Все о файловых системах: чем NTFS отличается от FAT32. Чем отличается файловая система внешнего жесткого диска и флешки fat32 от ntfs Чем ntfs отличается от fat32

Существует множество способов хранения информации и программ на жестком диске. Очень известна система, которая сохраняет различную информацию в виде файлов, группируя их в папки с присвоением уникального . Однако, мало кто задумывался как на самом деле происходит физическое сохранение информации на носителе.

Для того, чтобы на физическом носителе можно было сохранить информацию, его нужно подготовить для использования в компьютерной операционной системе. Операционная система для сохранения информации выделяет свободную область диска. Для этого необходимо поделить диск на малые контейнеры – сектора. Форматирование диска на низком уровне выделяет для каждого сектора определенный размер. Операционная система группирует эти сектора в кластеры. Форматирование на высшем уровне задает всем кластерам одинаковый размер, обычно в интервале от 2 до 16 секторов. В дальнейшем на каждый файл выделяется по одному или несколько кластеров. Размер кластера зависит от операционной системы, ёмкости диска, а также требуемой скорости работы.

Помимо области для хранения файлов на диске имеются области, необходимые для работы операционной системы. Эти области предназначены для хранения загрузочной информации и информации для сопоставления адресов файлов с физическим положением на диске. Загрузочная область используется для запуска операционной системы. После загрузки BIOS происходит считывание и выполнение загрузочной области диска для запуска операционной системы.

Файловая система FAT

Файловая система FAT появилась вместе с операционной системой Microsoft DOS, после чего была несколько раз усовершенствована. У нее есть версии FAT12, FAT16 и FAT32. Само название FAT происходит от использования файловой системой своеобразной базы данных в виде «таблицы размещения файлов» (File Allocation Table), которая содержит запись для каждого кластера на диске. Номера версий ссылаются на количество бит, используемых в номерах элементов в таблице. Таким образом файловая система имеет ограничение на поддерживаемый размер диска. В 1987 году она не поддерживала диске размером свыше 32 Мб. С появлением Windows 95 вышла новая версия файловой системы FAT32 с теоретической поддержкой дисков емкостью до 2 ТБ. Постоянные проблемы с поддержкой дисков больших размеров появляются из-за фиксированного количества элементов, ограниченного количеством бит, используемых в определении положения кластера. Например, версия FAT16 не поддерживает более 2 16 или 65536 кластеров. Количество секторов в кластере тоже ограничено.

Еще одна проблема с большими дисками заключалась в невозможности использования огромного пространства, выделенного для мелких файлов. Из-за того, что количество кластеров ограничено, увеличивался их размер, чтобы можно было охватить всю емкость диска. Это приводит к неэффективному использованию пространства при хранении большинства файлов, размер которых не кратен размеру кластера. Например, FAT32 выделяет кластеры размером 16 Кб для разделов диска в интервале от 16 до 32 ГБ. Для хранения файла размером 20 Кб потребуется два кластера размером 16 Кб, которые займут на диске 32 Кб. Файлы размером 1 Кб занимают 16 Кб на диске. Таким образом в среднем 30-40% размера емкости диска пропадает для хранения мелких файлов. Разбиение диска на мелкие разделы позволяет уменьшить размер кластера, но для дисков емкостью более 200 Гб на практике не применяется.

Фрагментация файлов тоже не малая проблема файловой системы. Поскольку для размещения файла может потребоваться несколько кластеров, которые могут и не быть физически расположены последовательно друг за другом, время, которое требуется на считывание замедляет работу программ. Поэтому постоянно возникает необходимость в .

Файловая система NTFS

В начале 90-х Microsoft начала разработку совершенно нового ПО, предназначенного для окружения с большим потреблением ресурсов, чем обычные домашние пользователи. Для потребностей бизнеса и индустрии ресурсов, предоставляемых операционными системами Windows основанных на DOS, стало недостаточно. Корпорация Microsoft совместно с IBM работали над операционной системой OS/2 с файловой системой HPFS (High Performance File System – файловая система высокой эффективности). Корпоративная разработка не принесла успеха и в скором времени каждая компания вновь пошла своим путем. Microsoft разработала различные версии операционной системы Windows NT, на основе которых построены Windows 2000 и Windows XP. В каждой из них используется собственная версия файловой системы NTFS, которая продолжает развитие.

