Различия fat и ntfs

Что представляют собой файловые системы «FAT», «FAT32», «exFAT» и «NTFS»

Операционная система «Windows», как самый массовый представитель систем управления компьютерными устройствами в мире, настроена на взаимодействие с различными файловыми системами («NTFS» и «FAT»), но «NTFS» поддерживает большие размеры файлов и томов и обеспечивает более эффективную организацию данных, по сравнению с другими вариантами файловых систем.

И несмотря на общие цели, файловые системы «NTFS» и «FAT» различаются методами организации и хранения данных на диске, а также указанием типов атрибутов, прикрепленных к файлам. И далее мы представим непосредственное описание конкретных файловых систем.

Файловая система «FAT»

Сокращенная аббревиатура «FAT» расшифровывается как «таблица размещения файлов». Это простая классическая архитектура файловой системы, изначально предназначенная для небольших дисков и простых структур папок. Иными словами, файловая система «FAT» представляет собой групповой метод организации, в котором таблица размещения файлов выделена в отдельную логическую область и находится в начале тома. Для исключения непреднамеренных или случайных ошибок, способных повлиять на корректное отображение таблицы, система, в целях безопасности, хранит копию массива индексных указателей.

Файловая система «FAT32»

«FAT32» является фактическим стандартом, пришедшим на смену более ранним версиям файловой системы «FAT», «FAT12» и «FAT16», и изначально устанавливается на большинстве видов сменных носителей по умолчанию. Пространство «FAT32» логически разделено на три сопредельные области: зарезервированную область для служебных структур, табличную форму указателей и непосредственную зону записи содержимого файлов. Файловая система позволяет использовать накопители на ее основе не только на современных моделях компьютеров, но и в устаревших устройствах и консолях, снабженных разъемом «USB».

Тем не менее, стандарт «FAT32» имеет определенные системные ограничения. Размер отдельных файлов на диске с файловой системой «FAT32» не может превышать четыре гигабайта. Кроме того, весь раздел «FAT32» должен быть менее восьми терабайт. По совокупности ограничений, формат «FAT32» считается подходящим для «USB-накопителей» или внешних носителей информации. Для внутреннего накопителя, особенно при желании установить новейшую версию операционной системы «Windows 10», отсутствие отдельных привилегий прикладного уровня в «FAT32» будет серьезным препятствием, и потребует наличия более продвинутой версии файловой системы.

Файловая система «exFAT»

«exFAT» — это сокращенное обозначение от полного английского названия «Extended File Allocation Table» («расширенная таблица размещения файлов»). Стандарт является обновленной версией файловой системы «FAT32», созданный корпорацией «Microsoft». Основными параметрами система «exFAT» чрезвычайно похожа на «FAT32». Но главным отличием является устранение ограничений, присутствующих в файловой системе «FAT32», что позволяет пользователям хранить файлы намного большего размера, чем четыре гигабайта.

Также в файловой системе «exFAT» значительно снижено число перезаписей секторов, ответственных за непосредственное хранение информации, что особенно важно для флэш-накопителей, ввиду необратимого изнашивания ячеек после определённого количества операций записи, и улучшен механизм распределения свободного места

Файловая система «NTFS»

«NTFS» («файловая система новой технологии») была в основном создана с целью устранения ограничений и недостатков файловых систем «FAT», улучшения производительности, надёжности и эффективности использования дискового пространства, а также создания надежного механизма защиты и хранения информации. Файловая система «NTFS» хранит информацию о файлах в главной файловой таблице «Master File Table» («MFT»), осуществляет разграничение доступа к данным для различных пользователей, предотвращает несанкционированный доступ к содержимому файла, применяя систему шифрования под названием «Encryption File System», которая использует защитный метод «прозрачного шифрования» данных.

Помимо вышесказанного, в файловой системе «NTFS» добавлена способность, отсутствующая в характеристиках файловой системы «FAT», открывать файлы, в названиях которых не используются английские буквы, позволяя использовать любые символы стандарта кодирования юникода «UTF». Таким образом, ограничения использования в названиях символов любых сложных языков, например, хинди или корейский, отсутствует.

