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

moderna Microsoft-operativsystem stöder flera Windows-filsystem, inklusive FAT16, FAT32, NTFS och ReFS. Var och en av dessa filsystem har sina egna unika funktioner och användningsfall.

trots sin ålder har vissa av de äldre Windows-filsystemen fortfarande värde i vissa IT-relaterade situationer.

FAT16

FAT16, som ursprungligen var känt helt enkelt som FAT, kan spåra sina rötter tillbaka till 1970-talet. FAT är en akronym för File Allocation Table och 16 indikerar ett 16-bitars filsystem. Filsystemet utvecklades ursprungligen för användning på disketter, men det fungerade också för hårddiskar när den hårdvaran var tillgänglig.

eftersom FAT16 skapades så länge sedan har det inneboende begränsningar som gör det till stor del olämpligt för användning på moderna operativsystem. Som ett 16-bitars filsystem kan FAT16 kartlägga maximalt 65 526 kluster. Liksom de flesta Windows-filsystem stöder FAT16 en mängd olika klusterstorlekar, så att den kan användas på hårddiskar som är så små som 16 MB eller så stora som 2 GB. En senare revision av filsystemet gjorde det möjligt att stödja volymer upp till 4 GB.

de tidigaste SD-kortprodukterna formaterades rutinmässigt med FAT16-filsystemet på grund av dess stöd över Windows, Mac, Linux och OS/2 operativsystem.

FAT32

filsystemet FAT32 introducerades i Windows 95 OEM Service Release 2, som var allmänt känt vid den tiden som Windows 95 OSR2. FAT32-filsystemet erbjöd två huvudförbättringar jämfört med FAT16. För det första stöder FAT32, som är ett 32-bitars filsystem, mycket större skivor än FAT16-filsystemet. FAT16 stöder en maximal volymstorlek på 4 GB, medan FAT32 kan användas på volymer upp till 16 TB.

det är värt att notera att även om FAT32-filsystemet kan användas på flera terabyte-volymer, överskrider 16 TB-gränsen kapaciteten hos vissa Windows-operativsystem. Till exempel införde Windows XP en maximal FAT32-volymstorlek på 32 GB. Windows XP, Vista, ME och 2000-versionerna av Diskhanteringskonsolen begränsade också FAT32-volymer till högst 32 GB. Mer moderna Windows-operativsystem som Windows 10 stöder en FAT32-volym upp till 2 TB i storlek, som fortfarande faller långt ifrån 16 TB maximal volymstorlek.

den andra stora förbättringen av FAT32-filsystemet är stöd för långa filnamn. FAT16-filsystemet kräver att filnamn följer 8.3-namnkonventionen, vilket betyder att filnamn är begränsade till åtta tecken följt av en period och en förlängning med tre tecken. Däremot tillåter FAT32 filnamn upp till 255 tecken långa.

en av de primära begränsningarna i FAT32-filsystemet är att den maximala filstorleken på en FAT32-volym är 4 GB. De flesta moderna SD-kort kommer formaterade med FAT32, varför konsumentenheter som GoPro-kameror delar upp videoinspelningar i 4 GB-filer. På grund av sin flexibilitet och breda stöd på flera operativsystem är FAT32 ofta det filsystem som valts för felsökning av flash-enheter som tillhandahålls av leverantörer.

NTFS

nt-filsystemet anlände till Windows NT 1993 men stöds också av efterföljande versioner av Windows som Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 8 och Windows 10. NTFS är det mest använda filsystemet på Windows Server och på Windows-skrivbordssystem.

till skillnad från FAT16 och FAT32 är NTFS ett journalfilsystem. Transaktioner loggas till en filsystemjournal, vilket gör det möjligt att använda Windows-filverktyg som CHKDSK för att reparera datakorruption och returnera filsystemet till ett konsekvent tillstånd.

ett av de primära designmålen bakom skapandet av NTFS var att förbättra filsystemssäkerheten. Tidigt kunde bara Windows NT läsa en disk formaterad med NTFS, vilket kunde stoppa en angripare även om de hade fysisk åtkomst till disken. Men idag kan alla Windows-operativsystem som stöds läsa NTFS-skivor.

Microsoft lade till ytterligare en säkerhetsförbättring i NTFS genom stöd för nt-filsystembehörigheter. Företaget uppdaterade NTFS i Windows 2000 för att inkludera kryptering på filsystemnivå, som Microsoft hänvisar till som EFS, eller Krypteringsfilsystemet. EFS använder symmetrisk multikey-kryptering för att skydda filsystemets innehåll.

NTFS kapacitetsbegränsningar har utvecklats avsevärt under åren. Windows NT-versionen av filsystemet kan teoretiskt hantera diskar upp till 256 TB och enskilda filer upp till 16 TB. Däremot kan versionen av NTFS i Windows 10 användas på volymer upp till 8 PB i storlek.

ReFS

ReFS står för fjädrande filsystem. Det debuterade i Windows Server 2012. Microsoft utformade detta filsystem för att vara nästa generations ersättning för NTFS; även om ReFS tekniskt sett är baserat på NTFS. ReFS använder integritetsströmmar och allokera-på-Skriv-teknik för att bevara data som lagras på volymen. ReFS utför också proaktiv felkorrigering genom att använda en inbyggd skrubber för att kontrollera datakorruption och fixa den automatiskt. Microsoft utvecklade ett verktyg som heter ReFSUtil för att hjälpa till med att återställa data från skadade ReFS-formaterade volymer som också kopierar hittade filer till en annan disk.

ReFS ger också en enorm kapacitetsökning jämfört med NTFS. Filsystemet har en teoretisk volymstorleksgräns på 1 yottabyte – eller ungefär 1 biljon TB-med en maximal filstorlek på 16 exabyte, vilket motsvarar cirka 16 miljoner TB.

i sin första utgåva saknade ReFS några av de mest använda NTFS-funktionerna, inklusive inbyggd kryptering och deduplicering. Datadeduplicering lades dock till ReFS i Windows Server version 1709. Ändå saknar ReFS fortfarande en hel del av funktionerna i NTFS, inklusive filsystemkomprimering och filsystemkryptering och det kan inte användas för att starta en enhet.