Zestawienie systemów plików Windows: FAT16, FAT32, NTFS i ReFS

nowoczesne systemy operacyjne Microsoft obsługują wiele systemów plików Windows, w tym FAT16, FAT32, NTFS i ReFS. Każdy z tych systemów plików ma swoje unikalne możliwości i przypadki użycia.

pomimo swojego wieku, niektóre starsze systemy plików Windows nadal mają wartość w pewnych sytuacjach związanych z IT.

FAT16

FAT16, który początkowo był znany po prostu jako FAT, może wywodzić się z Lat 70. XX wieku.FAT jest akronimem tablicy alokacji plików, a 16 oznacza 16-bitowy system plików. System plików został początkowo opracowany do użytku na dyskietkach, ale działał również na dyskach twardych, gdy ten sprzęt był dostępny.

ponieważ FAT16 został stworzony tak dawno temu, ma nieodłączne ograniczenia, które sprawiają, że w dużej mierze nie nadaje się do użycia na nowoczesnych systemach operacyjnych. Jako 16-bitowy system plików FAT16 może mapować maksymalnie 65 526 klastrów. Podobnie jak większość systemów plików Windows, system FAT16 obsługuje różne rozmiary klastrów, dzięki czemu można go używać na dyskach twardych o rozmiarze zaledwie 16 MB lub 2 GB. Późniejsza wersja systemu plików pozwalała na obsługę woluminów do 4 GB.

najwcześniejsze produkty kart SD były rutynowo formatowane w systemie plików FAT16 ze względu na jego obsługę w systemach operacyjnych Windows, Mac, Linux i OS/2.

FAT32

system plików FAT32 został wprowadzony w Windows 95 OEM Service Release 2, który był powszechnie znany w tym czasie jako Windows 95 OSR2. System plików FAT32 oferował dwa główne ulepszenia w stosunku do FAT16. Po pierwsze, FAT32, będący 32-bitowym systemem plików, obsługuje znacznie większe dyski niż system plików FAT16. System FAT16 obsługuje maksymalny rozmiar woluminu wynoszący 4 GB, natomiast system FAT32 może być używany na woluminach o pojemności do 16 TB.

warto zauważyć, że nawet jeśli system plików FAT32 może być używany na woluminach Wielotematycznych, limit 16 TB przekracza możliwości niektórych systemów operacyjnych Windows. Na przykład System Windows XP nałożył maksymalny rozmiar woluminu FAT32 na 32 GB. Konsola zarządzania dyskami w wersjach Windows XP, Vista, ME I 2000 ograniczyła również woluminy FAT32 do maksymalnie 32 GB. Bardziej nowoczesne systemy operacyjne Windows, takie jak Windows 10, obsługują wolumin FAT32 o rozmiarze do 2 TB, który nadal nie odpowiada maksymalnemu rozmiarowi woluminu 16 TB.

drugim znaczącym ulepszeniem systemu plików FAT32 jest obsługa długich nazw plików. System plików FAT16 wymaga, aby nazwy plików były zgodne z konwencją nazewnictwa 8.3, co oznacza, że nazwy plików są ograniczone do ośmiu znaków, po których następuje kropka i trzyznakowe rozszerzenie. Natomiast FAT32 pozwala na nazwy plików o długości do 255 znaków.

jednym z głównych ograniczeń systemu plików FAT32 jest to, że maksymalny rozmiar pliku na woluminie FAT32 wynosi 4 GB. Większość nowoczesnych kart SD jest sformatowana z FAT32, dlatego urządzenia konsumenckie, takie jak kamery GoPro, dzielą nagrania wideo na pliki 4 GB. Ze względu na elastyczność i szerokie wsparcie dla wielu systemów operacyjnych, FAT32 jest często wybieranym systemem plików do rozwiązywania problemów z dyskami flash dostarczanymi przez dostawców.

NTFS

system plików NT pojawił się w Windows NT w 1993 roku, ale jest również obsługiwany przez kolejne wersje systemu Windows, takie jak Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 8 i Windows 10. NTFS jest najczęściej używanym systemem plików w systemach Windows Server i Windows desktop.

w przeciwieństwie do FAT16 i FAT32, NTFS jest systemem plików dziennika. Transakcje są rejestrowane w dzienniku systemu plików, co umożliwia użycie narzędzi plików systemu Windows, takich jak CHKDSK, do naprawy uszkodzeń danych i przywrócenia systemu plików do spójnego stanu.

jednym z głównych celów projektowych przy tworzeniu NTFS było zwiększenie bezpieczeństwa systemu plików. Na początku tylko System Windows NT mógł odczytać Dysk sformatowany w systemie NTFS, co mogło zatrzymać atakującego, nawet jeśli miał fizyczny dostęp do dysku. Jednak obecnie każdy obsługiwany system operacyjny Windows może odczytywać dyski NTFS.

Microsoft dodał kolejną poprawę bezpieczeństwa w systemie plików NTFS poprzez obsługę uprawnień systemu plików NT. Firma zaktualizowała system NTFS w systemie Windows 2000, aby zawierał szyfrowanie na poziomie systemu plików, które Microsoft określa jako EFS lub system szyfrowania plików. EFS używa symetrycznego szyfrowania multikey do ochrony zawartości systemu plików.

ograniczenia pojemności NTFS znacznie się rozwinęły na przestrzeni lat. Wersja systemu plików Windows NT może teoretycznie obsługiwać dyski do 256 TB i pojedyncze pliki do 16 TB. Natomiast wersja NTFS w systemie Windows 10 może być używana na woluminach o rozmiarze do 8 PB.

ReFS

ReFS oznacza odporny system plików. Zadebiutował w systemie Windows Server 2012. Microsoft zaprojektował ten system plików jako zamiennik nowej generacji dla NTFS; chociaż, technicznie, ReFS jest oparty na NTFS. ReFS wykorzystuje strumienie integralności i technologię allocate-on-write w celu zachowania danych przechowywanych na woluminie. ReFS wykonuje również proaktywną korekcję błędów za pomocą wbudowanej płuczki, aby sprawdzić uszkodzenie danych i naprawić je automatycznie. Microsoft opracował narzędzie o nazwie ReFSUtil, aby pomóc w odzyskiwaniu danych z uszkodzonych woluminów sformatowanych ReFS, które również kopiuje znalezione pliki na inny dysk.

ReFS przynosi również ogromny wzrost pojemności w porównaniu z NTFS. System plików ma teoretyczny limit wielkości woluminu wynoszący 1 jottabajt, czyli około 1 bilion TB, przy maksymalnym rozmiarze pliku wynoszącym 16 eksabajtów, co odpowiada około 16 milionom TB.

w swoim pierwszym wydaniu ReFS brakowało niektórych z najczęściej używanych funkcji NTFS, w tym natywnego szyfrowania i deduplikacji. Jednak deduplikacja danych została dodana do ReFS w wersji Windows Server 1709. Mimo to, ReFS nadal brakuje kilku funkcji w NTFS, w tym kompresji systemu plików i szyfrowania systemu plików i nie można go użyć do rozruchu dysku.