system plikow - system organizacji danych na dysku
FAT - do dostepu danych fat posuguje sie tablica alokacji plikow oraz wpisami katalogowymi. zawartosc informuje windows gdzie znajduje sie plik ktory chcemy odczytac lubzmodyfikowac.
talibca alokacji plikow - lista w wszystkich jednostek alokacji woluminu. kazda jednostka ma przypisany jeden z czterech stanow: nieuzywany, klaster(sektor) zajety przez plik, klaster uszkodzony i ostatni klaster pliku. klastry woluminu fat maja logiczne numery. lcizba klastrow ktore moze obsluzyc fat zalezy od jego typu np fat16 ma ograniczenie do 216 klastrow. poniewaz uszkodzenie struktury tablicy alokacji plikow moze skutecznie uniemozliwic dostep do danych, system fat przechowuje dwie kopie tablicy.
wpisa katalogowy - kolejny isttny element bioracy udziaal w zarzadzaniu struktura danych. kazdy wolumin po sformatowaniu udostepnia kataolog glowny niezawierajacy plikow ania folderow. w systemie fat jest odddzielne miejsce na przechowywanie infoarmacji o wpisach do katalogu glownego. kazdy utworzony plik lub folder otrzymuje oddzielny, 32bajtowy wypis z takimi informacjami jak nazwa , opis atrybutow, data, czasu tworzenia, data ostatniego dostepu, identyfikator pierwszego klastra i rozmiar pliku. po utworzeniu nowego dokumentu system doda wpis z danymi. katalogi sa rozroznianie wedlug ustawionego odpowiedniego atrybutu. jedna z wazniejszych informacji w opisie pliku jest adres pierwszego zajmowanego przez niego klastra. jesli plik zajmuje 23KB a rozmiar alokacji wynosi 4 KB to dane pliku sa zapisane na szesciu klastrach . gdy zostanie np uruchomiony notatnik w celu edycji dokumentu system musi pobrac zawartosc pliku. w tym celu odnajduje wpis katalogowy i informacje o pierwszym klastrze dokumentu . po uzyskaniu adresu pierwszej jednostki alokacji siega do tablicy alokacji skad pobiera dane o kolejnych klastarach nalezacych do tego dokumentu. ostatnio klaster zawiera identyfikator konca pliku tzw lancuch alokacji plikow FAT.
ntfs - architektura systemu ntfs rozni sie zdecydowanie od sposobu funkcjonowania systemu fat, ktorego najwazniejsza zaleta jest prostota. to rownoczesnie jedgo najwieksza wada bo oznacza ograniczone mozliwosci swiadczenai dodatkowych uslug. w systemie ntfs ifnormacje potrzebne do zarzadzania danymi sa przechowywane w grupie plikow systemowych zwanymi plikami metadanych. sa one tworzone w czasei formatowania woluminu. przechowywanie informacji o strukturze partycji w plikach systemowych ma wiele zalet: latwa lokalizacje danych, ochorne przez zastosowaniem uprawnien oraz mozliwosc dynamicznej zmiany lokalizacji metadanych po wykryciu uszkodzenia klastrow.najwazniejszym elementem struktry systemu ntfs jest tablica MFT ( master file table). to baza danych zapisana rowniez w postaci pliku gromadzaca informacje o wszystkich plikach i folderach przechowywanych przez wolumin. rozmiar rekordu opisujacego plik wynosi 1KB. szesnascie pierwszych rekordow MFT to informacje o samej tablicy oraz o plikach metadanych systemu ntfs. nastepne rekordy sluza do opisania danych uzytkownika. najczesciej jednemu plikowi odpowiada jeden rekord. jesli plik ma wiele atrybutow informacja o nim moze zajmowac wiecej wierszy w tablicy. plik odpowiednio maly moze byc przechowywany w tabliy mft, a nie w klastrach systemmu plikow. opdobniejak FAT, NTFS utrzymuje czesciowych kopie informacji o strukturze systemu plikow. dane te sa umieszczone w pliku metadanych $MFTMirr.
tablica mft to glowny plik metadanych. oprocz niego nttfs posluguje sie jescze dziesiecioma innymi plikami stystemowymi. w ktorych gromadzi informacje o zabezpieczeniach przydzialach dyskowych odnalezionych uszkodzonych sektorach itd. wsrod nich jest takze dziennikoperacji woluminu. windows wykorzystuje go do przywracania spojnosci systemu plikow po awarii.
