CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии

Хотя файловая система FAT является одной из старейших, ее будут использовать еще довольно долго, так как она идеально подходит для сменных носителей небольшого объема, таких, как дискеты. Помимо компьютеров, она с успехом используется на сменных носителях других устройств (память для цифровых фотоаппаратов и другой бытовой электроники).

FAT32 (File Allocation Table 32)

В 1997 году компания Microsoft разработала новую файловую систему FAT32, которая была дальнейшим развитием концепции FAT, так как в рамках самой FAT возможность увеличения размеров кластеров была уже физически исчерпана. Для FAT самым большим допустимым размером кластера было 32 килобайта, что позволяло адресовать 2 гигабайта дискового пространства. Компания Microsoft решила применить 32-битную файловую систему, в которой сейчас фактически используются 28 бит для адресации кластеров.

Теоретически, это должно давать 268,435,438 доступных кластеров (2 в степени 28), что позволяет поддерживать жесткие диски объемом во много терабайт, но на практике ограничение утилиты ScanDisk (программа от Microsoft, которая используется для проверки жестких дисков), не позволяет использовать более 4,177,920 кластеров, что не позволяет использовать диски размером свыше 124.55 гигабайт.

Таким образом, FAT32 представляет собой 32-битную версию предыдущей 16-битной файловой системы FAT В результате FAT32 поддерживает значительно большие жесткие диски или разделы жестких дисков (до 2 терабайт). Эта файловая система уже может использоваться в Windows 95 (Service Pack 2) и в Windows 98/2000/ХР. Предыдущие версии DOS и Windows не смогут распознать FAT32, и поэтому они не смогут произвести загрузку или использовать файлы с диска или раздела жесткого диска, которые отформатированы с использованием файловой системы FAT32. Среди других характерных отличий от FAT можно назвать меньший размер кластеров, дублирование загрузочной записи, а корневая директория в FAT32 может быть любого размера и располагаться где угодно на жестком диске или его разделе.

NTFS (New Technology File System)

NTFS (New Technology File System) является стандартной файловой системой для Microsoft Windows NT и последовавших за ней Windows 2000, Windows XP и Windows Server 2003. NTFS во многом копирует концепцию HPFS, файловой системы, которая была создана Microsoft и IBM для замены устаревшей файловой системы FAT, унаследованной от MS-DOS. В файловой системе HPFS было реализовано несколько усовершенствований для повышения производительности и более рационального использования дискового пространства: поддержка метаданных (metadata) и использование дополнительных структур данных (advanced data structures). Все это есть и в NTFS, но кроме этого имеется журналирование и списки управления доступом к файлам.

В файловой системе NTFS есть все, что имеет хоть какое-то отношение к файлам (имя, дата создания, права доступа и даже тип информации). Все это записывается как метаданные. Для хранения данных файловой системы используются двоичные деревья. Несмотря на сложность реализации, такой подход позволяет получить более быстрый доступ к данным и уменьшает фрагментацию. Журнал используется для того, чтобы гарантировать целостность самой файловой системы, но не каждого отдельного файла.

Операционные системы, которые используют NTFS, имеют повышенную надежность, что было очень важным требованием, учитывая нестабильность первых версий Windows NT.

Поскольку детали реализации закрыты, независимые разработчики столкнулись с рядом проблем при попытке создания инструментов для работы с NTFS. В настоящее время ядро операционной системы Linux включает в себя модуль, которые позволяет считывать данные из разделов NTFS. Впрочем, общая сложность файловой системы и ограниченность ресурсов очень долго не позволяли реализовать поддержку записи в разделы NTFS.