Особенности NTFS против FAT

FAT32 — это простая и свободная система, которая документирована и в основном отслеживает местоположение файлов. Простота FAT32 сделала его предпочтительной файловой системой для портативных носителей, таких как карты памяти, mp3-плееры и флэш-плееры. Файловая система NTFS более сложна и предлагает множество улучшений, которые повышают безопасность и производительность. Файловая система NTFS позволяет автоматически сжимать файлы перед записью, освобождая место на жестком диске, а также имеет дисковые квоты, которые позволяют системному администратору распределять дисковое пространство пользователям.

FAT32 является производной от таблицы размещения файлов (FAT), которая поддерживает диски с объемом хранения более 2 ГБ. Максимально возможный файл — 4 ГБ минус 2 байта. По сравнению с более ранними версиями FAT32 использует небольшие кластеры и, следовательно, использует пространство более эффективно. Он может переместить корневую папку и использовать резервную копию FAT вместо копии по умолчанию. NTFS гораздо более гибкая, чем FAT32. NTFS выполняет шифрование на уровне файлов, разреженную поддержку файлов, квоты на использование диска, распределенную трассировку ссылок, сжатие файлов, иерархическое управление хранилищем и т. Д.

Что такое файловая система FAT?

Файловые системы fat32 и ntfs очень сильно отличаются. FAT расшифровывается как File Allocation Table. Это очень давняя файловая система в истории вычислительных систем. Ее история началась в 1977 году. Тогда была разработана 8 битная файловая система, которая использовалась в NCR 7200 на основе Intel 8080. Это был терминал ввода, который работал с гибкими дисками. Файловая система была написана сотрудником Microsoft, Марком Макдональдом после обсуждения ее концепции с Билом Гейтсом.

Затем файловая система FAT начала использоваться в операционной системе MDOS для платформы Z80. Спустя несколько лет были выпущены новые версии, такие как FAT12, FAT16 и FAT32.

FAT32 увеличила максимальный размер тома до 16 Тб, по сравнению с FAT16. Также был увеличен размер файла до 4 Гб. File Allocation Table 32 бит вышла в августе 1995 года для Windows 95. Но эта файловая система все еще не может использоваться для установки тяжелых приложений или хранения больших файлов. Поэтому Microsoft разработала новую файловую систему — NTFS, которая лишена таких недостатков.

FAT32 — это отличная файловая система для внешних носителей, если вам нужно передавать файлы размером не более чем 4 Гб. Она поддерживается множеством различных устройств, таких как фотоаппараты, камеры, музыкальные плееры. Все версии Windows и дистрибутивы Linux полностью поддерживают FAT32. Даже Apple MacOS ее поддерживает.

чем отличается ntfs от fat32

Совсем недавно существовала только одна файловая система — FAT. В ней, с распределением места на жестком диске имелось ряд недостатков.

Ее усовершенствовали — в результате появились несколько новых версий, но  решить проблемы не смогли.

В итоге, специалисты решили, что лучше не совершенствовать, а сделать новую — «с нуля». Так появилась файловая система — NTFS.

На FAT и NTFS не стоит смотреть как на полностью разные вещи. Задача у них одна – сохранять на жестком диске файлы (ваши данные).

Главное отличие: NTFS — имеет больше функций, чем FAT. Это касается сжатия и безопасности, кроме вас, прочитать то, что вы записали, не сможет никто.  В FAT – такого нет.

Сравнение файловых систем

FAT32:

  • Совместимость: Windows, MacOS, Linux, игровые консоли и устройства с USB-портом.
  • Плюсы: кросс-платформенная совместимость, легкая файловая система.
  • Минусы: ограничения в размерах файлов (доступны документы до 4 Гб) и размеры разделов до 16 Тб.
  • Назначение: съемные накопители. Используется для форматирования Flash-накопителей, однако exFAT предпочтительнее.

