Каждый, кто когда-либо инсталлировал операционную систему, сталкивался с тем, что на этапе форматирования установочного раздела жесткого диска программа предлагает выбрать тип файловой системы FAT или NTFS.
А тем, кому довелось выполнять форматирование флешки или другого внешнего накопительного устройства нужно было определиться между тремя файловыми системами FAT32, NTFS и exFAT. Чаще всего пользователи выбирают форматирование, предложенное по умолчанию, так как не знают, какова их разница.
Данная статья адресована тем, кто желает восполнить этот пробел в своих знаниях.
Файловая структура или File system была разработана в 70-х годах прошлого столетия компанией Microsoft и представляла собой определенный порядок организации пространства для хранения и доступа к данным на компьютерах и других цифровых устройствах.
Назначением функционала является обеспечение пользователю удобного управления информацией, хранящейся на диске или внешнем гаджете. В файловую систему входят файлы, папки и каталоги, а также комплекс системных инструментов, реализующих взаимодействие с ними для выполнения функций чтения-записи, создания-удаления, копирования, именования и т.п. Кроме того, данная структура организует совместный доступ к информации между пользователями и обеспечивает защиту от несанкционированных действий путем шифрования, работы в режиме «только чтение» и прочее.
Структурно вся область дискового пространства поделена на кластеры, как лист бумаги в клетку. Каждая клетка – это блок, размер которого задается при форматировании и должен быть кратным 2. Минимальный размер может быть 512 байт (у флешки), для жесткого диска он составляет 32 Кб. Один файл может занимать несколько таких кластеров. Образно можно представить дисковое пространство в виде тетради, где кластер – это буква, файл – слово, а файловая структура – оглавление тетради.
При обращении к файлу, операционная система должна найти его в нескольких кластерах, расположенных в разных местах на диске, так образуется цепочка кластеров. Каждый кластер имеет свою метку, которая определяет его как один из трех видов:
Размер метки определяется видом файловой структуры: для FAT32 он равен 32 байтам.
Вся файловая система состоит из следующих частей:
Всего существует три типа файловой системы FAT: FAT12, FAT16 и FAT32. На смену FAT пришла NTFS, а exFAT является расширенной версией FAT32 и используется в основном для флеш-накопителей.
Для того чтобы определиться с выбором наиболее оптимальной файловой системы при форматировании, рассмотрим описания всех трех вариантов, останавливаясь на достоинствах и недостатках каждой.
Среди трех рассматриваемых файловых структур FAT32 является самой старшей. Она пришла на смену FAT16 и до недавнего времени была наиболее прогрессивной. Выход FAT32 приурочили к выпуску операционной системы Windows 95 OSR2 в 1996 году. Главные отличительные особенности: 32-разрядная адресация кластеров и ограничения в размерах: файла не более 4 Гб и тома в 128 Гб.
Достоинства
Несмотря на некоторую моральную отсталость, FAT32 обладает рядом преимуществ перед другими файловыми системами. Ее главная привлекательность - совместимость и универсальность. FAT32 работает со всеми версиями операционных систем, включая Windows (сравнение всех версий), Linux и MacOS, подходит к любыми игровым консолям и прочим гаджетам с USB портом. Сегодня она используется во всех внешних накопителях (флешках, CD-картах) по умолчанию, так как многие старые устройства: ПК, ноутбуки, приставки с USB-входом могут работать только с FAT32.
Другими важными достоинствами файловой системы являются: высокоскоростная производительность, нетребовательность к объему оперативной памяти, продуктивная работа с файлами среднего и небольшого размера, а также небольшая изнашиваемость диска из-за меньших движений головки. Впрочем, она также подвержена фрагментации, и периодическая дефрагментация не помешает однозначно.
Недостатки
Главным минусом данной файловой системы являются ограничения в размере. Для кластеров он не может быть более 64 Кб, иначе некоторые приложения могут неправильно рассчитывать дисковое пространство.
Размер файла не должен превышать 4 ГБ, таким образом, максимальный размер диска при размере кластера для таблицы размещения файлов в 32 КБ будет около 8 ТБ.
При форматировании диска средством ScanDisk, являющимся 16-разрядной программой, с учетом самих таблиц FAT и при максимальном размере кластера в 32 КБ размер тома ограничивается 128-ю гигабайтами.
