تخصصی کامپیوتر ونرم افزار و شبکه
 
تخصصی کامپیوتر ونرم افزار

انواع سیستم‌های فایل در ویندوز:

 

1-               FAT16: در سیستم‌عامل DOS استفاده می‌شد.
2-
FAT32: از Windows 95 تا Windows Me استفاده می‌شد.
3- 4.0
NTFS: در سیستم‌های NT 4.0 استفاده می‌شد.
4-
NTFS های جدید: از Windows 2000 به بعد استفاده می‌شود

سیستم فایل :

 

فایل

فایل مجموعه‌ای است نامدار( و معمولا دارای یک ساختار درونی مشخص) از نمونه‌های مختلف یک نوع(و گاه بیش از یک نوع )رکورد . در حالت اول, فایل را تک نوعی و در حالت دوم , چند نوعی می‌گوییم . گاه ممکن است که فایل اصلاً(مجموعه‌ای از رکوردها)) نباشد, بلکه صرفا دنباله‌ای بی ساختار از نویسه ‌ها (کاراکترها )باشد که از نظر سیستم فایل معنای خاصی هم ندارند .در اکثر سیستمهای عامل جدید, چنین دیدی از فایل هم به کاربر ارائه می‌شود . تاکید می‌کنیم که وقتی که فایل مجموعه‌ای ساختمند از رکوردها باشد , می‌توان گفت که فایل یک ساختار داده‌ای خارجی است . یعنی در حافظه خارجی( برون ماشینی ) ذخیره شده است .

ساختار فایل خود دو صورت دارد : ساختار منطقی و ساختار فیزیکی . ساختار منطقی فایل نشان دهنده سازمانی است که برا ساس آن رکودهای منطقی گرد هم آمده‌اند. به بیان دیگر , از دید کاربرد ساختار منطقی فایل , چگونگی ارتباطات و پیونده های بین رکوردهای منطقی را نشان می‌دهد. ساختار فیزیکی فایل نشان دهنده چگونگی ذخیره سازی بلاکهای فایل در رسانه (مثلا دیسک) است در واقع ساختار فیزیکی فایل نمایشگر دید برنامه ساز سیستم نسبت به فایل است

کارایی سیستم فایل

فایل ساختمند , یک ساختار داده‌ای ( ساده یا پیچیده ) ذخیره شده در حافظه خارجی است . اگر تمام اطلاعات در حافظه اصلی ذخیره شود, دستیابی به داده‌ها طبعاً خیلی سریع می‌شود . ولی عملاً استفاده از سلسله مراتب حافظه‌ها اجتناب ناپذیر است زمان دستیابی به حافظه اصلی حدود 100000 بار سریعتر از زمان دستیابی به دیسک است . بنابراین از عوامل بسیار موثر در بهبود کارایی سیستم فایل , زمان دستیابی به داده‌ها است . اما عوامل دیگری هم وجود دارند, هر چند نهایتاً زمان دستیابی به داده و دفعات دستیابی لازم برای بدست آوردن داده مرود نظر و انجام عملیات روی داده , تعیین کننده کارایی سیستم است . عوامل مهمتر موثر در کارایی سیستم فایل عبارتند از :

1.  ُسلسله مراتب حافظه‌ها

2.  پارامترهای ظرفیتی و زمان رسانه(بویژه دیسک)

3.  اندازه بلاک و تکنیک بلاک بندی

4.  لوکالیتی رکوردهای فایل

5.  چگونگی بافرینگ و اندازه و تعداد بافرها

6.  تکنیکها و طرح های بکار رفته در ایجاد و مدیریت فایلها در خود سیستم فایل

7.  تکنیکهای کاهش زمان استوانه‌جویی و زمان درنگ دورانی

8.  تکنیکهای تسریع پردازش فایل

9.  سیستم فایل کاراتر (مثلا LFS)

10.                     ساختار فایل کاراتر

 

جدول تخصیص فایل

 

جدول تخصیص فایل(FAT) فایل سیستم اولیه در سیستم عاملهای داس و ویندوز می‌‌باشد. فایل سیستم جدول تخصیص فایل (FAT) بصورت ساده‌ای طراحی گردیده، و به همین دلیل آن یک فرمت عمومی برای فلاپی دیسکها (دیسک نرم) می‌‌باشد; علاوه براین، این فرمت بصورت واقعی توسط تمامی سیستم عاملهای مختص IBM/PC پشتیبانی می‌گردد، وبه همین دلیل اغلب جهت اشتراک اطلاعات بین سیستم عاملهای متفاوت که روی یک کامپیوتر بوت می‌شوند بکارگرفته می‌شود (دریک محیط چند-بوتی). همچنین در روی تکه حافظه‌های سخت-حالت (Solid-state memory) و سایر دستگاههای مشابه بکار گرفته می‌شود.