NTFS:

  • Совместимость: Windows, MacOS (доступно только чтение), Linux (только чтение для некоторых дистрибутивов), Xbox One.
  • Плюсы: отсутствие ограничений по размеру файлов и разделов.
  • Минусы: ограниченная межплатформенная совместимость.
  • Назначение: хорошо подходит для внутренних жестких дисков, поскольку позволяет хранить информацию большого объема, справиться с которым другие файловые системы не смогут.

exFAT:

  • Совместимость: Windows XP и более поздние версии, MacOS 10.6.5 и выше, Linux (с использованием FUSE), Android.
  • Плюсы: имеет общие положительные эффекты от FAT32 и NTFS, которые включают в себя возможность хранения файлов, размером свыше 4 Гб.
  • Минусы: Microsoft ограничивают использование лицензии.
  • Назначение: позволяет исключить ограничения по размеру файлов для съемных накопителей. Гораздо предпочтительнее своего предшественника FAT32.

В случае необходимости восстановить логический раздел с неизвестной, поврежденной или удаленной файловой системой — вам помогут инструменты Starus Recovery.

Инструмент Starus Partition Recovery, или его аналоги, Starus FAT Recovery, Starus NTFS Recovery, предназначены для работы с определенными файловыми системами — FAT и NTFS. Основной софт способен взаимодействовать с обоими. и опробовать программы для восстановления файловых систем FAT32 и NTFS можно совершенно бесплатно!

Влияние на износ чипов памяти

Рассматривая техническую сторону вопроса, каждая флешка не может работать вечно, поэтому существует определенный срок эксплуатации, зависящий от множества параметров: качества чипа, количества перезаписей. Стоит отметить, что характеристики напрямую влияют на срок эксплуатации памяти.

Так какая файловая система лучше, а какая хуже?

«Аутсайдером» является память FAT 32 ввиду специфических особенностей организации. Ее можно использовать полноценно в работе с небольшими файлами. Однако перезапись осуществляется намного чаще, поэтому срок ее эксплуатации ниже.

NTFS не зависит от количества проведенных дефрагментаций. Здесь уже внедрена гибкая система индексации, что помогает продлить срок эксплуатации. Но есть и негативный момент: из-за специфики журналирования программе приходится все чаще прибегать к одинаковым участкам памяти, что отрицательно сказывается на срок памяти.

exFAT была создана специально для хранения информации на накопителе, поэтому обладает минимальным циклом перезаписи. Также была добавлена специальная bit-карта, которая уменьшает дефрагментацию. Соответственно можно сделать вывод, что exFAT – лучший выбор по данному критерию.

Логический предел [ править | править код ]

Максимально возможное число кластеров в FAT32 равно 268 435 445, что позволяет использовать тома (логические диски) объёмом до 8 TiB. Фактически максимальный размер всего диска не может быть более 2 TiB . Размер кластера по умолчанию для файловой системы FAT32 составляет от 512 байт до 32 КБ в зависимости от размера тома и конкретной версии ОС . При использовании размера кластера, равного 32768 байт, максимальный размер тома составит чуть менее 8 ТБ . Хотя размер сектора может быть любым, традиционно он считается равным 1 сектору диска и равен 512 байт и так как эта величина не менялась с момента создания — она может считаться некоторым ПО как константа. Это может вызвать некоторые проблемы совместимости.

Средство ScanDisk, входящее в состав Microsoft Windows 95 и Microsoft Windows 98, является 16-разрядной программой. Для таких программ максимальный размер кластера отдельного фрагмента памяти составляет 16 МБ минус 64 КБ. Следовательно, ScanDisk в Windows 95 или Windows 98 не может работать с томами FAT32, у которых размер таблицы FAT превышает 16 МБ минус 64 КБ. Запись в таблице FAT на томе с файловой системой FAT32 имеет размер 4 байта, поэтому ScanDisk не может работать с таблицей FAT на диске FAT32, описывающей более 4 177 920 кластеров (включая два резервных). С учётом самих таблиц FAT и при максимальном размере кластера 32 КБ размер тома может быть до 127,53 ГБ .

Штатными средствами Windows 2000, Windows XP, Windows Vista и Windows 7 невозможно создать разделы FAT32 более 32 ГБ, однако, с такими разделами возможно работать, если они были предварительно созданы в других ОС. Причина этого заключается в том, что, по мнению Microsoft, при увеличении размера тома FAT32 выше 32 ГБ резко падает производительность, и что более подходящее решение — использование NTFS, то есть родной формат файловой системы для Windows 2000 и Windows XP . Но поскольку NTFS нецелесообразно использовать на флеш-накопителях вследствие увеличивающегося их износа данной файловой системой, то была разработана специальная файловая система exFAT, снимающая ряд ограничений.

