Что такое файловая система exfat. Почему не NTFS. Что такое файловая система

В последнее время широкое распространение телевизоров с возможностью воспроизведения медийных файлов с USB-накопителей привело к тому, что процесс закачивания очередного фильма «на флешку для телевизора» стал столь же обыденным, как переключение на нем эфирных телеканалов.

Скорость отечественного доступа в интернет стала такой, что любой пользователь может позволить себе скачать за ночь или даже за пару часов файл большого объема с фильмом в наивысшем качестве, насколько его позволяет сохранить формат MKV. Про стоимость даже довольно емких флешек и говорить не приходится, они стали более чем доступны.

Однако возникает одна важная проблема: файлы объемом более 4-х гигабайт невозможно записать на флеш-накопители, так как они, как правило, размечены в формат FAT32. Решением вопроса является переразметка накопителя в формат exFAT или NTFS. Однако записать большие файлы на флешку в формате exFAT можно, но, к сожалению, далеко не все модели телевизоров способны его «увидеть». Иная проблема с NTFS: для того, чтобы разметить флешку, в этот формат нужно вначале открыть к ней доступ через настройки дисковых устройств.

После этого ОС даст возможность отформатировать флешку в NTFS. Тогда на нее можно будет записать файл любого (допустимого емкостью накопителя) объема, а ваш телевизор наверняка без проблем воспроизведет записанный фильм в отличном качестве.

Однако есть в этом решении один большой «подводный камень». Дело в том, что контроллер в любом NAND флеш-накопителе обеспечивает не только процесс операций чтения/записи, но также профилактику наилучшей равномерности износа NAND ячеек. Это реализовано за счет блочной организации страниц. На каждый блок есть счетчик, хранимый либо в самом блоке в служебных данных, либо в таблице в отдельных блоках со служебными данными. В таблице трансляции указывается порядок использования блоков для реализации LBA диапазона, в котором пользователь и создает раздел, а также хранит свои файлы.

При операции записи большой блок забирается в буфер контроллера, в него вносятся изменения, после чего он целиком перезаписывается обратно, иногда даже по новому адресу с регистрацией в таблице трансляции.

Так, видоизменяя в накопителе блок в 4 Мб даже на 1 байт, перезаписывается все равно весь блок. И, если в случае с разметкой в FAT(32) вносится запись в директорию, запись данных файла и информация в обе копии FAT таблицы (для exFAT есть еще вспомогательная структура bitmap), то в случае с NTFS происходит внесение записи в саму MFT (Главную файловую таблицу), в индексную запись, в BitMap, в LogFile и так далее... В общем, количество операций возрастает в несколько раз.

Таким образом, чем больше мелких файлов записывается и перезаписывается на флешку с системой NTFS, тем больше она изнашивается, так как, как вы знаете - ее ресурс напрямую зависит от количества циклов записи/чтения.

Можно себе представить, насколько легко и быстро можно угробить флешку, установленную в роутер с утилитой круглосуточной «качалки» торрент-файлов. Для этих целей лучше уж разметить накопитель в exFAT, а на телевизоре смотреть «мелкие» фильмы с накопителей, размеченных в FAT32 или «крупные» - с гаджета на NTFS.

И что еще очень важно! Никогда не выдергивайте из порта USB-флешку, если она еще не закончила операцию чтения/записи даже если в системе у вас отключено кэширование, позволяющее извлекать USB-накопители без предварительного их отключения через службу безопасного извлечения. Если в этот момент будет проходить процесс обновления служебных таблиц, вы рискуете превратить накопитель в кусочек мертвого железа и пластика.

Иван Ковалев

Сегодня мы продолжаем знакомить вас с новыми терминами. В данной статье речь пойдет о типах файловой системы. Более того, мы выясним, какая из них лучше и для чего они вообще нужны.

Файловая система на любом из устройств играет очень важную роль. Именно благодаря файловой системе выполняется обработка и хранение данных на любом из носителей. Также файловая система занимается ограничением объема файлов и количества символов в его имени, а также влияет на скорость обмена данными.

На сегодняшний день в мире существует огромное количество файловых систем, но среди них можно выделить основные, о которых вы возможно даже слышали. Речь идет о файловой системе exFAT и NTFS.

У более продвинутых пользователей, которые знают об этих файловых системах возникает вопрос, какая же система все-таки лучше. Давайте поговорим о каждой из систем в отдельности, после чего и решим, какая из файловых систем достойна больше вашего внимания.