NTFS (New Technology File System – «файловая система новой технологии») является стандартной файловой системой для операционных систем на основе Windows NT. Она была разработана для замены FAT. NTFS наиболее гибкая по сравнению с FAT. В ее системных областях хранятся в основном файлы, а не фиксированные структуры как в FAT, что позволяет их изменять, расширять или перемещать в процессе использования. Простым примером является Master File Table (MFT) – «главная таблица файлов». MFT - это своеобразная база данных с различной информацией о файлах на диске. Файлы малого размера (1 Кб и менее) могут хранится непосредственно в MFT. Для больших файлов NTFS выделяет кластеры, но в отличие от FAT размер кластера обычно не превышает 4 Кб, а встроенный метод сжатия избавляет от проблем с неиспользованным местом, выделенным под файлы. А ещё в NTFS можно использовать .

Файловая система NTFS разработана для многопользовательского окружения и имеет встроенные механизмы защиты и разграничения прав доступа. Например, операционные системы Windows 2000 и Windows XP (кроме «Домашней редакции») позволяют устанавливать разрешения доступа к отдельным файлам и шифровать их. Однако высокий уровень безопасности усложняет работу обычных пользователей с компьютером. Необходимо быть предельно осторожным при установке паролей и разрешений на файлы, чтобы не потерять важные данные.

Периодически коллеги по работе меня спрашивают: «Какую файловую систему выбрать при форматировании новой флешки?».

Обычно я отвечаю, что надо выбирать NTFS, и все будет нормально. Но иногда попадаются дотошные пользователи, и они хотят узнать, почему именно NTFS, а не FAT32 или exFAT.

В этой статье я попробую объяснить разницу между этими файловыми системами с точки зрения обычного пользователя.

Сегодня актуальными файловыми системами для флешек (и других внешних носителей) являются такие: NTFS, FAT32, exFAT .

Эти системы позволяют по разному хранить файлы и дополнительную информацию о них на носителе. Каждая система имеет свои достоинства и недостатки, поэтому выбирать надо такую, которая наиболее подходит для ваших задач и файлов.

Например, FAT32 имеет ограничение на размер файлов в 4ГБ . Поэтому, если вы хотите сохранить на флешку образ DVD одним файлом 4,7ГБ (или 8,5 ГБ для двухслойного DVD), то FAT32 для этой операции не подойдет.

С другой стороны, за счет своей простоты FAT32 может обеспечить большую скорость работы, чем NTFS или exFAT. Но, опять же, при этом получается меньшая надежность при случайных потерях связи или отключения питания внешнего носителя.

Если флешка используется для переноса разных небольших по объему файлов (например офисная документация), то лучше использовать NTFS ;

Если флешка используется для переноса больших по объему файлов (например - фотографии или видеофайлы), то лучше использовать exFAT .

В таких вариантах указанные системы обеспечивают большую скорость работы флешки.

Это хорошо видно на примере карт памяти, которые в основном предназначены для фото и видеотехники. В современных устройствах файлы получаются большие, поэтому производители сразу форматируют карты памяти в системе exFAT.

Исключение для использования FAT32 может быть только в случае использования флешки для бытовой техники – телевизора, двд, авто ФМ-модулятора. Если у вас, например, телевизор может работать с флешками только в формате FAT32, то тут ничего не поделаешь – для просмотра фото или видео с флешки на ТВ придется форматировать флешку в системе FAT32.

Последние модели бытовой техники уже могут работать с разными системами, но более ранние модели «понимают» только FAT32.

Тестирование.

У меня сейчас есть 2 флешки с интерфейсом USB 2.0 – на 16 и 8 ГБ. Флешка на 16 ГБ – это Corsair Voyager . Флешка на 8 ГБ - это Silicon Power (алюминиевый корпус, код D33B29 на самой флешке).

Я протестировал обе флешки в системах NTFS, FAT32, exFAT. Сначала я копировал папку с разными файлами, а потом архив этой же папки. Для примера я взял папку игры "World of Tanks" – в ней и файлов много, и они разные по размеру.

В исходном (не сжатом) виде папка имеет параметры: файлов 3002, папок 391, объем 11,1 ГБ.

В сжатом виде получается 3 файла (чтобы записать на FAT32) – 2 по 3500 МБ и 1 на 48 МБ, общий объем 6,88 ГБ.

Тест я проводил следующим образом – форматировал флешку в нужную систему, потом записывал папку, замерял время записи, извлекал флешку, считывал папку, замерял время считывания, снова форматировал, аналогично записывал и считывал архивы, замерял время записи и считывания.

Потом переходил к следующей файловой системе. На флешку Silicon Power папку в несжатом виде я записывал до полного заполнения флешки на 8 ГБ.

В результате тестов я получил такие средние значения скорости:

Затем я нашел в интернете сайт (http://usbflashspeed.com/), на котором собраны результаты тестов разных флешек, и скачал оттуда утилиту для тестирования USB Flash Benchmark .

Этой утилитой я тоже протестировал три файловых системы на каждой флешке. Эта утилита тестирует флешку блоками данных разного объема.