FAT از لحاظ طراحی قدیمی به نظر می‌آید، و طراحان آن بنظر می‌‌رسد اطلاع دقیقی از طراحی یک فایل سیستم مناسب نداشته‌اند، و به همین دلیل دارای اشکالات عمده‌ای می‌‌باشد. اولین ایراد آن سادگی لایه فایل آن است که اجازه تکه-تکه نمودن (Fragmentation) آسان آن، که منجر به کندی عملیات در سیستم عامل استفاده کننده می‌گردد. دومین ایراد،FAT برای پشتیبانی ایرادات سیستم طراحی نگردیده است. سومین ایراد این است که نگارشهای اصلی آن اجازه استفاده از نامهای فایل بیش از ۱۱ کاراکتر را نمی‌دهند (۸ کاراکتر برای نام فایل، ۳ کاراکتر برای پسوند آن)، همچنین تغییراتی که بروی این سیستم از سوی مایکروسافت انجام گرفته اما در سیستمی به نام VFAT پیاده سازی گردیده این امکان را می‌‌دهد که بتوان ۲۵۵ کاراکتر و بیشتر را به‌عنوان نام فایل قرار داد. در نهایت چهارمین ایراد این که بروی خوشه‌ها (Cluster) وسیع مقدار زیادی از فضای مورد استفاده به دلیل تعدد فایلهای با ظرفیت پایین به هدر می‌رود.

هرچند به دلیل اینکه IBM طراحی نموده MS-DOS را به عنوان سیستم عامل منتخب بروی PC ها، و اینکه MS-DOS استفاده می‌کند از FAT، این فایل سیستم بصورت گسترده در بخش‌های مهمی استفاده می‌گردد. بدلیل طراحی اولیه آن، پیاده سازی دستورالعملهای این فایل سیستم به سادگی میسر می‌گردد، وهمچنین به دلیل گستردگی بی مثال ویندوز و داس، FAT در بعضی مواقع تبدیل به استانداری جهت تبادل اطلاعات می‌شود.

ساختار فایل سیستمی FAT

یک فایل سیستم FAT بروی یک پارتیشن حاوی بخش‌های ذیل می‌‌باشد :

1.  Partition Boot Record، که حاوی یک یا چند سکتور در ابتدای پارتیشن می‌‌باشد که دربرگیرنده اطلاعاتی ابتدایی در مورد سیستم عامل (بطور خاص، نوع آن) و برنامه هدایت کننده عملیات بوت (Boot Loader) می‌‌باشد.

2.  جدول تخصیص فایل(File Allocation Table) فهرستی از اتصالات(Link) بین کلاسترها می‌‌باشد. کلاسترها قطعات کوچک و مرتبتی می‌‌باشند که داده‌های موجود در فایلها در آنها ذخیره می‌‌گردند. این زنجیره‌های اطلاعاتی لزوما برای ثبت داده‌های فایلها و شاخه‌ها به ترتیب روی دیسک قرار نگرفته اند، در واقع این کلاسترها روی سطح دیسک پخش می‌‌باشند. هر رکورد فایلی یا inode، (که در ذیل شرح داده شده‌اند) محل قرارگیری هر اولین کلاستر را نشان می‌‌دهد و آن کلاستر نیز به نوبه خود محل قرار گیری کلاسترهای مرتبت بعدی را در دیسک در خود نگه می‌‌دارند (و به همین ترتیب تا به انتهای فایل). تعداد بیتهایی که برای آدرس دهی کلاسترها اختصاص می‌‌یابد در حقیقت ظرفیت FAT را نشان می‌‌دهد. اعدادی مثل ۱۲، ۱۶، ۳۲ در حقیقت ماکسیمم ظرفیت یک پارتیشن FAT را که می‌توان آدرس دهی نمود نمایش می‌‌دهد. FAT یک یا چند (معمولاً دو) کپی از خود را بروی دیسک نگهداری می‌کند تا اگر به دلیل فعالیتهای مختلف سیستم عامل آسیب دید به داده‌های قرارگرفته روی دیسک آسیبی نرسد، هچنین سیستم عامل نتواند ورودی‌های اضافه‌ای برای آنها ایجاد نماید.

3.  شاخه ریشه (Root Directory) برای پارتیشن (که حداکثر ظرفیت را دارد، معمولاً ۵۱۲ ورودی روی هارددیسک دارد، نوشته شده بروی بوت رکورد) رکوردهایی از فایلها و شاخه‌هایی که در درون آن قرارمی گیرند دارد. رکوردها یا inode‌ها حاوی اطلاعاتی در مورد فایلها و شاخه‌های پارتیشن از قبیل تاریخها، ظرفیت، نام، و کلاستر اول را درخود نگهداری می‌کنند.