Windows XP работает с томами объемом до 2 ТБ (из справки Windows XP). Программа Partition Magic позволяет создавать FAT32-раздел размером не более

192 ГБ. Программа EASEUS Partition Master успешно создаёт FAT32-раздел размером 250 ГБ и более. Программа fat32format способна отформатировать максимально возможный размер .

Максимально возможный размер файла для тома FAT32 —

4 ГБ — 4 294 967 295 байт (в FAT32 под размер файла отведено 4 байта: это 32 бита. 2 32 −1 — 4 294 967 295 байт. Хотя цепочку в FAT таблице можно продолжать и дальше, но тогда для определения размера файла придется каждый раз пробегать по всей цепочке, а это будет занимать много времени. К тому же в FAT таблице указаны только номера кластеров, поэтому тогда можно будет узнать только округлённое значение длины файла) — это весьма важный фактор для смены файловой системы. FAT32 не поддерживает установку разрешений на доступ к файлам и папкам и некоторые другие функции современных файловых систем. Все эти причины привели к тому, что сейчас наблюдается тенденция отказа от FAT32 в пользу более продвинутых файловых систем, таких как NTFS, exFAT, Ext2/Ext3 [ источник не указан 2565 дней ] . Чаще всего недоверие к NTFS возникает у пользователей из-за трудностей с назначением прав доступа (так как чаще всего они единственные владельцы файлов) [ источник не указан 2565 дней ] и её закрытости. В настоящее время существуют полноценные бесплатные драйверы, предоставляющие полный доступ к Linux Ext2/Ext3/Ext4 разделам из под Windows 2000/XP/Vista/Win7:

  • ext2fsd — Открытый Ext2/Ext3/Ext4 драйвер для работы в ОС Windows (2000/XP/Vista/Win7 и серверные ОС архитектуры x86/AMD64)
  • ext2ifs — Ext2 Installable File System For Windows

Файловая система FAT32

FAT (FIle Allocation Table) расшифровывается как — таблица размещения файлов. Была разработана в 1977 году сотрудниками корпорации Microsoft. Последующие годы совершенствовалась и именовалась как FAT12, а затем как FAT16.

Система разделяет ячейки памяти на табличные колонки и производит необходимые вычисления для оптимальной структуризации хранения файлов и папок. Каждая колонка такой таблицы имеет фиксированный размер. Один файл может занимать как одну, так и несколько колонок.

На файлы и разделы были введены ограничения на количество занимаемой памяти. Когда стали появляться высоконагруженные приложения, то использование системы FAT16 стало недостаточно. Тогда, в 1995 Microsoft выпустила новую систему FAT32 для операционной системы Windows 95.

Система FAT32 увеличила максимальный размер хранения файла до 4 гигабайт, а размер тома до 16 тетрабайт. Для размера одного раздела в то время 16 Тб было достаточно. Но тяжелые приложения, файлы которых могли превышать объем занимаемой памяти в 4 Гб, требовали разработки новой файловой системы. Вскоре, при сотрудничестве корпораций Microsoft и IBM, в свет была выпущена более оптимизированная файловая система NTFS.

Что такое файловая система NTFS?

Для своих новых систем Microsoft разработала новую файловую систему — New Technology File System или NTFS. Она появилась в 1993 году, в Windows NT 3.1. NTFS сняла многие ограничения на размеры файлов и диска. Ее разработка началась еще в далеком 1980 году, в результате объединения Microsoft и IBM для создания новой файловой системы с улучшенной производительностью.

Но сотрудничество компаний продлилось недолго, и IBM выпустила HPFS, которая использовалась в OS/2, а в Microsoft создали NTFS 1.0. Максимальный размер одного файла в NTFS может достигать 16 экзабайт, а это значит, что в ней поместятся даже самые большие файлы.