На блоках данных от 16 МБ до 64КБ я увидел примерно такие же показатели скорости. На меньших блоках скорость заметно падает, но и файлы объемом 64КБ и менее сейчас встречаются редко.

А если даже и встречаются, то все равно на флешку записываются быстро. Утилита показывает результаты 2 последних тестов, возможно для сравнения между собой.

Вот пример теста флешки Silicon Power:

Тонким пунктиром показаны результаты для системы NTFS , жирной сплошной линией – для FAT32 .

Эти данные практически аналогичны показателям из моих тестов. Вы можете с помощью этой утилиты протестировать свои флешки, и понять их реальную скорость работы без долгого ожидания записи/считывания больших объемов данных.

Как видно из тестов – файловая система FAT32 иногда может иметь преимущество в скорости записи, но при этом отставать при чтении. В общем же, я считаю, что стоит придерживаться рекомендаций, указанных выше.

Если у вас есть какие-либо вопросы, задавайте их комментариях.

При форматировании флешки можно выбрать файловую систему: NTFS или FAT32. File System (FS) - это способ записи и хранения данных на внешнем накопителе. От её выбора зависит, как будет работать носитель, сколько всего на нём уместится, какие устройства смогут считать и записать информацию. Но основное отличие - максимальный размер хранимого файла. У этих FS разные характеристики и разное назначение. Надо заранее решить, для чего будет использоваться накопитель. Разберитесь, как отформатировать флешку в NTFS или FAT32, какие преимущества даёт каждая файловая система, и в каких условиях она окажется полезной. Даже если у вас нет определённого круга задач для USB-носителя, имеет смысл узнать подробности о File System.

Одна из характеристик FS - размер кластера. Это своеобразный «сектор» на flash-накопителе . Представьте, что вы видите поле, разделённое на клетки. Если в одну из них поместить данные, больше туда ничего не запишется. Даже если они не полностью заполнили сектор.

Чтобы выбрать NTFS или FAT32 для флешки, надо разобраться на конкретном примере. Допустим, размер кластера - 16 Килобайт. Если вы скопируете на носитель файл, который весит 8 Килобайт, он займёт всю «клетку». И следующие данные будут записаны уже в другие сектора. Если вы переместите документ на 18 Килобайт, ему достанется два кластера. И в них уже ничего не получится добавить. И впустую пропадёт 14 КБ свободного места. Соответственно, чем меньше клетка, тем больше на накопителе поместится данных.

Перед тем как отформатировать флешку в FAT32 или NTFS, посмотрите, какой в них минимальный размер кластера. Он зависит не только от файловой системы, но и от характеристик накопителя. Это значение можно выбрать вручную при очистке.

В большинстве случаев разница между секторами в FS невелика. Но в ФАТ32 изменение кластера существенно сказывается на производительности. Эта File System гораздо эффективнее работает с большими «клетками». Для NTFS оптимальный размер сектора - 4 КБ. Для FAT32 - 8 или 16 КБ. Но вы можете выбрать другие параметры.

ФАТ32 спокойно запускается на компьютерах, в которых мало оперативной памяти . Эта FS вам подходит, если вы хотите переместить на накопитель файлы и папки небольшого размера. При малом проценте фрагментации файловая система работает быстро. Она совместима со многими устройствами: камерами, телевизорами, приставками, плеерами, принтерами. Данные с носителя будут доступны на любом гаджете.

Если вы задумались, как отформатировать флешку в FAT32, имеет смысл узнать об ограничениях. Файлы, размер которых больше 4 Гигабайт, туда просто не запишутся. Будет появляться сообщение о том, что диск переполнен. Если вы планируете хранить на нём фильмы в высоком качестве , эта FS - не лучший вариант. Если вы переносите на нём фотографии или документы, выбирайте ФАТ32.

В NTFS таких «препятствий» нет. Максимальный размер файлов ограничен только ёмкостью накопителя. В этой File System рационально распределена память. Эффективно организована работа с многоуровневыми каталогами, в которых много данных.

Форматирование

Чтобы форматирование флешки в FAT32 или NTFS было успешным, надо её оптимизировать.

Вставьте накопитель в слот USB.
Подождите, пока система определит наличие нового устройства и найдёт драйвер для него.
Откройте «Мой компьютер». Он должен быть на рабочем столе или в меню «Пуск» .
Там будет список дисков и подключенных девайсов.
Кликните правой кнопкой мыши по носителю.
Пункт «Свойства».
Вкладка «Оборудование».
Выделите носитель.
Кнопка «Свойства».

Нажимаем на Свойства

Раздел «Политика».
Выберите «Оптимизировать для выполнения». Если там нет нужной опции, значит, оптимизация не требуется.
Подтвердите действие.