4.  ناحیه داده (Data Area) جائی که داده‌ها , inode‌ها (زیرشاخه‌ها) ذخیره شده هستند و اکثر فضای پارتیشن را اشغال نموده است. این بخش به قطعات کوچکی بنام کلاستر تقسیم می‌شود. ظرفیت فایلها و زیرشاخه‌ها می‌تواند بصورت دلخواه افزایش یابد (تا جائیکه فضای خالی از کلاسترها وجود داشته باشد) به آسانی توسط افزودن لینکهای بیشتری به زنجیره فایلها در FAT. بخاطر داشته باشید هرکلاستر توسط تنها یک فایل می‌تواند اشغال شود پس بنابراین اگر برای مثال ۲۰ بایت از یک فایل روی یک کلاستر به ظرفیت ۳۲ کیلوبایت به اصطلاح نشست ۳۲ کیلو بایت از دیسک برای آن ۲۰ بایت به حدر رفته است.

برای ذخیره نامهای طولانی فایلها (Long File Names - LFN) روی یک فایل سیستم FAT، ویندوز ۹۵ و بالاتر از یک ترفند به ترتیبی که یک رکورد ساختگی روی جدول فایلهای دایرکتوریی که فایل در آن قرار دارد اضافه می‌کند. رکورد توسط یک صفت Volume Label که برای یک فایل FAT امکان‌پذیر نیست و بنابراین توسط برخی از برنامه‌های قدیمی MS-DOS خوانده نمی‌شود علامت زده می‌شود. هر رکورد ساختگی می‌تواند حاوی ۱۳ کارکتر از نوع UCS-۲ باشد (۲۶ بایت)، به علاوه ۱۵ بایت اضافه مربوط به سیستم ۸+۳ قدیمی که حاوی تاریخ و یا ظرفیت آن می‌‌باشد

سیستم فایل NTFS چیست ؟

 

مایكروسافت سیستم فایلی جدیدی تحت عنوان NTFS را ایجاد نمود كه از یك ساختار ۶۴ بیتی پشتیبانی می كند و از این رو كاربران می توانند فایل هایی ایجاد كنند كه طول نام آنها تا ۲۵۶ كاركتر باشد .

حتما تا كنون با عناوینی همچون FAT۱۶ و FAT۳۲ آشنا هستید . این دو از سیستم های فایلی مایكروسافت هستند كه در حال حاضر با توجه به گسترش زمینه های مختلف سیستم های كامپیوتری ناكارآمد و غیر قابل اطمینان هستند .
یكی از مهمترین مشكلات امنیتی در سیستم FAT۱۶ وFAT۳۲ عدم توانایی در تعریف سطوح مجوز دسترسی به فایل ها و یا پوشه ها می باشد . كه این امر می تواند به عنوان یكی از دلایل ناكارآمدی و قابل اطمینان نبودن این سیستم ها در سطوح شبكه باشد .
بر این اساس مایكروسافت سیستم فایلی جدیدی تحت عنوان NTFS را ایجاد نمود كه از یك ساختار ۶۴ بیتی پشتیبانی می كند و از این رو كاربران می توانند فایل هایی ایجاد كنند كه طول نام آنها تا ۲۵۶ كاركتر باشد .

چهار مجوز استاندارد در سیستم NTFS برای فایل ها و پوشه ها وجود دارند:
۱- No Access: با انتخاب این گزینه كاربران هیچگونه مجوزی برای خواندن ، نوشتن و ... فایل یا پوشه مربوطه نواهند داشت .


۲- Read : با توجه به آنكه اجزاه خواندن یك فایل شامل اجرای آن نیز می باشد ،از این رو كاربری كه این سطوح از دسترسی را داشته باشد می تواند فایل را اجرا كرده و آن را بخواند .
۳- Change : این سطح دسترسی و مجوز ، كاربر را قادر می كند تا فایل را خوانده و در صورت لزوم تغییرات خود را در آن انجام دهد یا حنی فایل را حذف كند .
۴- Full Control : با فعال بودن این گزینه كاربران دارای مجوز می توانند فایل را خواند ، تغییرات مورد نیاز را درآن ایجاد كرده و یا حذف كنند . در واقع تمام امكانات و اختیاراتی كه كاربر در حالتChange دارد در این قسمت نیز وجود دارد و فرق این دو سطح مجوز در آن است كه با داشتن مجوز Full Controll ، كاربر می تواند حتی برای سایر كاربران سیستم دسترسی تعریف كند و یا دسترسی كاربر دیگر را از آن پوشه و یا فایل حذف كند .
از لحاظ امنیتی بهتر است حتی الامكان از این مجوز استفاده نكنید ، زیرا داشتن مجوز Change بالاترین سطح دسترسی را به كاربران می دهد مگر آنكه واقعا بخواهید كاربری امكان تعریف یا حذف مجوز برای سایرین را داشته باشد .
البته مجوزه های دیگری نیز چون Read Only ، No Execute، Execute Only ، Write Only و ... نیز قابل تعریف می باشند .
 
