Windows file systems showdown: FAT16, FAT32, NTFS en ReFS

moderne Microsoft-besturingssystemen ondersteunen meerdere Windows-bestandssystemen, waaronder FAT16, FAT32, NTFS en ReFS. Elk van deze bestandssystemen heeft zijn eigen unieke mogelijkheden en use cases.

ondanks hun leeftijd hebben sommige oudere Windows-bestandssystemen nog steeds waarde in bepaalde IT-gerelateerde situaties.

FAT16

FAT16, aanvankelijk gewoon bekend als FAT, kan zijn wortels terug te voeren tot de jaren 1970. FAT is een acroniem voor File Allocation Table en de 16 geeft een 16-bit bestandssysteem. Het bestandssysteem werd aanvankelijk ontwikkeld voor gebruik op diskettes, maar het werkte ook voor harde schijven toen die hardware beschikbaar was.

omdat FAT16 zo lang geleden is gemaakt, heeft het inherente beperkingen die het grotendeels ongeschikt maken voor gebruik op moderne besturingssystemen. Als 16-bits bestandssysteem kan FAT16 maximaal 65.526 clusters in kaart brengen. Net als de meeste Windows-bestandssystemen ondersteunt FAT16 een verscheidenheid aan clustergroottes, waardoor het kan worden gebruikt op harde schijven die zo klein zijn als 16 MB of zo groot als 2 GB. Een latere revisie van het bestandssysteem maakte het mogelijk om volumes tot 4 GB te ondersteunen.

de vroegste SD-kaartproducten werden routinematig geformatteerd met het FAT16-bestandssysteem vanwege de ondersteuning voor Windows, Mac, Linux en OS/2-besturingssystemen.

FAT32

het FAT32-bestandssysteem werd geà ntroduceerd in Windows 95 OEM Service Release 2, dat toen algemeen bekend was als Windows 95 OSR2. Het FAT32-bestandssysteem bood twee belangrijke verbeteringen ten opzichte van FAT16. Ten eerste ondersteunt FAT32, een 32-bits bestandssysteem, veel grotere schijven dan het FAT16 bestandssysteem. FAT16 ondersteunt een maximale volumegrootte van 4 GB, terwijl FAT32 kan worden gebruikt op volumes tot 16 TB.

hoewel het FAT32-bestandssysteem kan worden gebruikt op multi-terabyte-volumes, overschrijdt de limiet van 16 TB de mogelijkheden van sommige Windows-besturingssystemen. Windows XP heeft bijvoorbeeld een maximale FAT32-volumegrootte van 32 GB opgelegd. De Windows XP -, Vista -, Me-en 2000-versies van de Disk Management console beperkten ook FAT32-volumes tot maximaal 32 GB. Modernere Windows-besturingssystemen zoals Windows 10 ondersteunen een FAT32-volume tot 2 TB groot, die nog steeds ver achterblijven bij de maximale volumegrootte van 16 TB.

de tweede belangrijke verbetering van het FAT32 bestandssysteem is ondersteuning voor lange bestandsnamen. Het FAT16 bestandssysteem vereist bestandsnamen om te voldoen aan de 8.3 naamgevingsconventie, wat betekent dat bestandsnamen beperkt zijn tot acht karakters gevolgd door een periode en een drie-karakter extensie. In tegenstelling, FAT32 staat bestandsnamen tot 255 tekens lang.

een van de primaire beperkingen van het FAT32-bestandssysteem is dat de maximale bestandsgrootte op een FAT32-volume 4 GB is. De meeste moderne SD-kaarten zijn geformatteerd met FAT32, dat is de reden waarom consumentenapparaten zoals GoPro-camera ‘ s video-opnamen splitsen in 4 GB-bestanden. Vanwege de flexibiliteit en brede ondersteuning op meerdere besturingssystemen, FAT32 is vaak het bestandssysteem van keuze voor het oplossen van problemen flash drives die door leveranciers.

NTFS

NT bestandssysteem kwam in Windows NT in 1993, maar wordt ook ondersteund door latere versies van Windows, zoals Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 8 en Windows 10. NTFS is het meest gebruikte bestandssysteem op Windows Server en op Windows desktop systemen.

in tegenstelling tot FAT16 en FAT32 is NTFS een journaling bestandssysteem. Transacties worden gelogd naar een bestandssysteem journal, die het mogelijk maakt om Windows-bestand hulpprogramma ‘ s zoals CHKDSK gebruiken om data corruptie te herstellen en terug te keren het bestandssysteem naar een consistente staat.

een van de belangrijkste ontwerpdoelen achter de creatie van NTFS was het verbeteren van de beveiliging van bestandssystemen. In het begin kon alleen Windows NT een schijf lezen die geformatteerd was met NTFS, wat een aanvaller kon stoppen, zelfs als ze fysieke toegang hadden tot de schijf. Tegenwoordig kan elk ondersteund Windows-besturingssysteem echter NTFS-schijven lezen.

Microsoft heeft een andere beveiligingsverbetering in NTFS toegevoegd door ondersteuning voor nt-bestandssysteem-machtigingen. Het bedrijf bijgewerkt NTFS in Windows 2000 op bestandssysteem-niveau encryptie, die Microsoft verwijst naar EFS, of het versleutelen bestandssysteem. EFS gebruikt symmetrische multikey-versleuteling om de inhoud van het bestandssysteem te beschermen.

NTFS-capaciteitsbeperkingen zijn in de loop der jaren aanzienlijk geëvolueerd. De Windows NT-versie van het bestandssysteem kan in theorie schijven tot 256 TB en individuele bestanden tot 16 TB verwerken. In tegenstelling, de versie van NTFS in Windows 10 kan worden gebruikt op volumes tot 8 PB in grootte.

ReFS

ReFS staat voor Resilient File System. Het debuteerde in Windows Server 2012. Microsoft ontwierp dit bestandssysteem als de volgende generatie vervanging voor NTFS; hoewel, technisch gezien, ReFS is gebaseerd op NTFS. ReFS maakt gebruik van integriteitsstromen en allocate-on-write-technologie om de gegevens die zijn opgeslagen op het volume te behouden. ReFS voert ook proactieve foutcorrectie uit door een ingebouwde scrubber te gebruiken om te controleren op gegevenscorruptie en deze automatisch te repareren. Microsoft ontwikkelde een tool genaamd ReFSUtil om te helpen bij het herstellen van gegevens van beschadigde ReFS-geformatteerde volumes die ook kopieën gevonden bestanden naar een andere schijf.

ReFS zorgt ook voor een enorme toename van de capaciteit ten opzichte van NTFS. Het bestandssysteem heeft een theoretische volumegrootte van 1 yottabyte — of, ongeveer, 1 biljoen TB — met een maximale bestandsgrootte van 16 exabytes, wat gelijk is aan ongeveer 16 miljoen TB.

in de eerste release ontbraken ReFS enkele van de meest gebruikte NTFS-functies, waaronder native encryptie en deduplicatie. Echter, data deduplicatie werd toegevoegd aan ReFS in Windows Server versie 1709. Zelfs zo, ReFS mist nog steeds een flink aantal van de functies in NTFS, met inbegrip van bestandssysteem compressie en bestandssysteem encryptie en het kan niet worden gebruikt om een station op te starten.