Файловая система exFAT

Кто же, как не компания Microsoft смогла бы создать ведущую файловую систему exFAT. Эта файловая система получилась в ходе модернизации системы FAT32. После модификации файловой системы FAT32, были сняты такие ограничение, как объем файлов, объем разделов и количество файлов в одном разделе и папке.

Именно эта система чаще всего используется пользователями на съемных носителях. Но, несмотря на свое качество и скорость работы данная система имеет некоторые изъяны. Речь идет о невозможности некоторых операционок поддерживать систему exFAT. К примеру, Виндовс ХР по умолчанию не поддерживает данную операционную систему. Но, для тех, кто еще живет в прошлом веке и пользуется ХР операционкой, можно скачать с официального сайта обновления, которые позволят использовать систему exFAT.

Файловая система NTFS

И эту файловую систему подарила нам компания Microsoft. NTFS и по сей день используется как современный аналог системы FAT 32.

Если вы установите данную файловую систему на свой съемный носитель данных, то скорость передачи информации значительно снизиться. Все дело в том, что при копировании данных задействуется кэш. Копирование происходить сделующим образом:

Первым делом, копируемая информация сохраняется в кэше, а скорость при этом может быть порядка 100 мб в секунду. Но в виду того, что кэш на съемном носителе совсем маленький, то при его полном заполнении, скорость моментально падает.

Что касается компьютеров и ноутбуков, то такой процесс работам немного по-другому. Ведь объем кэша намного больше, а значит и передача будет происходить в разы быстрее. О том что такое кэш я рассказывал в этой .

Файловая система FAT32

Это была одна из первых очень удачных файловых систем, ей даже сейчас все еще пользуются. Но как вы уже узнали вы у нее было несколько неприятных ограничений: максимальный размер файла 4ГБ, логический диск может быть не больше 8ТБ, но различные программы да и сами Windows не могут создать том более 250ГБ, так же есть ограничения на количество файлов в разделе или одной папке.

Какая файловая система лучше exFAT, NTFS или FAT32?

Скажу сразу, что файловая система exFAT не имеет те улучшенные дополнения, которые присутствуют в NTFS. В NTFS отсутствует файловый поток передачи данных, благодаря которому увеличивается скорость обмена информацией. Но и у exFAT есть преимущества перед конкурентом. К ним относится использование меньшего объема служб памяти. Да и размерность хранения файлов больше - 4 Гб.

Что касается конкретного вопроса, какая из файловых систем лучше, то точного ответа нет, все зависит от таких факторов, как вид носителя, его объем и преимущества самого пользователя, конечно. Но, если вы хотите быть уверены, что файловая система не будет конфликтовать с вашей операционной системой, тогда рекомендуем использовать NTFS. В некоторых случаях например при создании загрузочных флешек оптимальнее будет выбрать систему FAT32 для большей совместимости с разными компьютерами, а также некоторые загрузчики. Подробнее о файловых системах можно узнать в википедии . Там например можно узнать о новой файловой системе WinFS которая уже разрабатывается и выйдет на замену NTFS. Всего хорошего и оставайтесь с нами!

Разберем виды файловой системы для флешки, какой же все таки лучше. Один пользователь прислал мне фото с ошибкой "Файл слишком велик для конечной файловой системы" и решил написать статью в каких случаях нужно использовать системы FAT32, NTFS и exFAT. Он перемещал файл размером более 4 Гб на флешку размером 8 Гб. Дело в том, что система FAT 32 не может обрабатывать информацию более 4 Гб, если у вас флешка имеет объем 32 Гб и файловая система у нее FAT32, то вы не сможете записать на нее файл более 4 Гб. Рассмотрим все три файловые системы в windows, разберем их минусы и плюсы.

FAT32

Старый режим файловой системы, который обычно используется при покупке флешки с магазина и причина тому-совместимость. Совместимость заключается в том, что FAT32 можно использовать на любом компьютере под управлением MAC, Windows, Linux, старые ПК. Самым большим ограничением является то, что она имеет ограничения на размер файла в 4 Гб, который в сегодняшний день имеет проблемы с такими форматами, как 4к-видео, Blu-ray. Одним словом, если вы собираетесь работать с файлами, размер которых составляет менее 4 Гб и флешка используется на разных компьютерах, с разными операционными системами, то файловая система FAT32 очень подходит.

exFAT

Обновленная файловая система созданная компанией microsoft на замену FAT32. Начала использоваться в Windows Vista SP1 и имеет максимальный размер файла 16 эксабайт (ЭБ), который равен 1 Эб = 10 18 байтам. Совместима с Mac OS и Windows, является очень хорошей системой для обмена большими файлами.