NTFS 3.1 была выпущена для Windows XP и получила множество интересных улучшений, таких как поддержку уменьшения размера разделов, автоматическое восстановление и символические ссылки, а максимальный размер диска с файловой системой увеличен до 256 ТБ. Это несмотря на максимальный размер файла в 16 Эб.

Из других интересных функций, которые были добавлены позже можно отметить отложенную запись на диск, поддержка дефрагментации, настройка дисковых квот, отслеживание ссылок и шифрование на уровне файлов. При всем этом, NTFS сохраняет совместимость с прежними версиями.

Сейчас это журналируемая файловая система, все действия с файлами заносятся в специальный журнал, с помощью которого файловая система может быть очень быстро восстановлена при повреждениях. NTFS поддерживается в Windows XP и более поздних версиях. Если сравнивать fat или ntfs, то последняя в Linux поддерживается не полностью, возможна запись и восстановление при повреждениях, а в MacOS поддерживается только чтение.

Файловая система FAT32

FAT32 – довольно старая технология и методика каталогизации. Она была представлена в середине 1990-х годов и изначально разрабатывалась для работы с внешними носителями информации. Так, именно в эту файловую систему форматируются флешки, карты памяти стандарта microSDHC или SDHC, а также некоторые другие носители.

FAT32 подразумевает, что кремниевые ячейки в общем массиве делятся на кластеры размером 32 килобайта. Это вводит ряд существенных ограничений на использование носителя.

Так, FAT32 плохо работает с файлами малого объёма. 10-килобайтный документ, например, будет занимать на флешке все 32 килобайта. А 65-килобайтный – уже 96 КБ. Дело в том, что большие пакеты информации делятся на части по 32 КБ каждый и «распихиваются» по ячейкам.

Файловая таблица FAT32 не способна удержать большое количество записей. Поэтому максимальный размер тома, отформатированного в эту систему, составляет 32 ГБ. Как следствие, её бессмысленно использовать для разметки носителей ёмкостью 64 ГБ или более. В лучшем случае они будут разделены на два или несколько логических дисков, в худшем – большая часть полезного пространства просто потеряется.

И наконец, у неё есть ограничение на объём файла. Он не может составлять более 4 ГБ. Хочется перенести что-то более крупное – например, фильм или образ диска? Форматируйте во что-нибудь другое.

Казалось бы, у этой файловой системы одни недостатки. Зачем её тогда создали?

Дело в том, что FAT32 – идеальное решение для использования с мобильными устройствами. Для использования накопителя с ней не требуется затрачивать много оперативной памяти, даже 4-8 МБ будет более чем предостаточно. Электронные книги, MP3-плееры, портативные консоли – всё это имеет крайне мало RAM, и поэтому не сможет эффективно работать с некоторыми ФС.

Кроме того, она прекрасно работает с медленными, низкопроизводительными накопителями. Даже смартфон не потеряет в быстродействии, если установить в него отформатированную в этой ФС карту памяти.

Таким образом, FAT32 можно порекомендовать для использования с флешками и картами памяти, устанавливаемыми в мобильные устройства.

FAT32

Данная файловая система является самой старой, самой распространенной и самой надежной — именно она пришла на смену FAT16. Поэтому многие, решая форматировать флешку в FAT32 или NTFS, традиционно выбирают первый вариант.

Это тот редкий формат, который поддерживается всеми ОС и практически всеми игровыми консолями и прочими устройствами с USB. Но FAT32 ставит следующие ограничения: размер одного файла на диске не должен быть более 4 Гб, а одного раздела — не более 8 Тб.

На многих флешках, которые продаются в магазинах, по умолчанию установлена старая добрая FAT, чтобы данные накопители читались как современными, так и устаревшими устройствами. Для жестких дисков эта система сегодня совсем не годится — чтобы установить современную «Виндоуз», накопитель должен быть отформатирован как минимум в NTFS.

Ваш выбор — FAT32, если вы хотите получить флэш-диск, на который предполагается записывать не тяжелую информацию, и с которым может работать максимальное число разнообразных устройств.

