Windows - Windows fájlrendszereinek összehasonlítása

Cikkünkben egy rövid összehasonlítást kívánunk nyújtani a Windows operációs rendszerekben elérhető fájlrendszerekről. Az alábbi táblázatok összehasonlítási alapul szolgálva segítenek eldönteni, hogy az adott körülmények között melyiket válasszuk. A "nyers" adatok mellett rövid jellemzéssel is szolgálunk, megvilágítva az előnyös és hátrányos tulajdonságokat.
A Windows 2000/XP elsősorban az NTFS fájlrendszert támogatja, de lehetőséget biztosít a FAT és FAT32 használatára is. Ritkábban esik szó róla, de használható még a CDFS (Compact Disk File System) és az UDF (Universal Disk Format) is. A CDFS a hagyományos CD lemezek fájlrendszere, míg ennek egy továbbfejlesztett változata az UDF, melyet DVD lemezeken alkalmaznak. Az alábbiakban az NTFS, FAT és FAT32 rendszerekről lesz szó.
Mi a fájlrendszer? Röviden a háttértárolón lévő adatok struktúrája, mely meghatározza az adatok elhelyezkedésének rendszerét és további szolgáltatásokat nyújt (titkosítás, tömörítés, hibajavítás, stb.). Az egész operációs rendszer működését jelentékenyen képes befolyásolni, értve ezalatt a sebességet és az adatbiztonságot. A különböző fájlrendszerek különböző képességekkel bírnak, ezért lényeges megismerni a korlátokat és eldönteni, hogy az adott körülmények között melyik alkalmazható a legnagyobb hatékonysággal.
Elsőként tudni kell, hogy melyik operációs rendszerben milyen fájlrendszer használható:
Operációs rendszer Támogatott fájlrendszer
Windows 2000/XP NTFS, FAT16, FAT32
Windows NT NTFS, FAT16
Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2) és Windows 98/ME FAT16, FAT32
Windows 95 (OSR2 előtti verziók) FAT16
MS-DOS FAT16
Nézzük az egyes fájlrendszerek főbb jellemzőit:
FAT
Amikor FAT-ról beszélünk általában nem szokás mondani, de a FAT16-ról van szó (korábban létezett FAT12 is).
Az MS-DOS idejéből származó, ma már korszerűtlen fájlrendszer legnagyobb előnye pont a korából származik, ugyanis támogatja szinte az összes operációs rendszer a világon, beleértve a Unix, Linux rendszereket, de akár a digitális fényképezőgépeket is ide sorolhatjuk.
FAT-ra formázott kötetek alkotóegységei a klaszterek (clusters). A klaszter méretet a kötet mérete határozza meg 512 bájt és 64 KB közötti lehet. Könnyebben megérthető az alábbi táblázat segítségével:
Kötetméret Klaszterenkénti szektorszám Klaszterméret
0 MB–32 MB 1 512 bájt
33 MB–64 MB 2 1 KB
65 MB–128 MB 4 2 KB
129 MB–255 MB 8 4 KB
256 MB–511 MB 16 8 KB
512 MB–1,023 MB 32 16 KB
1,024 MB–2,047 MB 64 32 KB
2,048 MB–4,095 MB 128 64 KB
Hacsak nem szükséges, ne használjunk FAT fájlrendszert 511 MB feletti kötetméretnél, mert rendkívül helypazarlóvá válik. Például 64 KB-os klaszterméretnél egy 10 KB-os fájl 64 KB területet foglal el a háttértárolón, ha sok 64 KB-nál kisebb állománnyal dolgozunk, úgy telhet meg a merevlemez, hogy a tényleges adat a teljes kapacitás töredéke.
A Windows NT/2000/XP maximálisan 4095 MB méretű FAT16 köteteket engedélyez, az MS-DOS viszont csak 2048 MB-ot.
FAT32
Eleinte úgy tűnt a FAT16 korlátjai sokáig kiszolgálják az operációs rendszereket, de a hardvergyártók fejlesztési tempója már a Windows 95 idejében felvetette a nagyobb kapacitás, jobb kihasználásának igényét. Így született meg a FAT32 fájlrendszer, mely a FAT16 továbbfejlesztése a korlátok kiterjesztésével és a hátrányok mind jobban történő redukálásával.
Kötetméret Klaszterméret
0 MB - 7,9 GB 4 K
8 GB - 15,9 GB 8 K
16 GB - 31,9 GB 16 K
32 GB - 32 K
Látható, hogy a lényegesen nagyobb kapacitás mellett csökkent a klaszter méret, így jobb lett a helykihasználás. 32 GB-nál nagyobb kötetméret eléréséhez külön meghajtó programra van szükség (Fastfat driver).