Минусы:

  • Она не имеет никакой функциональности журналирования, в которой все изменения файлов на диске, отмечены в журнале прежде, чем они на самом деле выполнены.
  • Не поддерживается Time Machine в Apple. Одним словом, вы не сможете сделать резервную копию от Apple с помощью программного обеспечения Time Machine.
  • Очень сложная структура, требующая больше вычислительных мощностей.

Плюсы:

  • Перезаписывает меньшее количество раз один и тот же сектор, что важно для флешек, продлевая жизнь ячейкам памяти. Как известно флешки имеют N-количества перезаписей, потом выходят из строя.
  • Большой лимит на размер файла 16 эксабайт.
  • Размер кластера 32 мегабайта.
  • Улучшено распределение свободного место, что уменьшает дефрагментацию диска.

NTFS

Новейшая файловая система созданная microsoft и является современной структурой сегодняшнего дня практически для любого современного внутреннего жесткого диска, флешки или ssd-диска. NTFS-новая технология файловой системы. Система windows может быть установлена только на NTFS. Является по умолчанию для дисков с операционной системой, в связи с многофункциональностью. Она имеет все технологии microsoft: ведение журнала, ни одного ограничение по размерам файла, поддержка сжатие файлов, длинные имена, файл контроля доступа для админов сервера и многое другое. В домашних условиях это самый лучший вариант использования этой системы на дисках и флешках. Есть одна загвоздка, когда вы вставите флешку в Mac OS, информацию с флешки вы скопировать сможете, но изменить-нет.

Вывод:

Для USB флешек вы должны использовать exFAT , если вы постоянно находитесь в среде Mac OS, Windows, переставляя флешку с одной операционной системы в другую. Если вы используете только windows, то NTSF отличное решение.

Когда мы говорим о современной ОС Windows, то не представляем ее без такой системы хранения данных, как NTFS, являющейся основной для диска, на который была установлена, а также одной из наиболее сложных и удачливых файловых систем в настоящий момент. FAT32, в большинстве своем, используется для съемных флеш-накопителей или других устройств, функционирующих через USB. Система хранения файлов exFAT также позволяет форматировать различные карты памяти, а также съемные флэш-накопители и представляет собой современный аналог системы FAT32.

FAT32, NTFS и exFAT - три разные файловые системы, которые применяются в операционной системе Windows в целях хранения и форматирования сведений на жестких дисках или иных USB носителей данных.

Вы когда-нибудь задумывались о различиях между файловыми системами FAT32, NTFS и exFAT или о том, что же вообще из себя представляет понятие файловая система?

Файловая система

Система хранения файлов представляет собой набор спецификаций, используемые для организации процесса хранения и извлечения данных на жестком диске, съемном накопителе или другом устройстве.

У каждого набора данных, называемых «Файлом», есть свое определенное место на запоминающем устройстве, где эти данные и хранятся. В ситуации, когда файловая система по какой-либо причине выйдет из строя, все сведения станут нечитаемыми.

В настоящее время существует большое множество видов файловых систем при различных параметрах хранения, например, таких, как: Disk File System, Flash File System, Tape File System.

Файловая система FAT32

FAT32 является самой старой из рассматриваемых систем хранения информации. Ее история началась еще в 1977 году с 8-битной файловой системы FAT, которая была выпущена на смену автономному диску Microsoft Basic Basic-80. Человек, который создал данную систему хранения файлов был первым наемным сотрудником корпорации Microsoft - Marc McDonald.

В дальнейшем, файловая система FAT была применена в операционной системе Microsoft 8080/Z80 на базе платформы MDOS/MIDAS, которую также написал Marc McDonald.

В последующие годы, 8-битная система FAT стала сначала FAT12, затем FAT16 и, наконец, FAT32, - ставшая синонимом файловой системы, при применении которой были задействованы съемные диски.

Первая 32-разрядная система для сохранения файлов выпущена вместе с ОС Windows 95 в 1995 году и произвела фурор: размер диска смог достигать 16 ТБ, а размер хранящегося файла - 4 ГБ.

В наши дни, система хранения информации FAT32 используется во всевозможных игровых консолях, телевизорах, проигрывателях DVD и Blu-Ray, а также в большинстве устройств, оборудованных USB портом. Данная система поддерживается абсолютно на всех устройствах с ОС Windows, Linux и MacOS и здорово подходит в целях хранения информации на всевозможных флеш-накопителях, однако следует удостовериться, что размер одного файла не выходит за пределы 4 ГБ.