С учетом того, что не многие компьютерные устройства оснащены винчестером объемом более 8 Тб, этот недостаток не будет ощутимым для большинства пользователей. Однако тот момент, что FAT32 работает с файлами размером до 4 Гб, является существенным минусом, так как большинство качественных видеофайлов современного формата 4К сегодня имеют размер свыше этих 4 Гб, а значит, не совместимы с данной файловой системой.
Кроме ограничений в размерах, FAT32 имеет другие недостатки. Она не поддерживает длинные имена файлов, что не очень удобно пользователям, которые желают идентифицировать файлы по логическому принципу, исходя из его содержимого. Есть претензии к системе безопасности (не помешает дополнительный антивирусный сканер) и защищенности файлов при сбоях (особенности жестких дисков), а также низкая скорость при работе с каталогами, содержащими множество файлов.
Таким образом, FAT32 больше годится для переносных не слишком емких устройств и старых компьютеров. Последние версии Windows уже невозможно установить на диск, отформатированный с системой FAT32, необходимо переформатирование в NTFS.
Главное применение файловой системы FAT32 сегодня – это переносные флешки и SD-карты (особенности), которые содержат не много файлов и совместимы с разнообразными цифровыми устройствами.
Данная файловая система была разработана компанией Microsoft в 1993 году и представлена вместе версией Windows NT 3.1. В самом названии new technology file system , что означает файловая система новой технологии , заложена ее прогрессивная сущность.
После форматирования диска в системе NTFS он делится на три зоны:
Каждый из метафайлов ответственен за определённую область. Например, LogFile - это файл журналирования, в котором выполняется запись всех операций в журнал, Boot – загрузочный сектор, Bitmap контролирует свободное место в разделе и т.п. Такая структура надежно защищает файлы от любых сбоев, будь то зависания ОС или отключение электричества.
Достоинства
В отличие от FAT32 в данной файловой структуре практически отсутствуют ограничения в объеме файлов и каталогов. Размер кластера может варьироваться от 512 байт до 64 Кб, оптимальным считается размер в 4 Кб.
Благодаря множеству существенных доработок для повышения безопасности, таких как поддержка прав доступа к файлам, HPFS квотирование, шифрование, журналирование, разграничение доступа и аудит, жесткие ссылки и прочее, NTFS является идеальной для форматирования диска под системную область. Прочие разделы винчестера также могут быть отформатированы в данной системе, так как NTFS позволяет оптимально использовать дисковое пространство при наличии множеств мелких файлов.
Достоинством этой файловой организации является быстрая скорость доступа к файлам небольшого размера, высокая производительность при работе с большими файлами, а также возможность использования длинных названий файлов.
Недостатки
Главным минусом системы NTFS является несовместимость со всеми операционными системами ниже Windows NT, а также ограничения в совместимости с прочими ОС. Так, Mac OS читает файлы с дисков NTFS, но не может выполнять их запись, такая же ситуация с совместимостью файлов Linux. Самые популярные игровые консоли Playstation и Xbox 360 не работают с NTFS, только Xbox One может с ней взаимодействовать.
Среди недостатков NTFS можно назвать также высокие требования к объему оперативной памяти, более низкая скорость по сравнению с FAT32 и трудности управления каталогами среднего объема.
Таким образом, целесообразнее использовать файловую структуру NTFS на жестких дисках, в том числе и SSD под управлением последних версий Windows, начиная с NT.
Эта файловая система является последней из рассматриваемых по времени выпуска. Она появилась в 2008 году с очередными обновлениями к Windows XP и является, по сути, расширенной версией FAT32.
Главная цель разработчиков – создать производительную, удобную и универсальную файловую структуру для переносных накопительных устройств: флешек, SD-карт и съемных жестких дисков.
Достоинства:
Основным недостатком файловой организации exFAT является лицензионная политика Microsoft, запрещающая ее бесплатное использование в открытом доступе.
Рассмотрев описания трех популярных файловых систем, можно сделать следующие выводы:
И последнее: информацию о том, какая файловая структура реализована на ваших дисках, можно узнать во вкладке «Общие» (правая клавиша мышки «Свойства»).
На сегодня выбор файловой системы при форматировании носителя становится актуальным. Допустим, Вы хотите отформатировать жесткий диск или флэшку, при этом есть выбор: отформатировать в такие файловые системы как NTFS
, FAT32
, FAT
, FAT16
, exFAT
. Существует еще , но таковой, по сути, не является, а обозначает наличие проблем с диском.
Пользователи начинают форматировать, как им может быть советовали, или они где-то прочитали в NTFS или FAT32, которые являются наиболее популярными файловыми системами, в отличие от остальных. Например, exFAT на сегодня, является еще не самой распространенной, да и не все операционные системы ее поддерживают.
FAT32
– файловая система создана на основе FAT16. Она является наиболее старой и не безопасной. Также, технология FAT использовалась еще в Windows 95 и 98. Если Ваш носитель отформатирован под данную файловую систему, то файлы, находящиеся на носителе видны любому пользователю, имеющему доступ к компьютеру. Минус файловой системы в том, что она имеет ограничение на размер. Создать раздел более 32 Гб невозможно. Расшифровка файловой системы выглядит так: File Allocation Table.
NTFS
– эта файловая система наиболее предпочтительна и имеет ряд преимуществ перед FAT32
Как показала практика, NTFS работает медленнее FAT32, но в обращении с файлами больших размеров работает эффективнее. Также, для NTFS потребуется больше оперативной памяти, компьютеры и прочие устройства с ОЗУ меньше 64 Мб NTFS не поддерживает. Хотя таких компьютеров, скорее всего и не существует.
В итоге, можно сказать следующее, что NTFS рационально использует дисковое пространство и неплохо работает с файлами большого размера, но FAT32 работает быстрее, правда поддерживает работу с файлами только до 4 Гб. NTFS более надежен, FAT32 не требует большого объема оперативной памяти.
Под какую файловую систему форматировать свой жесткий диск или флэшку решать Вам. Также, обсуждаем в комментариях, какая же все таки лучше.
При форматировании флешки можно выбрать файловую систему: NTFS или FAT32. File System (FS) - это способ записи и хранения данных на внешнем накопителе. От её выбора зависит, как будет работать носитель, сколько всего на нём уместится, какие устройства смогут считать и записать информацию. Но основное отличие - максимальный размер хранимого файла. У этих FS разные характеристики и разное назначение. Надо заранее решить, для чего будет использоваться накопитель. Разберитесь, как отформатировать флешку в NTFS или FAT32, какие преимущества даёт каждая файловая система, и в каких условиях она окажется полезной. Даже если у вас нет определённого круга задач для USB-носителя, имеет смысл узнать подробности о File System.
Одна из характеристик FS - размер кластера. Это своеобразный «сектор» на flash-накопителе . Представьте, что вы видите поле, разделённое на клетки. Если в одну из них поместить данные, больше туда ничего не запишется. Даже если они не полностью заполнили сектор.
Чтобы выбрать NTFS или FAT32 для флешки, надо разобраться на конкретном примере. Допустим, размер кластера - 16 Килобайт. Если вы скопируете на носитель файл, который весит 8 Килобайт, он займёт всю «клетку». И следующие данные будут записаны уже в другие сектора. Если вы переместите документ на 18 Килобайт, ему достанется два кластера. И в них уже ничего не получится добавить. И впустую пропадёт 14 КБ свободного места. Соответственно, чем меньше клетка, тем больше на накопителе поместится данных.
Перед тем как отформатировать флешку в FAT32 или NTFS, посмотрите, какой в них минимальный размер кластера. Он зависит не только от файловой системы, но и от характеристик накопителя. Это значение можно выбрать вручную при очистке.
В большинстве случаев разница между секторами в FS невелика. Но в ФАТ32 изменение кластера существенно сказывается на производительности. Эта File System гораздо эффективнее работает с большими «клетками». Для NTFS оптимальный размер сектора - 4 КБ. Для FAT32 - 8 или 16 КБ. Но вы можете выбрать другие параметры.
ФАТ32 спокойно запускается на компьютерах, в которых мало оперативной памяти . Эта FS вам подходит, если вы хотите переместить на накопитель файлы и папки небольшого размера. При малом проценте фрагментации файловая система работает быстро. Она совместима со многими устройствами: камерами, телевизорами, приставками, плеерами, принтерами. Данные с носителя будут доступны на любом гаджете.
Если вы задумались, как отформатировать флешку в FAT32, имеет смысл узнать об ограничениях. Файлы, размер которых больше 4 Гигабайт, туда просто не запишутся. Будет появляться сообщение о том, что диск переполнен. Если вы планируете хранить на нём фильмы в высоком качестве , эта FS - не лучший вариант. Если вы переносите на нём фотографии или документы, выбирайте ФАТ32.
