概述
NTFS的主要目标在于實現更好的可靠性和功能性,它通過可恢複能力(事件跟蹤)和熱定位的容錯特征改善了文件系統的真題穩定性,提供長度可達256個字符的長文件名支持,強化了數據保護和恢複功能,并通過目錄和文件許可實現更好的安全性。與此同時,它還提供了更小的簇并優化了磁盤空間管理,同時消除了包括單個文件尺寸限制在内的各種FAT和HPFS文件系統中的限制。
NTFS提供長文件名、數據保護和恢複,并通過目錄和文件許可實現安全性。NTFS 支持大硬盤和在多個硬盤上存儲文件(稱為跨越分區)。例如,一個大公司的數據庫可能大得必須跨越不同的硬盤。NTFS提供内置安全性特征,它控制文件的隸屬關系和訪問。從DOS或其他操作系統上不能直接訪問NTFS分區上的文件。如果要在DOS下讀寫NTFS分區文件的話可以借助第三方軟件;至今(2007年5月)在Linux下一般隻能讀取而不能寫入NTFS分區文件。這是Windows NT安全性系統的一部分,但是,隻有在使用NTFS時才是這樣。
NTFS允許文件名的長度可達256個字符。雖然DOS用戶不能訪問NTFS分區,但是NTFS文件可以拷貝到DOS分區。每個NTFS文件包含一個可被DOS文件名格式認可的DOS可讀文件名。這個文件名是NTFS從長文件名的開始字符中産生的。
曆史
20世紀90
年代早期,Microsoft和IBM組建了一個聯合計劃,目标是創建一個下一代的操作系統。該項目的結果是誕生了OS/2,但由于Microsoft和IBM在很多重要問題上不能達成共識而最後分裂,
OS/2至今仍屬于IBM。Microsoft開始研究WindowsNT。OS/2的文件系統HPFS包含了若幹重要功能,而當Microsoft開始創建他們自己的新操作系統時,他們的NTFS
從中借用汲取了很多方面。也許是因為它們有共同的祖先,HPFS和NTFS共享了相同的磁盤分區标識代碼(0x07)。共享标識是很不尋常的,因為可用的代碼還有很多,其他文件系統都使用它們自己的編号。例如,FAT擁有超過9個編号(FAT12丶FAT16丶FAT32
等等每個都有一個)。用于區分文件系統的算法當遇到代碼0x07
的時候就不得不進行額外的檢查。
版本
NTFS有五個正式發布的版本:
v1.0,随NT3.1一起發布,發布于1993年中旬
v1.1,随NT3.5一起發布,發布于1994年秋季
v1.2,由NT3.51(1995年中旬)和NT4(1996年中旬)提供(有時候也被稱為“NTFS
4.0”,因為操作系統版本是4.0)
v3.0來自Windows2000(有時稱作“NTFS5.0”)
v3.1來自WindowsXP(2001年秋季,有時稱作“NTFS5.1”),WindowsServer
2003(2003年春季,有時稱作“NTFS5.2”),WindowsVista(2005年中旬,有時稱作“NTFS6.0”),Windows
Server2008(2008年初),WindowsServer2008R2(有時稱作“NTFS6.1”)以及Windows7。
V1.0和V1.1以及所有以後版本不兼容,也就是說,使用NT3.5x寫入的卷無法被NT3.1讀取,除非使用
NT3.5x光盤更新NT3.1,并添加對FAT系統的長文件名支持。V1.2支持壓縮文件、命名流、基于ACL(訪問控制列表)的安全性等功能。
V3.0支持磁盤限額、加密、稀疏文件、重解析點,更新串行數(USN)日志、$Extend文件夾以及其中的文件,并改進了安全描述符,以便于使用相同安全設置的多個文件共享一個安全描述符。