Файловая система NTFS

Следующая рассматриваемая нами система хранения файлов от Microsoft - NTFS, которую разработчики впервые предоставили вместе с появлением ОС Windows NT 3.1. в 1993 году. Аббревиатура NTFS расшифровывается как новая технологическая файловая система.

Разработку данной системы, корпорация Microsoft начала вместе с IBM в середине 1980-х годов. Их целью было создание операционной системы с максимально возможной графикой. Однако, полноценного сотрудничества не получилось, и компании пошли разными путями. IBM создала систему HPFS, которую применили в операционной системе OS/2, а Microsoft создала NTFS v1.0 и выпустила ее с Windows NT 3.1.

К основным качественным характеристикам данной системы следует отнести:

Поддержка прав доступа;

Наличие дисковых квот и жестких ссылок;

Возможность шифрования данных;

Журналирование преобразований, которые при возникновении сбоя помогут с восстановлением;

Отсутствие лимитирования по размеру файла (максимально возможный размер файла равен 16 эксабайтам, ну или 18 446 744 073 709 550 502 байт).

Система хранения информации NTFS поддерживается ОС Windows XP и более поздними версиями, однако только несколько версий Linux поддерживают функцию записи, а MacOS способна только на считывание данных.

Файловая система exFAT

ExFAT еще одна система хранения информации от Microsoft, которая применяется в случаях, где FAT32 бессильна из-за своего ограничения в размере файла. Данная программа является наиболее легкой и простейшей, из-за отсутствующих специализированных особенностей, которые есть в NTFS. Кроме того, большинство современных цифровых камер используют exFAT.

В силу того, что патентное право корпорации Microsoft No 8321439, предназначенное для быстрого поиска файлов до сих пор действует, любое применение файловой системы exFAT, невозможно без получения лицензии от Microsoft и не зависит от того, в коммерческом ПО или ПО с открытым кодом используется.

В плане способности к взаимодействию с различными ОС, exFAT обладает самыми лучшими показателями, если сравнивать ее с FAT32 и NTFS и здорово читается и перезаписывается на Windows, Linux, а на MacOS вообще используется по умолчанию.

Сравнительная характеристика FAT32, NTFS и exFAT

Совместимость: Windows, Mac, Linux, игровые приставки, буквально все устройства с USB портом.

Плюсы: кросс-платформенная совместимость, не большой размер.

Минусы: размер файла не должен превышать 4 ГБ, а раздела - 16 ТБ.

Использование: съемные устройства хранения информации.

Совместимость: Windows, Mac (исключительно для чтения), Linux (исключительно для чтения и только при наличии определенных программ), Microsoft Xbox One.

Плюсы: практически неограниченный размер файлов.

Минусы: низкий уровень совместимости с разными операционными системами.

Использование: лучше всего подходит для жестких дисков.

Совместимость: Windows XP и более поздние версии, MacOS 10.6.5 и выше, Linux (с использованием FUSE), Android.

Плюсы: представляет собой слияние лучших характеристик FAT32 и NTFS.

Минусы: ограничена лицензионными требованиями Microsoft.

Использование: отлично применяется как для жестких дисков, так и для различных флеш-накопителях.

Вы знаете, что Windows Phone использует NTFS? Почему большинство карт памяти и почти все USB-накопители по-прежнему используют старый-добрый FAT? Почему вы можете хранить полноразмерные HD-фильмы на некоторых флеш-накопителях и не можете на других? Почему некоторые устройства поддерживают только карты памяти SDHC до 32 ГБ, и что можно сделать, чтобы заставить их использовать 64 ГБ SDXC? Эти и многие другие вопросы связаны с типом файловой системы, используемой конкретным устройством хранения. Но как это связано с Windows?

В начале истории персональных компьютеров (думаю, в эпоху текстовых DOS-боксов и дискет) единственной используемой файловой системой была FAT12. С появлением жестких дисков, способных хранить несколько мегабайт данных (да, именно мегабайт, а не гигабайт!) была разработана новая версия FAT под названием FAT16. Под эту файловую систему и разрабатывался Windows 95, получив лишь «апгрейд» в виде поддержки более длинных имен файлов. В Windows 98 Microsoft добавили поддержку еще одной новой версии FAT под названием FAT32 для поддержки больших жестких дисков (да, к тому времени мы уже начали измерять дисковое пространство в гигабайтах).

В параллельной вселенной Windows NT Microsoft все время использовала файловую систему новых технологий, или NTFS. Windows NT 4, Windows 2000, а затем Windows XP, Vista, Windows 7, 8, 8.1 и новые Windows 10 используют NTFS.