Ilyen feltételek mellett már jobban ajánlható Windows 2000/XP-hez. Ami a legnagyobb hátrány, hogy nem hozott semmi újítást a biztonság és az egyéb szolgáltatások terén, ugyanazt tudja, mint elődje, csak helytakarékosabban valósít meg nagyobb kötetkezelést.
NTFS
Elsőként a Windows NT 4.0-ban találkozhattunk vele. A Windows 2000 egy újabb verzióval rukkolt elő az NTFS 5.0-val. Ez a fájlrendszer jelenti az igazi áttörést, tovább tolja a legfelsőbb kötetméretet, minimális klaszter mérettel és fájlrendszer szinten számos szolgáltatást tartalmaz, íme néhány:
  • Lemez kvóták (Disk Quotas)
Felhasználónként, illetve kötetenként állítható a maximálisan igénybe vehető merevlemez terület. Beállításfüggő, hogy túllépés esetén, hogy reagál a rendszer. Használatával megakadályozható, hogy egy felhasználó megtöltse a merevlemezt és másoknak ne maradjon hely.
  • Reparse Points
Felhasználók által definiált adatok gyűjteménye, melyek hozzárendelődnek a fájlokhoz és/vagy mappákhoz. Az adatokat az alkalmazások értelmezik és jelenítik meg.
  • Titkosított fájlrendszer (Encrypted File System)
Rendszergazdák előírhatják a kötetek tartalmának titkosítását. Minden programot és fájlt ugyanúgy lehet használni, mint előtte. A módszer lényege, hogy az állományok titkosítva tárolódnak a merevlemezen és használatuk előtt az operációs rendszer valós időben fejti vissza őket. Ez átlagos használat mellett észrevehetetlen lassulást eredményez a rendszer működésében, de a merevlemezt áttéve egy másik gépbe olvashatatlanok lesznek az adatok.
  • Mount points
Komplett köteteket vagy merevlemezeket lehet a fájlrendszer egy mappájába csatlakoztatni. A kötet elérése úgy történik, mintha a forráskötet adott mappája lenne és semmi más. Alkalmazásával felszabadíthatók a meghajtó betűjelek, elegendő csak egyet megtartani (C:).
  • Change Journal
A Change Journal egy adatbázis mely a fájlrendszerbe épül be láthatatlanul és minden fájlokkal, illetve mappákkal kapcsolatos változtatást eltárol. Minden egyes NTFS kötet saját Change Journal-al rendelkezik.
  • Ritka fájlok (Sparse files)
Sok egymás utáni null karaktereket tartalmazó fájlokat a fájlrendszer automatikusan tömöríti, így akár egy 100 MB-os fájl lehet, hogy ténylegesen csak 1 MB-ot foglal el a merevlemezen.
  • Hozzáférési lista (Access Control List)
Felhasználónként vagy csoportonként határozható meg, hogy ki, milyen jogosultsággal (írás, olvasás, stb.) férhet hozzá egy fájlhoz vagy mappához.
Az előző két táblázatkoz kapcsolódóan nézzük az NTFS tárolási paramétereit:
Kötetméret Klaszterenkénti szektorszám Klaszterméret
0 MB - 512 MB 1 512 bájt
513 MB– 0,9 GB 2 1 KB
1 GB - 1,9 GB 4 2 KB
2 GB - 8 4 KB
Melyik fájlrendszer a gyorsabb?
A kérdésre nem lehet egyszerűen igennel vagy nemmel válaszolni. Kis kötetméret mellett a FAT16 vagy FAT32 gyorsabb, mint az NTFS, mert lényegesen egyszerűbb a struktúrája és nem tartalmaz olyan erőforrásokat igénylő szolgáltatásokat, mint az NTFS. Nagyobb köteteknél vagy egy könyvtáron belül lévő sok kisméretű fájl esetén az NTFS a gyorsabb.
Ami mindenképpen az NTFS mellett szól: a helytakarékosság és biztonság.
Adott körülmények között el kell dönteni, hogy melyik követelményeket helyezzük előtérbe. Ha nagyon számít a sebesség és mellékes a biztonság (például videó digitalizálásnál), akkor maradjunk a FAT32 mellett. Ha viszont bármilyen szinten szükség van a biztonságra, akkor mindenképpen az NTFS-t válasszuk.