティブ暗号化や重複排除など、最も広く使用されているNTFS機能のいくつかを欠いていました。 ただし、Windows Serverバージョン1709では、ReFSにデータ重複排除が追加されました。 それでも、ReFSには、ファイルシステムの圧縮やファイルシステムの暗号化など、NTFSの機能のかなりの数が欠けており、ドライブの起動には使用できま