В еще одной параллельной вселенной – вселенной съемного хранилища вы можете выбирать между универсальным FAT32 (при этом столкнувшись с его ограничением в размерах файлов в 4 ГБ) и более новым, но не так широко поддерживаемым (из-за ограничений по лицензированию) exFAT. Кстати, exFAT используется в качестве файловой системы по выбору на всех картах SDXC емкостью 64 ГБ и более.

Итак, в настоящее время у нас есть три различных семейства файловых систем: древняя, но все же широко применяемая FAT32, новая NTFS и свежеразработанная, оптимизированная на основе Solid ExFAT. Какую из этих файловых систем использовать, и когда? И каковы различия между ними?

FAT32: Очевидный выбор

FAT32 по-прежнему остается единственной файловой системой, используемой в Windows 98 или Windows ME. FAT32 фактически является файловой системой выбора для карт памяти SD до 32ГБ включительно. Наконец, FAT32 часто используется для форматирования USB-накопителей, в том числе емкостью 64ГБ и выше.

Старичок FAT32… Его основные ограничения хорошо известны. FAT32 поддерживает работу с файлами размером не более 4 ГБ. Если кажется, что для одного файла это много, вспомните о том, что один видеоролик в формате HD занимает от 4,5 до 10 ГБ, и сразу станет понятно, насколько данное ограничение существенно в современных реалиях. Его другие ограничения включают в себя отсутствие надежной поддержки, абсолютное отсутствие контроля доступа, отсутствия шифрования, сжатия или отказоустойчивости.

Иначе говоря, это совершенно простая и легкая файловая система, которая подходит практически для любой портативной электроники с низкой производительностью, такой как цифровые камеры и видеокамеры, простые смартфоны, MP3-плееры и аналогичные устройства. Из-за его почтенного возраста и широкой популярности в Windows с 1997 года FAT32 поддерживается практически всей техникой, включая холодильник и кофеварку. Другими словами, если вы хотите носить с собой одно съемное запоминающее устройство и быть уверенным, что его можно использовать с любым подключаемым модулем, FAT32 – то, что вам нужно.

NTFS: системный диск

Однако ограничения FAT32 не позволят эффективно использовать ее в современных вычислительных средах. Отсутствие контроля доступа – это одно, абсолютное отсутствие ведения журнала и каких-либо намеков на отказоустойчивость – это другое. Ограниченный размер файла также является огромным минусом. В результате Microsoft представила новую файловую систему, которую они назвали файловой системой новых технологий, или NTFS.

В NTFS есть все, чего не хватает FAT. Мощные параметры контроля доступа? Пожалуйста. Отказоустойчивость и ведение журнала? Получите. Мгновенное сжатие и шифрование отдельных файлов, папок и целых томов диска? Конечно. Альтернативные потоки данных, повышенные меры безопасности, резервное копирование самой файловой системы и важных системных файлов и многие другие функции… Начиная с его первоначального выпуска в 1994 году, NTFS получала все новые обновления, в том числе, повышающие ее совместимость. Ее великолепный дизайн и простая реализация по-прежнему не имеют аналогов среди других файловых систем даже сегодня. Она достаточно универсальна для использования даже на смартфонах начального уровня под управлением Windows Phone 8 и 8.1. Но, если это такая отличная файловая система, почему ее не используют все и везде?

Как вы могли ожидать, NTFS не лишена недостатков. Разработанная еще в 1994 году для серверных операций, эта файловая система всегда требовала большой вычислительной мощности для поддержания своих многочисленных структур. Ее системные записи быстро растут, занимают драгоценное пространство и добавляют дополнительную нагрузку на эти устройства хранения, использующие флэш-память NAND. Наконец, если использовать что-либо, кроме больших жестких дисков, ее накладные расходы окажутся слишком велики, поэтому всеобщее признание система пока так и не завоевала. И последнее, но не менее важное: NTFS запатентована Microsoft, которые не желают открывать лицензии на эту файловую систему конкурентам.

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.

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.

Восстановление файловых систем Windows

Практически каждый инструмент восстановления данных на базе Windows предлагает поддержку FAT32 и NTFS. Инструменты, поддерживающие exFAT, гораздо менее доступны из-за ограничений лицензирования Microsoft. Одним из инструментов поддержки всех трех файловых систем Windows является RS Partition Recovery .

Наконец, если вам нужна только поддержка одной из файловых систем, вы можете сэкономить, выбрав