В NTFS таких «препятствий» нет. Максимальный размер файлов ограничен только ёмкостью накопителя. В этой File System рационально распределена память. Эффективно организована работа с многоуровневыми каталогами, в которых много данных.
Чтобы форматирование флешки в FAT32 или NTFS было успешным, надо её оптимизировать.
Нажимаем на Свойства
После этого можно разбираться, как отформатировать флешку в FAT32 и NTFS.
Нажимаем форматировать
Управление дисками
В управлении компьютером больше ничего не трогайте. Если случайно поменять основной диск или букву тома, возникнут проблемы.
Форматирование флешки в NTFS или FAT32 при помощи утилит практически ничем не отличается от очистки встроенными средствами Windows. Но сторонние приложения надо самостоятельно искать, качать и устанавливать. Вот некоторые из них:
Если вам нужно быстрое копирование небольших файлов, разберитесь, как отформатировать флешку в FAT32. Эта файловая система подходит для накопителей маленького размера. Если вы планируете сохранить на носителе объекты, которые весят 4 ГБ и более, вам нужен NTFS.
Выбор файловой системы для обычного пользователя становится актуальным при форматировании жесткого диска, флешки или другого носителя информации. Система предлагает несколько вариантов: FAT16, FAT32, exFAT, NTFS. О преимуществах и недостатках каждой практически ничего не известно, так что зачастую выбирают то, что на слуху — как правило, это NTFS. Справедливости ради стоит уточнить, что FAT16 сегодня — скорее память, и форматирование в нее носителя выполняется разве что в качестве эксперимента. Система exFAT, ввиду пока еще незначительного распространения, тоже может считаться если не эксклюзивным, то не универсальным решением — поддерживают ее не все операционные системы. Так что выбор происходит между двумя аббревиатурами — FAT32 и NTFS.
FAT32 — файловая система, созданная на основе FAT16. По сути, эта файловая система представляет собой электронную таблицу размещения файлов, использующую 32-разрядные записи. Кстати, аббревиатура расшифровывается как File Allocation Table.
NTFS — файловая система, представляющая собой определенную структуру: в начале диска сводную таблицу (или каталог) всех файлов, далее — собственно данные. Аббревиатура расшифровывается как New Technology File System.
На практике сегодня файловая система FAT32 чаще применяется на съемных носителях небольшого объема, NTFS — на системных дисках и для хранения файлов большого размера. Кластеры FAT32 больше, следовательно, дисковое пространство при хранении большого числа маленьких файлов используется нерационально. Большое количество программ, требующих наличия, например, множества библиотек, файлов шрифтов и других, в системе FAT32 отзовется медленной работой. NTFS обеспечивает быстрый доступ к небольшому файлу или части файла.
В общем и целом NTFS работает ощутимо медленнее FAT32, зато NTFS эффективнее при обращении к файлам больших размеров. Фрагментация никак не влияет на NTFS, тогда как FAT32 производительность заметно снизит (особенно это касается работы с каталогами средних размеров).
Если говорить об аппаратной работе жестких дисков, то FAT32 для них будет обеспечивать щадящий режим: при считывании головка совершает меньше движений, соответственно, степень механического износа будет меньше. Однако актуальность этого свойства теряется в свете незначительного использования файловой системы FAT32 на жестких дисках в системах. Конструкция флеш-накопителей и карт памяти механического износа не предполагает.
Для работы с файловой системой NTFS требуется значительный объем оперативной памяти, так что слабые системы с ОЗУ менее 64 Мб на нее не рассчитаны. Хотя в настоящее время подобные сборки можно встретить разве что в музеях или созданные ради экспериментов. Однако помнить о том, что требований к объему ОЗУ система FAT32 не предъявляет — стоит, особенно если учитывать вариант расширения штатной памяти мобильных устройств. Телефон просто не сможет работать с картой памяти, отформатированной в NTFS, даже при возможности доступа из операционной системы.
Максимальный объем файла в FAT32 — 4 Гб. NTFS теоретически поддерживает работу с файлами размером около 16 Тб. Теоретический максимум размера диска для FAT32 — 8 Тб, тогда как для NTFS — около 16 эксабайт. Правда, до использования этих свойств на практике технологии пока не дошли.
Еще один несомненный плюс в копилку NTFS — возможность сжатия файла на уровне файловой системы. Также можно говорить и о более высоком уровне надежности системы, и, кроме того, возможности сохранения файловой структуры в NTFS при сбое работы.