KLASTER TO PODSTAWA
zarowna fat jak i ntfs korzystaja z jednostek alokacji powszechnie nazywanych klastrami. typowe rozmiary klastra to np. 512 bajotw, 4KB, 16 KB lub 32 KB. wielkosc klastra jest rowna wielkosci sektora lub stanowi jej wielektrotnosc . Sektor to jednostka.
sektor - jednostka ktora fizyczny dysk wykorzystuje do adresowania danych. z reguły ma 512 bajtów. poniewaz klaster zawsze zkłada się z umieszczonych obok siebie sektorow, ntfs i fat posluguja sie ta jednostką, aby efektywniej zarządzac pojemnością dysku. widac to wyraznie , ze do zarzadzania dyskiem o pojemnosci 80 GB potrzeba ponad 160 milionow sektorów. przy standardowym ntfs rozmiarze klastra ( kB = 8 sektorów ) liczba jednostek alokacji spada do okolo 20 milonów. jesli systemem plikow bedzie FAT Windows dobiera odpowiedni rozmiar klastra do rozmiarów woluminu. na wielkosc ma również typ systemu czy to jest fat 16 czy FAT32.
właściwe dobranie wielkosci klastra ma duze znaczenie, poniewaz wydajnosc odczytu i zapisu zależy od trafnego określenia rozmiaru jednostki alokacji. aby dokonac właściwego wyboru należy oszacowac przewidywany rozmiar plików przechowywanych przez wolumin.jesli przewaga bedzie duzych plików ( od 32 KB ) można wówczas zwiększyc rozmiar jednostki alokacji.
bezpieczenstwo operacji: kategorie niezawodosci lepszym systemem plikow jest ntfs. w chwili gdy program do testowania spojnosci dysku informuje, ze odnalazl zgubione klastry, a nastepnie seria plikow okazuje sie uszkodzona, oznacza to brak dobrego zabezpieczenia systemu plików. ntfs nie dopuszcza do takich błędów a usterki są automatycznie naprawiane. przypadkowy reset komputera lub nagła przerwa w zasilaniu w czasie zapisywania w systemie FAT kończy się problemami. ponieważ zapisanie pliku wprowadza zmiany w danych konfgiuracyjnych systemu plików, gwałtowna przerwa oznacza niedokończenie modyfikacji. ntfs w celu zapewnienia niezawodności systemu plików stosuje mechanizm transakcyjny. transakcja zamyka grupe zmian wprowadzonych do metadanych ntfs nierozerwalną całość. po awarii i ponownym uruchomieniu komputera przerwane operacje są przerywane lub ponawiane. informacje do działaniach dysku przechowuje jeden z plików metadanych ntfs. na podstawie jego zawartości windows ocenia czy spójność systemów plików została naruszona. Dodatkową zaletą ntfs jest odpronośc na uszkodzenia kluczowych sektorów struktruy systemu. najbardziej istotne dane systemów plików o woluminie są dublowane. jeśli odczytanie tego sektoru w metadanych zakończy się błędem, system może sięgnąć do jego kopii zapasowej przechowywanej w innym miejscu na dysku.
dodatkowe funkcje ntfs
jedną z dodatkowych funkcji NTFS jest szyfrowanie danych, które wykorzystywane jest w sytuacjach, gdy z jednego komputera korzysta wiele osób. kolejną przydatną funkcją jest dodawanie uprawnień do plików i folderów. dzięki temu każdy może tworzyć niedostępne dla innych zasoby lub wyznaczać w sposób dostępu do danych. ze względu na możliwość szegółowego przyzywania przywilejów odczytywania, usuwania lub uruchamiania plików nadawanie uprawnień jest bardziej elastyczne niż szyfrowanie. w ntfs można śledzić sposób dostępu do wskazanych plików przez włączenie i skonfigurowanie inspekcji. rezultat monitorowania będzie przekazywny do dziennika zabezpieczenia. inspekcje można włączyć w module zasady zabezpieczeń lokalnych, która znajduje sie w folderze "narzedzia administracyjne". kolejną funkcją ntfs są przedziały dyskowe, służące do zarządzania wolną przestrzenią woluminu, pozwala nam sprawdzać ile miejsca zajmują dane poszczególnym użytkownikom lub ograniczać dostępu dla nich przestrzenią dyskową. Po przekroczeniu limitu przez daną osobę nie będzie ona mogła zapisywać nowych plików.