تعیین مجوز برای منابع اشتراكی شبكه
مجوزهای بررسی شده در فوق در واقع برای تعیین سطح دسترسی كاربرانی است كه از یك سیستم بطور مشترك استفاده می كنند . اما ممكن است سیستم شما در بین چندین سیستم دیگر و در یك شبكه قرار گرفته باشد و شما بخواهید با تعیین سطح دسترسی های مشخص امكان دسترسی به یك یا چند كاربر بدهید . پس از تعریف منابع اشتاركی در سیستم تان كه می تواند فایل ها ، پوشه ها ، درایو ها ، چاپگر ، اسكنر و ... باشد ، كاربران دارای مجوز می توانند به این منابع دسترسی داشته باشند .
با توجه به آنچه گذشت می توان سطوح دسترسی كاربران در سطح شبكه را نیز به شكل زیر تعریف كرد :
۱- No Access: پایین ترین سطح دسترسی (دسترسی وجود ندارد)
۲- Read : اجرا و خواندن
۳- Change : اجرا ، خواندن و اعمال تغییرات
۴- Full Control : اجرا ، خواندن ، نوشتن و اعمال تغییرات ، تغییر در سطح مجوز ها با توجه به این توانایی ها شما می توانید برای یك فایل و یا پوشه در هر دو وضعیت سیستم محلی و شبكه ، مجوزلازم را به كاربران بدهید .
مثلا با تعیین مجوز Change برای یك فایل در سیستم محلی ، به كاربرانی كه در پشت سیستم شما می نشینند امكان اعمال تغییرات را در فایل بدهید و با تعیین مجوز Read در سطح شبكه تنها امكان خواندن را به كاربرانی كه از شبكه استفاده می كنند بدهید .
البته در صورت جابجایی این سطوح ، یعنی تعیین مجوز Change, در سطح شبكه و Read در سطح سیستم محلی ، تنها مجوزRead كه حداقل سطح دسترسی بین این دو است به كاربران داده می شود و كاربران شبكه نیز تنها می توانند فایل را خوانده و اجرا كنند .ان‌تی‌اف‌اس یا سیستم فایل با فناوری نو (NTFS یا New Technology File System) استاندارد فایل سیستم‌های موجود در خانواده ویندوزهای NT است که از جمله آنها می‌توان به ویندوزهای 2000، XP و 2003 اشاره نمود.

ان‌تی‌اف‌اس جانشين HPFS می‌‌باشد که توسط مایکروسافت و آی‌بی‌ام برای سیستم عامل OS/2 طراحی شده بود و قرار بود به‌عنوان جانشینی برای فایل سیستم جدول تخصیص فایل (FAT) که در داس (MS-DOS) استفاده می‌‌شد بکار گرفته شود. HPFS چندین مزیت نسبت به FAT داشت از جمله پشتیبانی از فوق داده (metadata)، استفاده از ساختارهای پیشرفته داده با هدف افزایش کارایی، قابلیت اطمینان و بهره‌برداری بهینه از فضای دیسک. NTFS تمامی این قابلیتها را به همراه مزیتهایی چون فهرستهای کنترل دسترسی (acl) و ثبت وقایع سیستم فایل (file system journaling) را بصورت یکجا در خود دارد.

نگارش‌ها

NTFS سه نگارش کلی دارد: v1.2 که در ویندوز NT نگارشهای 3.51 و 4 استفاده می‌شود، v3.0 که در ویندوزهای سری 2000 بکاررفته و v3.1 که در ویندوزهای XP و Server 2003 تعبیه شده است. در برخی موارد به این نگارش به ترتیب با اسامی 4.0، 5.0 و 5.1 به دلیل اینکه (هسته سیستم عامل - Kernel) ویندوزهای NT که این فایل سیستم‌ها با آنها همراه بوده‌اند با این شماره‌ها مشخص می‌شوند. نگارشهای جدیدتر با ویژگیهای جدیدتری همراه شده‌اند: از ویندوز 2000 به بعد ویژگی سهمیه‌بندی (quotas) باب گشت. ویندوزهای 95، 98، 98SE و ME بصورت ذاتی نمی‌توانند NTFS را پوشش دهند، اما توسط نرم‌افزارهای ویژه‌ای می‌توان این خصوصیت را اضافه نمود.

در NTFS هر چیزی که با فایل مرتبط می‌‌باشد (نام فایل، ظرفیت فایل، فهرستهای دسترسی و همچنین محتوای فایل) به عنوان فوق داده ذخیره می‌شوند. این ویژگی ظریف باعث می‌شود تا تغییرات آتی که به سبب توسعه سیستم عاملها به آسانی انجام گردد. به عنوان مثال جالب می‌توان به ویژگی‌های جدید ActiveDirectory مانند فهرست بندی (indexing) که به راحتی پس از طراحی NTFS توانسته با این فایل سیستم توسعه یابد.

NTFS در باطن بصورت درختهای دودویی [Binary Trees] طراحی گشته تا بتواند اطلاعات سیستم فایل را نگهداری نماید; همچنین می‌تواند باعث افزایش سرعت دسترسی و کاهش پراکندگی اطلاعات بروی دیسک شود. یک دفتر ثبت وقایع (file system journal) استفاده می‌شود تا درستی (integrity) خود سیستم فایل (و نه داده‌های موجود مربوط به هر فایل). سیستم‌هایی که از NTFS استفاده می‌کنند با قابلیت اعتماد بالا شناخته می‌شوند، یک ویژگی مهم که طبیعت غیر قابل اطمینان و غیرثبات ‌پذیر مربوط به سیستم‌های NT قدیمی را بهبود می‌‌بخشد.

جزئیات مربوط به پیاده سازی درونی NTFS پوشیده است، به همین دلیل برخی توسعه دهندگان ثالث (third-part vendors) راه بسیار مشکلی را برای پیاده سازی این فایل سیستم توسط روش مهندسی معکوس (Reverse Engineering) پیموده اند. در حال حاضر Kernel لینوکس دارای ماجولهایی است که امکان خوانده شدن این فایل سیستم را به کاربران این سیستم عامل می‌‌دهد. به دلیل پیچیدگیهای ذاتی این فایل سیستم و همچنین هزینه‌های بالای مالی و انسانی که باید برای دستیابی به تمامی ویژگیهای این فایل سیستم از جمله نوشتن صرف شود سرعت پیشرفت این فرایند پایین است (پیاده سازی NTFS روی سیستم عاملهای باز متن و آزاد مانند Linux). به عنوان یک سرهم بندی (workaround: حالتی که ایراد موجود در یک نرم افزار بدون تصحیح آن ایراد برطرف گردد)، پروژه‌ای که با نام Captive NTFS شناخته می‌شود بوجود آمده که این امکان را می‌‌دهد تا دسترسی NTFS را با تعبیه یک interface با نام ntfs.sys که در اکثر سیستم‌های NTFS موجود می‌‌باشد (در تمامی ویندوزهای NT) پیاده سازی نمود. به این طریق می‌توان با سرعت پایین خواندن/نوشتن این فایل سیستم را پشتیبانی نمود، تعدادی از افراد حتی از دست دادن داده‌ها را نیز گزارش نموده‌اند.

مایکروسافت ابزاری را برای تبدیل فایل سیستم‌های FAT به NTFS در اختیار کاربران قرارداده که امکانات دیگری را در خود ندارد. برنامهٔ جداسازی فضای حافظه بنام Partition Magic از شرکت Power Quest و یک برنامه بازمتن بنام NTFS Resize Utility نیز می‌توانند این کار را با امکانات بهتری انجام دهند. در ادامه به بررسی ساختار فنی NTFS خواهیم پرداخت و بخشی از کدی را که بتوان از محیط سیستم عامل Dos اطلاعات موجود بر روی پارتیشنی که با استفاده از فایل سیستم NTFS فرمت شده را بخواند و در صورت نیاز فایل ها و پوشه های جدیدی به آن اضافه کند خواهیم پرداخت .

وقتی برای اولین بار ویندوز XP بر روی کامپیوتری نصب می شود، یکی از مسائلی که ذهن را به خود مشغول می کند، سیستم فایل جدیدی به نام NTFS است که می توان از آن استفاده کرد. با اینکه راهنمای ویندوز فواید زیادی را برای NTFS بر می شمرد، انتخاب بین این سیستم فایل و FAT32 با تردید همراه است. بسیاری از کاربران هنگام کار با این سیستم فایل، با مشکلاتی روبرو شده اند و از بکارگیری NTFS ابراز پشیمانی می کنند؛ خلاصه اینکه بسیاری، هیچ دلیل قانع کننده ای برای استفاده از NTFS نمی یابند. بخشی از مشکلاتی که هنگام بکارگیری هر چیز نوی پیش می آید ناشی از عدم آگاهی کافی از جوانب آن و بخشی دیگر ناشی از محدودیت های موجود در آن است. در این مقاله سعی شده است این سیستم فایل از جوانب مختلف بررسی و حتی الامکان محدودیت ها و نکات موجود هنگام استفاده از آن کاملا روشن شود.

در این مقاله، مرجع که تقریبا بیشتر ویژگی های
NTFS را پوشش می دهد به عنوان راهنما انتخاب شده و با توجه به آن، تک تک ویژگی ها بررسی شده است. هر ویژگی دقیقا شرح داده و سعی شده است اصطلاحات بکار رفته در توضیح هر ویژگی کاملا تبیین شود. سپس چگونگی استفاده از ویژگی مطرح شده است. البته برای بکارگیری بعضی ویژگی ها اصلا رابط گرافیکی وجود ندارد و برای بعضی دیگر هیچ راهی به جز برنامه نویسی نیست. سعی شده است ریشه ی مشکلاتی که هنگام کار با NTFS پیش می آید کاملا مشخص و راهکارهای پیشگیری از آن مطرح شود. بدین منظور، با جستجو در مراجع مختلف، صفحات اینترنتی حاوی اطلاعات مفید جمع آوری شده و پس از بررسی تعدادی از این صفحات برای تهیه مقاله برگزیده و طبقه بندی موضوعی شده است. پس از آن، مقاله به رشته تحریر در آمده است.

یکی از مشکلات اساسی در مرحله تحریر مقاله، واژه گزینی برای اصطلاحات نوی بکار رفته در متن بوده است. در بعضی موارد ترجمه ی تحت اللفظی اصطلاح، بکار رفته و در بعضی دیگر، واژه یا عبارتی برگزیده شده که هرچند رابطه ی معناداری با اصطلاح لاتین نداشته ولی مفهوم مطرح شده را به خوبی می رسانده است.

در بخش هایی، خواننده برای مطالعه بیشتر به راهنمای یک برنامه یا دستور ارجاع داده شده است. می توان با وارد کردن نام برنامه یا دستور در راهنمای ویندوز و یا اجرای آن و استفاده از راهنمای موجود به همراه برنامه، به مطلب مورد نظر دست یافت. دستورات معمولا در
Command Prompt (محیط text) اجرا می شوند. برای اجرای آن در ویندوز XP کافی است از منوی شروع، به All Programs و سپس Accessories اشاره و Command Prompt را اجرا کرد. راهنمای مختصری از هر دستور با وارد کردن نام دستور و پس آن با فاصله، پارامتر /? نمایش داده می شود.

تلاش شده است مراجع علاوه بر اعتبار کافی، کاملا مرتبط با موضوع مورد بررسی باشند هرچند بدلیل نوی نسبی بعضی ویژگی های این سیستم فایل، مراجع مرتبط و مناسب برای آن ها کم بود. جای تعجب هم نیست که بیشتر این مراجع متعلق به شرکتِ مایکروسافت است. با توجه به اینکه
NTFS از زمان ویندوز NT، در حالِ استفاده است، بسیاری از مراجع موجود با توجه به NTFS4 و NTFS5 که در ویندوزهای NT و 2000 پشتیبانی شده به رشته تحریر در آمده و بعضی مطالب و ابزارهای معرفی شده در آن ها قدیمی و منسوخ شده است. به همین دلیل در این مقاله سعی شده است مطالب منسوخ با توجه به مراجع به روز تصحیح شود.
سیر ارائه مطالب در مقاله به صورت لایه لایه است؛ به این معنی که ابتدا کلیات مرتبط با هر موضوع مطرح شده است و خواننده در صورت تمایل می تواند پس از این کلیات به مطالعه ی جزئیات (شامل بعضی مقایسه ها، نکات مرتبط با مسائل سازگاری، بررسی جوانب و مشکلات احتمالی پس از بکارگیری ویژگی و سایر مطالب) بپردازد و یا به بخش های بعدی برود. هر بخش به صورت واحدی مستقل نگاشته شده و خواننده در صورت لزوم به بخش های مرتبط ارجاع داده شده است.

از آنجا که مخاطب این مقاله، همه ی کاربران
NTFS هستند، بعضی بخش ها چندین بار بازنگری شده است تا مقاله بدون ورود به جزئیاتی که فهم آن نیازمند دانش ژرف کامپیوتری است بتواند به نحوی شایسته مفاهیم را انتقال دهد. همچنین تلاش شده است زبان نوشتار برای همه کاربران حتی با کمی پیشینه ی کامپیوتری قابل فهم باشد و در عین حال مفید فایده ی کاربران پیشرفته هم افتد. در هر بخش سعی بر رعایت اختصار و اجتناب از پرداختن به مسائل حاشیه ای بوده است. بعضی مطالبِ پیش نیاز یا برخی مسایل حاشیه ای، به صلاحدید در پاورقی شرح داده شده است که جذابیت متن برای خواننده حفظ شود. همچنین معادل های لاتین اصطلاحات در پرانتز آورده شده است. به دلیل تخصصی بودن مسائل مربوط به شبکه های کامپیوتری، در این مقاله از پرداختن به این مسائل خودداری شده است.

شکل های مقاله همچنین برنامه ها و دستوراتی که در متن به آن ها اشاره شده است، مربوط به ویندوز
XP است و ممکن است در سایر سیستم عامل ها وجود نداشته باشد.

خلاصه :

از ویژگی های بهبود یافته در ویندوز
XP نسبت به 2000 و NT و جدید برای کاربران 98 و Me، پشتیبانی از NTFS (ان تی اف اس) پیشرفته می باشد. NTFS مختصر شده عبارت NT File System به معنی سیستم فایل NT است. سیستم فایل تعریف می کند که سیستم عامل چگونه اطلاعات را روی دیسک بگذارد و سپس آن را بخواند، پاک کند یا جابجا نماید.
با اینکه راهنمای ویندوز فواید زیادی را برای
NTFS بر می شمرد، انتخاب بین این سیستم فایل و FAT32 با تردید همراه است.
بسیاری از کاربران هنگام کار با این سیستم فایل، با مشکلاتی روبرو شده اند و از بکارگیری
NTFS ابراز پشیمانی می کنند؛ خلاصه اینکه بسیاری، هیچ دلیل قانع کننده ای برای استفاده از NTFS نمی یابند. بخشی از مشکلاتی که هنگام بکارگیری هر چیز نوی پیش می آید ناشی از عدم آگاهی کافی از جوانب آن و بخشی دیگر ناشی از محدودیت های موجود در آن است.
در این مقاله سعی شده است این سیستم فایل از جوانب مختلف بررسی و حتی الامکان محدودیت ها و نکات موجود هنگام استفاده از آن کاملا روشن شود.

 



سیستم فایل (
File System)

NTFS

NTFS مختصر شده عبارت NT File System به معنی سیستم فایل NT است و NT هم زمانی به معنی New Technology (فناوری جدید) بود آنگاه که ویندوز NT واقعا یک فناوری جدید به شمار می رفت.

سیستم فایل تعریف می کند که سیستم عامل چگونه اطلاعات را روی دیسک بگذارد و سپس آن را بخواند، پاک کند یا جابجا نماید. از میان سیستم فایل های موجود و آن هایی که در ویندوز
XP پشتیبانی می شوند (قابل استفاده اند)، اغلب سیستم فایل های FAT/FAT32 (File Allocation Table) و NTFS برای مدیریت فضای دیسک سخت بکار می روند.

برای ذخیره اطلاعات و نصب سیستم عامل، پیش از هر چیز باید دیسک سخت را پارتیشن بندی کرد. سپس، هر پارتیشن یا
Volume را با سیستم فایل دلخواه، فرمت کرد. فهرست درایوهای مختلف در پنجره My Computer این تقسیم بندی را به ما نشان می دهد. (برای فهمیدن سیستم فایل موجود بر روی هر درایو، گزینه Properties را از منوی File انتخاب کنید )

http://www.p30gig.persiangig.com/image/NTFS/1.gif

تذكر: در این متن منظور از «درایو»،
volume یا drive است.

عملیات
I/O، صرف نظر از سیستم فایل، امکان دسترسی برنامه ها و کاربران به فایل ها را فراهم می کند. با این حال، قابلیت های موجود، به سیستم فایل و سیستم عامل مورد استفاده بستگی دارد.

به همراه ویندوز
NT، مایکروسافت سیستم فایل جدیدی به نام NTFS را معرفی کرد. از مهمترین ویژگی های این سیستم فایل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

قابلیت بازیابی (
Data Recoverability)
انعطاف پذیری در برابر اشکال در ذخیره اطلاعات (
Storage Fault Tolerance)
امنیت اطلاعات (
Data Security)
فشرده سازی (
Compression)
نمایه سازی (
Indexing Service)
ردگیری توزیع شده ی پیوندها (
Distributed Link Tracking)
قابلیت تطابق بهتر
NTFS با درایوهای بزرگ (Better scalability to large drives) (شرح در بخش FAT32 یا NTFS)

در بخش بعدی این مقاله، علاوه بر شرح تفصیلی درمورد هر کدام از این ویژگی ها که در سیستم فایل
FAT32 وجود نداشت، به سایر ویژگی های منحصر به فرد این سیستم فایل اشاره می کنیم.

FAT32

نگارش های سیستم فایل
FAT32 شامل سیستم فایل های FAT12، FAT16 و FAT32 می شود. در این مقاله منظور، همان FAT32 که است که قابلیت های بیشتری دارد.

در این مقاله به این سیستم فایل نمی پردازیم. اگرچه در جای جای مقاله، مقایسه هایی بین
NTFS و FAT32 انجام می دهیم.


FAT32 یا NTFS

سازگاری و رفع اشکال

پیش از تصمیم گیری درباره سیستم فایل، باید مسئله سازگاری را مد نظر قرار داد. در کامپیوتر هایی با چند سیستم عامل مختلف (مثلا
XP و 98) راه اندازی می شوند، باید سیستم فایل پشتیبانی شده در همه سیستم عامل ها، یعنی FAT32 را انتخاب کرد. چون این سیستم فایل امروزه در بیشتر سیستم عامل ها پشتیبانی می شود . برای اطلاعات بیشتر به بخش نسخه های NTFS مراجعه کنید.

http://www.p30gig.persiangig.com/image/NTFS/4.JPG

NTFS برای فرمت کردن رسانه های برداشتنی (Removable media - نظیر دیسک فلاپی و CD) قابل استفاده نیست.
در مواقع اضطراری که به هر دلیل راه اندازی سیستم عامل بطور معمول ممکن نیست، در صورت استفاده از دیسک فلاپی راه انداز ، درایوهای
NTFS قابل دسترسی نیستند. در این موارد باید از CD راه انداز نصب ویندوز و ابزارهای همراه آن استفاده کرد.
در مورد مشکلات درایوهای
NTFS که با ابزارهای ویندوز قابل رفع کردن نباشند، بطور کلی برنامه های کمتری نسبت به FAT32 یافت می شود که بتوانند NTFS ، آن هم جدیدترین نسخه ی آن را ترمیم کنند.
با توجه به تذکرات بالا، در صورت خرابی
NTFS که منجر به از کار افتادن سیستم عامل شود، رفع اشکال با مشکلاتی روبرو می شود. بعضی افراد، سیستم عامل خود را بر روی یک درایو FAT32 نصب می کنند. با رفع اشکال درایو FAT32 و راه اندازی سیستم عامل، می توان درایوهای NTFS را رفع اشکال کرد. در این صورت، می توان ویژگی های منحصر بفرد NTFS را برای ذخیره اطلاعات با ارزش بکار گرفت.


قابلیت تطابق بهتر
NTFS با درایوهای بزرگ

به جز امکانات منحصر به فردی که تنها با استفاده از
NTFS قابل دستیابی است، نکات زیر پیرامون کارایی NTFS قابل توجه است.

FAT32 جدول تخصیص فایل های خود را همیشه در ابتدای فضای درایو قرار می دهد. بنابراین به دلیل نیاز مداوم به روز رسانی این جدول، همیشه یک جریمه ی مسافت وجود دارد. اکنون که درایوهای سخت بسیار بزرگ شده اند، این رفت و برگشت واقعا موجب کاهش کارایی می شود. NTFS با استفاده از روش خاصی برای ذخیره فایل ها سعی کرده است کارایی را در این موارد بالا ببرد.

http://www.p30gig.persiangig.com/image/NTFS/5.JPG

* البته حتی درایوهایی با حجم 10 مگابایت را هم می توان با
NTFS فرمت کرد ولی بدلیل فضای سربار بیشتری که NTFS نسبت به FAT32 از درایو اشغال می کند، از فرمت کردن پارتیشن های کوچکتر از 200 مگابایت با NTFS باید پرهیز کرد.

** درایوهای کوچکتر از 512 مگابایت باید با
FAT16 یا FAT12 فرمت شوند.
*** 1
Exabyte = 1024 Terabytes = 1024*1024 Gigabytes

نقطه ضعف دیگر
FAT32 ذخیره ی ناهوشمندانه فایل بر روی دیسک است به این معنی که به دنبال جای خالی می گردد و فایل را در اولین جایی که پیدا می کند می نویسد و برایش مهم نیست که این فضا برای نگهداری همه ی فایل کوچک باشد و مجبور شود فایل را به چند تکه بشکند و اینجا و آنجای دیسک قرار دهد. به عبارت دیگر، تنها کارایی نوشتن مد نظر است و اصلا مهم نیست که این فایل بعدا قرار است با چه سرعتی خوانده شود. پیامد این امر، بروز مشکلات جدی در زمینه ی چند تکه شدن فایل ها (fragmentation) است که منجر به کاهش بیش از پیش کارایی می شود.

از نقاط ضعفی که در
FAT16 وجود داشت و در FAT32 (تقریبا) و NTFS (بطور کامل) رفع شده است، استفاده از کلاسترهای بسیار بزرگ بر روی دیسک های حجیم بود که موجب هدر رفتن زیاد فضای دیسک می شد.


ادامه مطلب
نوشته شده در تاريخ شنبه دوم تیر 1386 توسط  ابوالفضل موسوی