На жестких дисках небольшого объема не рекомендуется использовать файловую систему NTFS, так как она использует значительные объемы дискового пространства для хранения своих структур. Центральная структура этой файловой системы называется главной файловой таблицей (master file table, MFT). NTFS хранит несколько копий критически важных частей главной файловой таблицы, чтобы предотвратить повреждение файловой системы и потерю данных. Так же, как FAT и FAT32, NTFS использует кластеры для хранения данных файла. Впрочем, размер кластера не зависит от размера жесткого диска или раздела жесткого диска. Можно использовать и маленькие кластеры размером по 512 байт независимо от того, какого размера раздел жесткого диска. Такие кластеры можно использовать с разделом объемом как 6 Гбайт, так и 60 Гбайт. Использование маленьких кластеров не только повышает эффективность использования дискового пространства, но и уменьшает фрагментацию, (то есть распределение одного файла по нескольким кластерам, которые не являются соседними, что значительно увеличивает время считывания файла).

За счет использования небольших размеров кластера NTFS обеспечивает хорошую производительность и экономное расходование дискового пространства даже на жестких дисках очень большого объема. И, наконец, файловая система NTFS поддерживает функцию горячего исправления (hot fixing), которая позволяет автоматически определять дефектные секторы жесткого диска и помечать их, чтобы они более не использовались файловой системой.

Ext2

Ext2 (extended file system 2) была на протяжении нескольких лет стандартной файловой системой для операционной системы Linux и до сих пор остается популярной. Изначально она была разработана Реми Кард на основе концепции расширенной файловой системы. Ее быстродействие достаточно высоко для того, чтобы ее использовали в качестве эталона для сравнения. Основным недостатком этой файловой системы было отсутствие журналирования. Ext2 поддерживает жесткие диски или разделы жестких дисков объемом до 4 терабайт. Ее усовершенствованная версия Ext3 имеет функцию журналирования и совместима с Ext2.

Ext3

Ext3 (extended file system 3) — это файловая система с журналированием, которая становится все более популярной среди пользователей операционной системы Linux. Хотя по масштабируемости и производительности она уступает своим конкурентам, таким, как ReiserFS и XFS, у нее есть одно существенное преимущество, которое заключается в том, что пользователи могут сразу перейти на нее с другой популярной файловой системы Ext2 без необходимости копирования данных, хранящихся на жестком диске.

В новой файловой системе добавлена функция журналирования, без которой Ext3 представляет собой полный аналог Ext2. Кроме того, раздел с Ext3 может быть подключен и использоваться, как если бы он был с файловой системой Ext2, что автоматически означает, что для работы с новой файловой системой Ext3 у вас в распоряжении окажется большой выбор проверенных утилит, чем не могут похвастаться ее прямые конкуренты.

ReiserFS

ReiserFS представляет собой компьютерную файловую систему, которую разработала и реализовала группа из Namesys под руководством Ганса Райзера. В настоящее время эта файловая система поддерживается Linux. Возможно, ReiserFS будет поддерживаться и в других операционных системах.

Появившись в ядре Linux с версии 2.4.1, ReiserFS была самой первой файловой системой с функцией журналирования, которую включили в стандартную поставку ядра. По сравнению с Ext2, другой файловой системой, которая включалась прежде в стандартную поставку ядра, ReiserFS обладала несомненным преимуществом, так как она использовала журнал транзакций для документирования всех изменений структуры файловой системы. Функция журналирования позволяет файловой системе быстро вернуться в стабильное состояние после непредвиденной перезагрузки в связи со сбоем электропитания или операционной системы. Эта функция позволяет значительно снизить вероятность повреждения файловой системы (а также необходимость продолжительных по времени проверок файловой системы). ReiserFS позволяет очень эффективно работать с директориями, содержащими большое количество небольших по размеру файлов. К сожалению, пользователям файловой системы Ext2, переходящим на ReiserFS, потребуется полностью переформатировать свои жесткие диски, что является значительным неудобством по сравнению с ее основным конкурентом Ext3. Впрочем, ряд очевидных преимуществ позволил ReiserFS стать файловой системой по умолчанию для многих дистрибутивов Linux.