Некоторая основная информация о файловой системе

Файловая система является основным средством управления данными. Без него данные, хранящиеся на носителе, были бы большим объемом данных, поэтому было бы трудно сказать, где заканчивается один фрагмент данных, а следующий начинается. Но с файловой системой данные можно легко изолировать и распознать, разделив данные на части и присвоив каждой части имя.

Что такое файловая система?

На компьютере файловая система или файловая система - это способ называть, распознавать и извлекать файлы. Вообще говоря, это структурированное представление данных и набор метаданных, которые описывают эти данные.

Файлы в файловой системе разделены на части, называемые каталогами, которые содержат другие каталоги и файлы. В настоящее время NTFS является наиболее часто используемой файловой системой.

Структура файловой системы

В файловой системе есть два или три уровня, которые иногда явно разделены, но функционально объединены.

Логическая файловая система

Это первый уровень файловой системы, отвечающий за взаимодействие с пользовательским приложением. Он предлагает API (интерфейс прикладной программы) для файловых операций и передает запрошенные операции на уровень ниже для обработки.

Виртуальная файловая система

Виртуальная файловая система - это второй уровень, который поддерживает несколько одновременных экземпляров физических файловых систем; каждый называется реализацией файловой системы.

Физическая файловая система

В качестве третьего дополнительного уровня физическая файловая система связана с физической работой носителя и отвечает за физическое размещение блоков. Он обрабатывает физические блоки, которые читаются или записываются, а также управляет буферизацией и памятью.

Типы файловых систем

Файловая система в Windows

В Microsoft Windows есть две основные файловые системы: NTFS и FAT. И Microsoft разработала ReFS как файловую систему нового поколения.

NTFS - файловая система новой технологии

NTFS, представленная в Windows NT в 1993 году, является основной и наиболее широко используемой файловой системой для пользователей компьютеров Windows. Он надежен и поддерживает множество функций, включая шифрование, контроль доступа и т. Д.

Каждый из файлов хранится в NTFS как файловый дескриптор в главной таблице файлов. Таблица основных файлов включает в себя записи для всей информации о файлах: имя, размер, размещение и т. Д. Он поддерживает хранилище данных чрезвычайно большой емкости для 48-битных и 64-битных значений для ссылочных файлов.

FAT - таблица размещения файлов

FAT, существующий с 1980-х годов, является одним из простейших типов файловой системы, который состоит из таблиц распределения блоков, секторов дескриптора файловой системы и общего пространства для хранения файлов и папок.

FAT хранит файлы в каталогах, которые представляют собой набор 32-байтовых записей, каждая из которых определяет файл или его расширенные атрибуты. Числа FAT12, FAT16, FAT32 представляют количество битов для нумерации блока файловой системы. Это означает, что FAT12 может использовать максимум 4096, а FAT16 и FAT32 могут использовать максимум 65536 и 4294967296 различных ссылок на блоки соответственно.

Microsoft представила exFAT, чтобы снять ограничения по размеру файлов или разделов.

ReFS - отказоустойчивая файловая система

Как последнее поколение, Microsoft представила его в Windows 8, и в настоящее время оно доступно для Windows 10. Он обладает высокой устойчивостью к сбоям, вызванным новыми функциями в системе.

Если это пространство для хранения и данные не будут перезаписаны, в разных местах файловой системы хранится большое количество старых резервных копий, что упрощает восстановление файлов.

Файловые системы в macOS

В macOS от Apple есть два типа файловой системы: HFS + и APFS.

HFS +

HFS + раньше была основной файловой системой продуктов Apple. Затем APFS заменил его в macOS High Sierra, а в продвинутых серверных продуктах также применяется Apple Xsan.

HFS + использует B-деревья для размещения и поиска файлов. Тома делятся на секторы размером 512 байт, которые затем группируются в блоки распределения. Количество этих секторов зависит от размера всего тома.

Ведение журнала повышает надежность данных, так что можно отслеживать все изменения в системе и быстро возвращаться к работе в случае неожиданного события.

Другие поддерживаемые функции включают контроль доступа, шифрование логических томов, сжатие данных, жесткие ссылки на каталоги и т. Д.

APFS - файловая система Apple

APFS предназначена для решения основных проблем своего предшественника и для эффективной работы с SSD (твердотельным накопителем) и современными флеш-хранилищами.

Контейнер APFS хранит все метаданные и содержимое файлов, относящихся к файлам, папкам и другим структурам APFS.

Файловые системы в Linux

Ext

Эта файловая система относится к активным разработкам и улучшениям. Он часто используется для большинства установок Linux в качестве «корневой» файловой системы. Ext2, Ext3 и Ext4 - это основная файловая система Linux.

ReiserFS

Это доступная файловая система для хранения большого количества небольших файлов, которая обладает хорошими возможностями, но больше не получает активной поддержки.

XFS

Первоначально использовавшаяся на серверах IRIX компании, XFS теперь реализована в Linux. Эта файловая система предлагает отличную производительность и широко используется для сохранения файлов.

JFS

IBM разработала JFS для вычислительной системы компании. JFS1 - это JFS, и компания выпустила вторую, JFS2. В настоящее время он имеет открытый исходный код и применяется в большинстве современных Linux.

Btrfs

Oracle разрабатывает Btrfs с 2009 года, стремясь обеспечить большую отказоустойчивость, более простое управление с лучшей масштабируемостью и надежностью.

Суммировать!

Файловая система - необходимая и жизненно важная часть компьютеров, она бывает многих типов. Выше перечислены некоторые основные типы файловых систем в зависимости от используемых вами операционных систем. Одним словом, вы получите общее представление об этом после просмотра этой страницы.