V3.1使用冗餘MFT
記錄數(用于恢複受損的MFT文件)擴展了主文件表(MFT)項。
WindowsVista提供了事務
NTFS、NTFS符号鍊接、收縮卷以及自我恢複功能,但這些附加功能由操作系統提供,而非文件系統自身的功能。
特點
支持大小
·NTFS可以支持的分區(如果采用動态磁盤則稱為卷)大小可以達到2TB。而Win2000中的FAT32支持分區的大小最大為32GB。
可靠的文件系統
·NTFS是一個可恢複的文件系統。在NTFS分區上用戶很少需要運行磁盤修複程序。NTFS通過使用标準的事務處理日志和恢複技術來保證分區的一緻性。發生系統失敗事件時,NTFS使用日志文件和檢查點信息自動恢複文件系統的一緻性。
支持文件夾壓縮
·NTFS支持對分區、文件夾和文件的壓縮。任何基于Windows的應用程序對NTFS分區上的壓縮文件進行讀寫時不需要事先由其他程序進行解壓縮,當對文件進行讀取時,文件将自動進行解壓縮;文件關閉或保存時會自動對文件進行壓縮。
磁盤空間的有效管理
·NTFS采用了更小的簇,可以更有效率地管理磁盤空間。在Win2000的FAT32文件系統的情況下,分區大小在2GB~8GB時簇的大小為4KB;分區大小在8GB~16GB時簇的大小為8KB;分區大小在16GB~32GB時,簇的大小則達到了16KB。而Win
2000的NTFS文件系統,當分區的大小在2GB以下時,簇的大小都比相應的FAT32簇小;當分區的大小在2GB以上時(2GB~2TB),簇的大小都為4KB。相比之下,NTFS可以比FAT32更有效地管理磁盤空間,最大限度地避免了磁盤空間的浪費。
更好的安全性
·在NTFS分區上,可以為共享資源、文件夾以及文件設置訪問許可權限。許可的設置包括兩方面的内容:一是允許哪些組或用戶對文件夾、文件和共享資源進行訪問;二是獲得訪問許可的組或用戶可以進行什麼級别的訪問。訪問許可權限的設置不但适用于本地計算機的用戶,同樣也應用于通過網絡的共享文件夾對文件進行訪問的網絡用戶。與FAT32文件系統下對文件夾或文件進行訪問相比,安全性要高得多。另外,在采用NTFS格式的Win2000中,應用審核策略可以對文件夾、文件以及活動目錄對象進行審核,審核結果記錄在安全日志中,通過安全日志就可以查看哪些組或用戶對文件夾、文件或活動目錄對象進行了什麼級别的操作,從而發現系統可能面臨的非法訪問,通過采取相應的措施,将這種安全隐患減到最低。這些在FAT32文件系統下,是不能實現的。
更多的功能
·在Win2000的NTFS文件系統下可以進行磁盤配額管理。磁盤配額就是管理員可以為用戶所能使用的磁盤空間進行配額限制,每一用戶隻能使用最大配額範圍内的磁盤空間。設置磁盤配額後,可以對每一個用戶的磁盤使用情況進行跟蹤和控制,通過監測可以标識出超過配額報警阈值和配額限制的用戶,從而采取相應的措施。磁盤配額管理功能的提供,使得管理員可以方便合理地為用戶分配存儲資源,避免由于磁盤空間使用的失控可能造成的系統崩潰,提高了系統的安全性。
·NTFS使用一個“變更”日志來跟蹤記錄文件所發生的變更。
·還有諸如加密文件數據等等,和系統服務相關的不少東西。
安全特性概要
Win 2000采用了更新版本的NTFS文件系統NTFS5.0,它的推出使得用戶不但可以像Win 9X那樣方便快捷地操作和管理計算機,同時也可享受到NTFS所帶來的系統安全性。
NTFS 5.0的特點主要體現在以下幾個方面:
1.NTFS可以支持的分區(如果采用動态磁盤則稱為卷)大小可以達到2TB。而Win 2000中的FAT32支持分區的大小最大為32GB。
