文件系统管理

3.1.2NTFS文件系统
Windows的NTFS文件系统提供了FAT文件系统所 没有的安全性、可靠性和兼容性。其设计目标就是在 大容量的硬盘上能够很快地执行读、写和搜索等标准 的文件操作，甚至包括像文件系统恢复这样的高级操 作。
NTFS文件系统设计简单却功能强大。从本质上来 讲，卷中的一切都是文件，文件中的一切都是属性， 从数据属性到安全属性，再到文件名属性。NTFS卷中 的每个扇区都分配给了某个文件，甚至文件系统的超 数据（描述文件系统自身的信息）也是文件的一部分。
文件就是按照簇这个分配单元的大小被分成若干块存储在磁盘上 的。 一般来说，分配单元越小越节约空间，分配单元越大越节约 时间。
比如一个513字节大的文件，当分配单元为512时，它占用1024字 节的存储空间，而分配单元为4096时，它就会占用4096字节的存 储空间
文件系统设计原理
Windows文件系统概述
2．NTFS文件系统的优点
（1）支持活动目录，使网络管理和网络用户可以灵活地查看和控制网络资源。 域是Active Directory的一部分，帮助网络管理者兼顾管理的简单性和安全性。 （2）NTFS 提供文件和文件夹安全性，通过为文件和文件夹分配 NTFS 权限来 维护在本地级和网络级上的安全性。NTFS 分区中的每个文件或文件夹均有一 个访问控制列表（ACL），ACL 包含用户和组安全标识符（SID）及授予给用户 和组的权限。 （3）支持加密功能。可以加密硬盘上的重要文件，使得只有那些拥有系统管理 员权限的用户才能访问这些加密文件，从而保证文件安全。 （4）高可靠性：NTFS 是一种可恢复的文件系统，在NTFS分区上用户很少需要 运行磁盘修复程序。NTFS通过使用标准的事务处理日志和恢复技术来保证分区 的一致性。发生系统失败事件时，NTFS使用日志文件和检查点信息自动恢复文 件系统的一致性。 （5）坏簇映射：它检测坏簇或可能包含错误的磁盘区域。对坏簇作标记以防止 用户以后在其中存储数据。如果坏簇上有任何数据，则系统将对其进行检索并 将其存储在磁盘上的其它区域中。
Windows7的硬盘格式是NTFS， 分配单元大小为4096字节：
CDFS与UDF
CDFS：1988年为光盘制定的文件系统标准， 现已过时
CDFS限制：文件名不超过32字符，目录树 不超过8层
UDF：1995年由OSTA为光磁盘存储介ຫໍສະໝຸດ Baidu定 义
UDF特点：区分大小写、长文件名、最长路 径为1023c
卷（Volume）：文件系统的逻辑概念。Windows文件系统 的基础
扇区是磁盘最小的物理存储单元，但由于操作系统无法对数 目众多的扇区进行寻址，所以操作系统就将相邻的扇区组合 在一起，形成一个簇，然后再对簇进行管理。每个簇可以包 括2、4、8、16、32或64个扇区。显然，簇是操作系统所使 用的逻辑概念，而非磁盘的物理特性
3.1.2NTFS文件系统
1．NTFS简介(New Technology File System ) NTFS最初用于Windows NT系统，是NT 4.0版本。
Windows的NTFS文件系统提供了FAT文件系统所没有的 安全性、可靠性和兼容性。其设计目标是在大容量的硬 盘上能够很快地执行读、写和搜索等操作，甚至包括像 文件系统恢复这样的高级操作。
第3章文件系统管理
3.1 Windows 文件系统
3.1.1 FAT文件系统
文件系统类别
Fat16、Fat32 CDFS与UDF NTFS
FAT（File Allocation Table）指的是文件分配表，包括FAT16 和FAT32。FAT是一种适合小卷集、对系统安全性要求不高、 需要双重引导的用户应选择使用的文件系统。
文件系统设计原理
Windows文件系统概述
基本概念
扇区（Sector）：磁盘空间被分为扇区，扇区是指可寻址的 大小固定的块（不得不说的扇区）
分区（Partition）：磁盘上连续扇区的集合，分区表或者其 他的磁盘管理数据库保存了分区的起始扇区和其他属性
簇（Cluster）：用于磁盘空间管理的基本单元，簇的大小不 是固定的，但都是物理扇区大小的整数倍。
Windows文件系统概述
Windows 9x/Me系统中常用的文件簇通常为FAT16或者FAT32格 式
比如一个256M的硬盘空间可以有数种配置簇的方式：
簇大小＝4KB：256MB/4KB＝655356个簇 簇大小＝8KB：256MB/8KB＝32768个簇 簇大小＝16KB：256MB/16KB＝16384个簇 簇大小＝32KB：256MB/32KB＝8192个簇
2．NTFS文件系统的优点
（6）NTFS支持对分区、文件夹和文件的压缩。NTFS 提供的文件 压缩率可高达50%。 （7）NTFS采用了更小的簇，可以更有效率地管理磁盘空间。 NTFS文件系统，当分区的大小在2GB以下时，簇的大小都比相应 的FAT32簇小，当分区的大小在2GB以上时（2GB～2TB），簇的 大小都为4KB。 （8）支持磁盘配额管理：磁盘配额就是管理员可以为用户所能使 用的磁盘空间进行配额限制，每一用户只能使用最大配额范围内 的磁盘空间。 （9）应用审核策略可以对文件夹、文件以及活动目录对象进行审 核，审核结果记录在安全日志中，通过安全日志可以查看哪些组 或用户对文件夹、文件或活动目录对象进行了什么级别的操作。 （10）NTFS使用一个“变更”日志来跟踪记录文件所发生的变更。
这样看起来好象分配单元小一些更能节约空间，其实不然，一个 文件被分成的块数越多，特别是这些存储单元分散时，刚读取数 据时会浪费一些时间，可以想象一下，磁头在盘片为了一点一滴 的数据艰难移动时，时间就这么被浪费掉了。所以 应用程序最好 不要安装在簇不是4K的分区上，会降低效率。所以一般的分区分 配单元大小为默认即可。
对于Windows NT/2000/XP特有的NTFS文件系统来说，虽然也是 采用簇方式来存储数据，但它却和FAT16/FAT32有着明显的不同。 当分区空间大于2GB的时候，无论硬盘有多大，簇的大小一律维 持在4KB。由于簇容量小，所以无论存储何种类型的文件都不会 浪费太多的硬盘空间，这也使得整个硬盘的空间利用率得到了极 大的提高