После этого можно разбираться, как отформатировать флешку в FAT32 и NTFS.

Откройте «Мой компьютер».
Щёлкните правой кнопкой мыши по накопителю, который хотите почистить.
Чтобы посмотреть, какая на нём File System, откройте «Свойства». На вкладке «Общие» будет нужная информация.
Снова кликните правой кнопкой мыши по flash-носителю.
Пункт «Форматировать».

Нажимаем форматировать

В выпадающем списке «Файловая система» выберите «NTFS» или «FAT32». Там могут быть и другие FS: «FAT» (без цифр), «exFAT».
В разделе «Размер кластера» укажите, соответственно, желаемый размер кластера. Минимальное значение отличается в разных File System.
Можете убрать галочку из чекбокса «Быстрое», чтобы обеспечить глубокую очистку тома.
Нажмите «Начать».
Процесс займёт некоторое время. Не прерывайте его и не выключайте ПК.

Через настройки

Кликните правой кнопкой мыши по значку «Мой компьютер».
Пункт «Управление».
Разверните список «Запоминающие устройства». Он слева.
Подпункт «Управление дисками».

Управление дисками

В появившемся меню щёлкните по накопителю правой кнопкой мыши.
Пункт «Форматировать».
Дальнейшие действия такие же, как в предыдущей главе.

В управлении компьютером больше ничего не трогайте. Если случайно поменять основной диск или букву тома, возникнут проблемы.

Программы

Форматирование флешки в NTFS или FAT32 при помощи утилит практически ничем не отличается от очистки встроенными средствами Windows. Но сторонние приложения надо самостоятельно искать, качать и устанавливать. Вот некоторые из них:

HDD LOW Level Format Tool.

Если вам нужно быстрое копирование небольших файлов, разберитесь, как отформатировать флешку в FAT32. Эта файловая система подходит для накопителей маленького размера. Если вы планируете сохранить на носителе объекты, которые весят 4 ГБ и более, вам нужен NTFS.

Как изменить ntfs на fat32? Какой правильный формат нужно использовать для флешки FAT32 или NTFS? Обо всем об этом будет рассказано ниже.

По большому счету, оба формата можно использовать и FAT32 и NTFS. Все зависит от того, как вы собираетесь эксплуатировать флешку.

При покупке новой флешки, как правило, у них файловая система FAT32 и в этом нет ничего удивительного, так как эта файловая система читается с многих устройств, что-то типа универсального формата. Ну и есть мнения, что этот формат более производительный, нежели NTFS.

Трудности у вас могут, возникнут только тогда, когда вам понадобится закинуть на флешку файл с размером превышающий 4гб. Могут быть и другие ошибки, что , но это, как правило, частные случаи.

Например, вы заходите установить windows с флешки. Если ваша флешка в формате FAT32 то, при попытке записать на нее большой файл (более 4гб), сам windows выдаст вам ошибку, что файл слишком большой.

Ну и при записи образа , вам будет предложено отформатировать флешку или вы так же получите ошибку.

Поэтому перед записью образа windows или же перед перемещением на флешку большого файла, сначала отформатируйте вашу флешку в формат NTFS.

И, конечно, у вас возникает резонный вопрос, какую файловую систему выбрать для флешки FAT32 или NTFS.

Сегодня флешки уже идут с большим объемом и 32 гб и 64 и больше. Соответственно если вы покупаете флешки с такими объемами, наверняка вы планируете кидать на нее и фильмы, и большие файлы.

Для таких целей форматируйте флешку в NTFS и используйте как вам угодно.

Если не планируете класть на флешку файлы больших объемов, а планируйте использоваться для документов, фото или небольших файлов, например, музыкальные файлы, то форматировать не обязательно.

При выборе файловой системы для флешки, сначала подумайте, как вы будете ее использовать, отсюда и выбирайте формат.

В дополнении:

Как на флешке поменять fat32 на ntfs или ntfs на fat32

Если по каким-то причинам, вы ранее уже форматировали флешку из fat32 в ntfs и теперь вам нужно вернуть все обратно с fat32 перевести ntfs или наоборот, то чтобы поменять на нужную вам файловую систему fat32 или ntfs, выполните следующие действия:

1. Вставьте флешку в компьютер/ноутбук.

2. При обнаружении компьютером вашего устройства, выделите флешку и нажмите правой кнопкой мыши, в открывшемся меню нажмите пункт форматирование, далее выберите нужный формат файловой системы и нажмите начать.

После завершения операции, ваша флешка будет в нужной вам файловой системе.

Внимание! Перед тем, как форматировать флешку в другой формат, если на ней имеются данные, сначала перенесите(скопируйте) файлы в другое место. При форматировании, все данные с флешки удаляются!