2.NTFS是一個可恢複的文件系統。在NTFS分區上用戶很少需要運行磁盤修複程序。NTFS通過使用标準的事物處理日志和恢複技術來保證分區的一緻性。發生系統失敗事件時,NTFS使用日志文件和檢查點信息自動恢複文件系統的一緻性。
3.NTFS支持對分區、文件夾和文件的壓縮。任何基于Windows的應用程序對NTFS分區上的壓縮文件進行讀寫時不需要事先由其他程序進行解壓縮,當對文件進行讀取時,文件将自動進行解壓縮;文件關閉或保存時會自動對文件進行壓縮。
4.NTFS采用了更小的簇,可以更有效率地管理磁盤空間。在Win 2000的FAT32文件系統的情況下,分區大小在2GB~8GB時簇的大小為4KB;分區大小在8GB~16GB時簇的大小為8KB;分區大小在16GB~32GB時,簇的大小則達到了16KB。而Win2000的NTFS文件系統,當分區的大小在2GB以下時,簇的大小都比相應的FAT32簇小;當分區的大小在2GB以上時(2GB~2TB),簇的大小都為4KB。相比之下,NTFS可以比FAT32更有效地管理磁盤空間,最大限度地避免了磁盤空間的浪費。
5.在NTFS分區上,可以為共享資源、文件夾以及文件設置訪問許可權限。許可的設置包括兩方面的内容:一是允許哪些組或用戶對文件夾、文件和共享資源進行訪問;二是獲得訪問許可的組或用戶可以進行什麼級别的訪問。訪問許可權限的設置不但适用于本地計算機的用戶,同樣也應用于通過網絡的共享文件夾對文件進行訪問的網絡用戶。與FAT32文件系統下對文件夾或文件進行訪問相比,安全性要高得多。另外,在采用NTFS格式的Win2000中,應用審核策略可以對文件夾、文件以及活動目錄對象進行審核,審核結果記錄在安全日志中,通過安全日志就可以查看哪些組或用戶對文件夾、文件或活動目錄對象進行了什麼級别的操作,從而發現系統可能面臨的非法訪問,通過采取相應的措施,将這種安全隐患減到最低。這些在FAT32文件系統下,是不能實現的。
6.在Win2000的NTFS文件系統下可以進行磁盤配額管理。磁盤配額就是管理員可以為用戶所能使用的磁盤空間進行配額限制,每一用戶隻能使用最大配額範圍内的磁盤空間。設置磁盤配額後,可以對每一個用戶的磁盤使用情況進行跟蹤和控制,通過監測可以标識出超過配額報警阈值和配額限制的用戶,從而采取相應的措施。磁盤配額管理功能的提供,使得管理員可以方便合理地為用戶分配存儲資源,避免由于磁盤空間使用的失控可能造成的系統崩潰,提高了系統的安全性。
7.NTFS使用一個“變更”日志來跟蹤記錄文件所發生的變更。
8.還有諸如加密文件數據等等,和系統服務相關的東西不少。
轉成NTFS格式
将FAT卷轉換成NTFS。CONVERT volume /FS:NTFS [/V] [/CvtArea:filename] [/NoSecurity] [/X] volume 指定驅動器号(後面跟一個冒号)、裝載點或卷名,但不能反過來無損操作。
NTFS使用注意事項
NTFS是微軟Windows NT内核的系列操作系統支持的、一個特别為網絡和磁盤配額、文件加密等管理安全特性設計的磁盤格式。除了在局域網安裝了NT系列的用戶們使用NTFS外,随着NT内核的桌面系統Windows2000和XP的普及,很多個人用戶也開始把自己的分區格式化為NTFS。
在一般情況下,NTFS的格式不能被Windows9X識别,而且在安裝、操作方面也有差異,所以個人用戶在使用這種磁盤格式的時候,必須留意下面的注意事項:
一、NT内核的系統應始終使用NTFS嗎?
NTFS是微軟推薦在NT系列上使用的文件系統,但是,會有一些特殊的原因使用其他文件系統。如果計劃用其他操作系統(包括MS-DOS)訪問文件,則應把引導的分區,即C盤選擇格式為FAT(包括FAT32)文件系統。如果使用的是NTFS文件系統并要與Windows NT進行雙重引導,那麼在繼續Windows 2000或XP的安裝之前,必須要為Windows NT安裝SP4或更高版本的補丁。
二、轉化NTFS和其他分區格式的技巧
一台機器用PQ7把一個分區由NTFS轉換成FAT32格式,完成後發現該盤中的中文名的文件夾全部變成問号,打不開了。此時想轉回來時發現提示磁盤錯誤,用Windows的磁盤掃描和DOS的CHKDSK檢查後仍無法轉換,裡面有其下載的幾百M的文件,現在已經搞的面目全非了。
其實,如果NTFS的分區容量很大且内有大量的數據存在的話,用直接轉換的方式不僅緩慢,而且是很危險的——因為在每一個步驟裡,轉換的工具程序都要先讀取扇區信息、拷貝到臨時目錄、轉化格式再從臨時目錄讀數據重新寫入轉換好的空間,再校驗……這樣的操作其實和低級格式化硬盤或是刷新主闆的BIOS差不多危險,一旦發生掉電或是瞬間的數據量過大傳輸溢出緩沖區導緻的死機,重新開機後可能就會丢失分區的所有信息,或是破壞引導區數據甚至是損壞硬盤。
如果硬盤其他分區有足夠的空間,用拷貝後删除文件再轉化的方法,會事半功倍。具體的操作就是先在其他分區建立一個目錄,然後轉到你的NTFS分區,選定全部文件,用複制粘貼的方法進行轉移數據。然後把NTFS分區的數據清空,再進行轉化格式就快很多,也安全得多了;從FAT的格式轉換到NTFS也是一樣道理。這種拷貝,比直接轉換分區格式讀讀寫寫、又校驗數據的那種繁瑣過程快很多,可以在轉換完成後,把數據拷貝回該分區。
另外,建議在清空數據後,利用GHOST鏡像NTFS或FAT格式的空白分區,得到一個備份文件,以後如果再要轉換分區格式利用它來進行就更快。
三、虛拟内存(頁面文件)與NTFS的卷
現在很多人裝了雙硬盤系統甚至是簡單的RAID磁盤陣列,在使用這種結構的系統同時是需要NTFS支持卷功能的,此時,應該盡量避免頁面文件和系統文件在同一分區上,也不要在同一物理磁盤驅動器的不同分區中放置多個頁面文件。特别注意避免将頁面文件放入容錯驅動器,例如鏡像卷或RAID-5卷,因為頁面文件不需要容錯,而且一些容錯系統将數據寫到多個位置,會導緻非常緩慢的數據寫操作。
四、如果使用了虛拟機或是磁盤壓縮,不适宜使用NTFS格式
使用虛拟機時,在NTFS分區引導的機器上使用光盤引導後,在裝操作系統的時候,将會出現以下提示:
Please wait while Setup initializes.
Scanning system registry...
Cannot create a temporary directory.
If you have HPFS or NTFS installed on your hard drive, you will need to create an MS-DOS boot partition to set up Windows.
因為虛拟機出于兼容的考慮,隻内置了最常用的硬件和軟件支持,對NTFS格式的支持目前還不是很好。如果你使用Windows9X加補丁的方式來讀寫NTFS分區的話,也可能會導緻某些長文件名或是中文名的文件結構被破壞;在使用GHOST備份和恢複的時候也可能會出現莫名其妙的錯誤。所以,上NTFS還是用NT内核的系列視窗系統好。
另外,注意壓縮過的分區不能轉化為NTFS。其實壓縮磁盤分區變相增大容量是以系統速度的極大犧牲為代價的;而且還會給以後的系統維護、轉換分區格式、升級操作系統等等帶來很大麻煩。除非是完全出于備份數據的考慮,其他的應用建議不要使用Windows的分區磁盤壓縮功能
NTFS的優點
1.具備錯誤預警的文件系統
在NTFS分區中,最開始的16個扇區是分區引導扇區,其中保存着分區引導代碼,接着就是主文件表(Master File Table,以下簡稱MFT),但如果它所在的磁盤扇區恰好出現損壞,NTFS文件系統會比較智能地将MFT換到硬盤的其他扇區,保證了文件系統的正常使用,也就是保證了Windows的正常運行。而以前的FAT16和FAT32的FAT(文件分配表)則隻能固定在分區引導扇區的後面,一旦遇到扇區損壞,那麼整個文件系統就要癱瘓。
但這種智能移動MFT的做法當然并非十全十美,如果分區引導代碼中指向MFT的部分出現錯誤,那麼NTFS文件系統便會不知道到哪裡尋找MFT,從而會報告“磁盤沒有格式化”這樣的錯誤信息。為了避免這樣的問題發生,分區引導代碼中會包含一段校驗程序,專門負責偵錯。
2.文件讀取速度更高效
恐怕很多人都聽說NTFS文件系統在安全性方面有很多新功能,但你可否知道:NTFS在文件處理速度上也比FAT32大有提升呢?
對DOS略知一二的讀者一定熟悉文件的各種屬性:隻讀、隐藏、系統等。在NTFS文件系統中,這些屬性都還存在,但有了很大不同。在這裡,一切東西都是一種屬性,就連文件内容也是一種屬性。這些屬性的列表不是固定的,可以随時增加,這也就是為什麼你會在NTFS分區上看到文件有更多的屬性.
NTFS文件系統中的文件屬性可以分成兩種:常駐屬性和非常駐屬性,常駐屬性直接保存在MFT中,像文件名和相關時間信息(例如創建時間、修改時間等)永遠屬于常駐屬性,非常駐屬性則保存在MFT之外,但會使用一種複雜的索引方式來進行指示。如果文件或文件夾小于1500字節(其實我們的電腦中有相當多這樣大小的文件或文件夾),那麼它們的所有屬性,包括内容都會常駐在MFT中,而MFT是Windows一啟動就會載入到内存中的,這樣當你查看這些文件或文件夾時,其實它們的内容早已在緩存中了,自然大大提高了文件和文件夾的訪問速度。
3.磁盤自我修複功能
NTFS利用一種“自我療傷”的系統,可以對硬盤上的邏輯錯誤和物理錯誤進行自動偵測和修複。在FAT16和FAT32時代,我們需要借助Scandisk這個程序來标記磁盤上的壞扇區,但當發現錯誤時,數據往往已經被寫在了壞的扇區上了,損失已經造成。
NTFS文件系統則不然,每次讀寫時,它都會檢查扇區正确與否。當讀取時發現錯誤,NTFS會報告這個錯誤;當向磁盤寫文件時發現錯誤,NTFS将會十分智能地換一個完好位置存儲數據,操作不會受到任何影響。在這兩種情況下,NTFS都會在壞扇區上作标記,以防今後被使用。這種工作模式可以使磁盤錯誤可以較早地被發現,避免災難性的事故發生。
有些人發現當把磁盤轉換為NTFS文件系統後,用磁盤掃描程序就很難發現磁盤錯誤了。經過前面的介紹,你知道這是為什麼了嗎?
4.“防災赈災”的事件日志功能
在NTFS文件系統中,任何操作都可以被看成是一個“事件”。比如将一個文件從C盤複制到D盤,整個複制過程就是一個事件。事件日志一直監督着整個操作,當它在目标地——D盤發現了完整文件,就會記錄下一個“已完成”的标記。假如複制中途斷電,事件日志中就不會記錄“已完成”,NTFS可以在來電後重新完成剛才的事件。事件日志的作用不在于它能挽回損失,而在于它監督所有事件,從而讓系統永遠知道完成了哪些任務,那些任務還沒有完成,保證系統不會因為斷電等突發事件發生紊亂,最大程度降低了破壞性。
5.我是否需要哪些附加的功能?
其實,NTFS還提供了磁盤壓縮、數據加密、磁盤配額(在“我的電腦”中右擊分區并并行“屬性”,進入“配額”選項卡即可設置)、動态磁盤管理等功能,這些功能在很多報刊雜志上介紹的比較多了,這裡不再詳細介紹。
NTFS提供了為不同用戶設置不同訪問控制、隐私和安全管理功能。如果你的系統處于一個單機環境,比如家用電腦,那麼這些功能對你意義不是很大。
NTFS的特點
·NTFS可以支持的分區(如果采用動态磁盤則稱為卷)大小可以達到2TB。而Win 2000中的FAT32支持分區的大小最大為32GB。
·NTFS是一個可恢複的文件系統。在NTFS分區上用戶很少需要運行磁盤修複程序。NTFS通過使用标準的事物處理日志和恢複技術來保證分區的一緻性。發生系統失敗事件時,NTFS使用日志文件和檢查點信息自動恢複文件系統的一緻性。
·NTFS支持對分區、文件夾和文件的壓縮。任何基于Windows的應用程序對NTFS分區上的壓縮文件進行讀寫時不需要事先由其他程序進行解壓縮,當對文件進行讀取時,文件将自動進行解壓縮;文件關閉或保存時會自動對文件進行壓縮。
·NTFS采用了更小的簇,可以更有效率地管理磁盤空間。在Win 2000的FAT32文件系統的情況下,分區大小在2GB~8GB時簇的大小為4KB;分區大小在8GB~16GB時簇的大小為8KB;分區大小在16GB~32GB時,簇的大小則達到了16KB。而Win 2000的NTFS文件系統,當分區的大小在2GB以下時,簇的大小都比相應的FAT32簇小;當分區的大小在2GB以上時(2GB~2TB),簇的大小都為4KB。相比之下,NTFS可以比FAT32更有效地管理磁盤空間,最大限度地避免了磁盤空間的浪費。
·在NTFS分區上,可以為共享資源、文件夾以及文件設置訪問許可權限。許可的設置包括兩方面的内容:一是允許哪些組或用戶對文件夾、文件和共享資源進行訪問;二是獲得訪問許可的組或用戶可以進行什麼級别的訪問。訪問許可權限的設置不但适用于本地計算機的用戶,同樣也應用于通過網絡的共享文件夾對文件進行訪問的網絡用戶。與FAT32文件系統下對文件夾或文件進行訪問相比,安全性要高得多。另外,在采用NTFS格式的Win 2000中,應用審核策略可以對文件夾、文件以及活動目錄對象進行審核,審核結果記錄在安全日志中,通過安全日志就可以查看哪些組或用戶對文件夾、文件或活動目錄對象進行了什麼級别的操作,從而發現系統可能面臨的非法訪問,通過采取相應的措施,将這種安全隐患減到最低。這些在FAT32文件系統下,是不能實現的。
·在Win 2000的NTFS文件系統下可以進行磁盤配額管理。磁盤配額就是管理員可以為用戶所能使用的磁盤空間進行配額限制,每一用戶隻能使用最大配額範圍内的磁盤空間。設置磁盤配額後,可以對每一個用戶的磁盤使用情況進行跟蹤和控制,通過監測可以标識出超過配額報警阈值和配額限制的用戶,從而采取相應的措施。磁盤配額管理功能的提供,使得管理員可以方便合理地為用戶分配存儲資源,避免由于磁盤空間使用的失控可能造成的系統崩潰,提高了系統的安全性。
·NTFS使用一個“變更”日志來跟蹤記錄文件所發生的變更。
·還有諸如加密文件數據等等,和系統服務相關的東西不少。
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