Стандарт 8.3

До появления ОС Microsoft Windows 95 пользователи персональных компьютеров были вынуждены использовать для именования файлов весьма неудобный «стандарт 8.3», в котором имя файла должно было состоять из 8 символов плюс 3 символа расширения. Это ограничение накладывалось не только программным интерфейсом операционной системы MS-DOS, но и структурой записи каталога файловой системы FAT.

После модификации структуры записей каталога ограничение на количество символов в имени файла было практически снято. Теперь длина имени файла может достигать 255 символов, что, очевидно, достаточно в большинстве случаев. Однако такая модифицированная файловая система FAT стала несовместима с операционной системой MS-DOS, а также с работающей в ее среде оболочкой Microsoft Windows версий 3.1 и 3.11.

exFAT: лучшее, если поддерживается…

Чтобы преодолеть ограничения FAT32 и уменьшить дополнительную нагрузку, оказываемую NTFS на носители на основе NAND, Microsoft разработала еще одну файловую систему под названием Extended FAT или exFAT. Эта файловая система в значительной степени основана на той же концепции, что и оригинальный FAT, только теперь она является настоящей 64-битной файловой системой без ограничения размера файла, существующего в FAT32. Именно поэтому exFAT используется как стандарт для больших SD-карт (стандарт SDXC требует, чтобы все SD-карты размером 64 ГБ и более были отформатированы с помощью exFAT). Поэтому, если вы покупаете 64-гигабайтную карту microSDXC, она будет работать на основе exFAT … и по этой причине она может не распознаваться вашим смартфоном или планшетом.

Причина, по которой exFAT не заменила древний FAT32 повсюду – платное лицензирование. В отличие от FAT32, которая бесплатна для всех без роялти, с производителей, которые хотят использовать exFAT на своих устройствах Microsoft взимает плату за лицензирование. В результате создатели телефонов Android, низкоуровневых Android-планшетов и дешевых камеры предпочитают сэкономить несколько центов стоимости устройств (в пересчете на единицу выпущенной техники) на лицензировании, предпочитая исключить exFAT из списка поддерживаемых файловых систем. В результате, если вы вставляете новую 64-гигабайтную микро SD-карту в такое устройство, карта, скорее всего, не будет распознана.

Можете ли вы самолично преодолеть это ограничение? В большинстве случаев да, и довольно легко. Просто подключите свою SD-карту к ПК через устройство чтения карт и отформатируйте ее с помощью … вы догадались… FAT32! Таким образом, вы потеряете возможность хранить на ней файлы размером более 4 ГБ, но ваша карта памяти, скорее всего, будет распознана и будет бесперебойно работать на устройстве Android, которое по техническим характеристикам вроде как и не должно поддерживать SD-карты емкостью более 32 ГБ.

(Обратите внимание, что некоторые устройства могут быть слишком старыми, чтобы распознавать карты памяти SDXC чисто физически. Да, таковые не производятся вот уже несколько лет, но выпущенные ранее устройства могут по-прежнему не поддерживать карту SDXC независимо от того, с какой файловой системой она поставляются). Однако минуточку… Windows Phone – это ОС Microsoft, так не будут ли устройства Windows Phone поддерживать exFAT по умолчанию? Так и есть! Windows Phone 8 и 8.1 действительно поставляются со встроенной поддержкой exFAT, бесплатной для производителей, которые хотят выпускать устройства для платформы Windows Phone

Microsoft предлагает бесплатную лицензию exFAT в рамках своего «пакета стимулирования», призванного побудить большее число производителей присоединиться к платформе Windows Phone

Однако минуточку… Windows Phone – это ОС Microsoft, так не будут ли устройства Windows Phone поддерживать exFAT по умолчанию? Так и есть! Windows Phone 8 и 8.1 действительно поставляются со встроенной поддержкой exFAT, бесплатной для производителей, которые хотят выпускать устройства для платформы Windows Phone. Microsoft предлагает бесплатную лицензию exFAT в рамках своего «пакета стимулирования», призванного побудить большее число производителей присоединиться к платформе Windows Phone.

Наконец, все или почти все планшеты с операционной системой Windows RT и полной версией Windows 8 или 8.1 поддерживают exFAT и распознают 64-ГБ и более крупные SD-карты без труда.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий