up
Search      menu
فنآوری اطلاعات :: مقاله سيستم‌فايل FAT PDF
QR code - سيستم‌فايل FAT

سيستم‌فايل FAT

سيستم‌ فايل NTFS New Technology File System

سيستم‌فايل FAT احتمالاً قديمي‌ترين و اصلي‌ترين سيستم‌فايلي است که توسط سيستم‌عامل‌هاي شرکت مايکروسافت مورد استفاده قرار گرفته ولي با اين وجود معايب اساسي در آن وجود دارد که از اين معايب مي‌توان به سرعت دسترسي پايين در درايوهاي با ظرفيت بالا و عدم امنيت بالاي اطلاعاتي اشاره نمود. براي رفع اين مشکلات شرکت مايکروسافت بر روي سيستم‌عامل‌هاي سري NT خود سيستم‌فايل جديدي به نام (NTFS (New Technology File System يا سيستم فايل NT را ارائه کرد. سيستم NTFS ترکيبي از کارايي، انعطاف‌پذيري و توانايي که در سيستم FAT وجود ندارد، را داراست.
از مزاياي اصلي اين سيستم‌فايل، سرعت بسيار زياد دسترسي به اطلاعات حتي در ظرفيت هاي بالاي ديسک مي‌باشد. همچنين در NTFS به علت امکان تعريف سطوح مختلف دسترسي براي کاربران، امنيت اطلاعاتي بسيار بيشتر بوده و علاوه بر اين، به خاطر ثابت نبودن مکان ذخيره سازي اطلاعات سيستمي، امکان از بين رفتن کل اطلاعات درون يک درايو NTFS از ميان برداشته شده است. مجموعه اين مزايا موجب شده که NTFS سيستم‌فايل بسيار مناسبي خصوصاً براي کامپيوترهاي سرويس‌دهنده (server) باشد.
عيب اصلي در سيستم NTFS عدم پشتيباني از آن در ويندوزهاي سري ۹X مي باشد زيرا اين سيستم‌فايل براي سيستم‌عامل‌هاي سري NT ( مثلاً ويندوزهاي NT۴، ۲۰۰۰، XP و .NET ) که همگي سيستم‌هاي شبکه‌اي هستند، طراحي گرديده است. نسخه جديد از اين سيستم, موسوم به NTFS۵ از Windows۲۰۰۰ به بعد عرضه شده است.
● اساس NTFS
اين سيستم‌فايل مکانيسم ساده و بسيار کارآمدي دارد. به بيان ساده, هرگونه اطلاعات روي درايوي با سيستم NTFS به صورت فايل ذخيره مي‌گردد و تمامي اطلاعات درون يک فايل, صفات فايل (attribute) هستند. از صفت نام فايل گرفته تا صفت داده‌ها (data attribute) , صفات امنيتي (security attribute) و غيره. در NTFS هر سکتور حتماً متعلق به يک فايل مي‌باشد, حتي سکتورهاي اطلاعات خود سيستم‌فايل (system metadata) نيز درون فايل‌هايي ذخيره مي‌شوند که اين مسئله از تفاوت‌هاي اصلي NTFS با سيستم FAT است و موجب شده که اطلاعات سيستمي سيستم‌فايل در مکان ثابت و از پيش تعيين‌شده‌اي روي ديسک ذخيره نگردند.
از مهمترين عوامل برتري NTFS نسبت به ساير سيستم‌هاي فايل، سرعت و امنيت بيشتر داده‌ها مي‌باشد.
همان طور که مشاهده کرديد, صفات يک فايل در NTFS بسيار گسترده‌تر از صفات فايل در سيستم FAT مي‌باشند و به طور دقيق, تمامي ماهيت يک فايل اعم از نام, زمان, سطح‌دسترسي و حتي داده‌هاي درون فايل در NTFS به عنوان صفات آن فايل محسوب مي‌شوند.
وقتي که درايوي را با سيستم‌فايل NTFS فرمت مي‌کنيد, يک‌سري فايل‌هاي سيستمي (system file) و يک جدول فايل اصلي (MFT يا Master File Table ) در آن ايجاد مي‌گردد. MFT اولين فايل روي درايو بوده و شامل اطلاعات تمامي شاخه‌ها و فايل‌هاي درايو مي‌باشد. ساختارکلي يک درايو NTFS به صورت‌زير است:
● سکتور راه‌انداز (Partition boot sector):
در NTFS بر خلاف سيستم FAT, طول قطاع راه‌انداز لزوماً يک سکتور نيست بلکه ۱۶ سکتور ابتدايي درايو براي boot sector اختصاص مي‌يابند. اطلاعات درون بوت سکتور شامل کُد راه‌انداز (bootstrap code که در زمان بوت‌کردن سيستم به‌کمک اين درايو, استفاده مي‌شود), نام و شماره نسخه سيستم‌فايل و بلاک پارامترهاي باياس (BPB يا BIOS Parameter Block ) مي‌باشند. BPB شامل مشخصات مورد نياز براي دسترسي سطح پايين به اطلاعات درايو است که از اين مشخصات مي‌توان به: تعداد بايت در هر سکتور, تعداد سکتورهاي هر خوشه يا کلاستر, معرف نوع رسانه, تعداد سکتورهاي هر شيار, شماره کلاستر شروع MFT و کپي آن, تعداد کلاسترهاي هر بلاک شاخص و ... اشاره کرد.
همان‌طور که گفته شد, به علت ذخيره اطلاعات سيستمي درون فايل‌هاي معمولي, مکان ذخيره‌سازي اين اطلاعات روي درايو, ثابت نمي‌باشد. به همين دليل در هنگام راه‌اندازي کامپيوتر برنامه‌اي به نام NT loader (NTldr ) توسط سيستم‌عامل به اجرا درمي‌آيد که اين برنامه به کمک BPB مکان قرارگرفتن فايل MFT را مشخص کرده و آن را لود مي‌نمايد. براي امنيت بيشتر, يک نسخه پشتيبان از بوت سکتور در نقطه منطقي مرکز درايي ايجاد مي‌گردد.
در يک درايو NTFS براي هر کاربر مي‌توان سطح دسترسي تعيين نمود. در اين حالت هر کاربر در سطح مجاز خود حق دسترسي به درايو را دارد.
● جدول فايل اصلي (MFT يا Master File Table):
هر فايل درون يک درايو NTFS , با يک رکورد درون فايل ويژه‌اي به نام MFT مشخص مي‌شود. به بيان ساده, MFT جدولي است شامل اطلاعات تمامي فايل‌ها و شاخه‌هاي درون درايو. ۱۶ رکورد اول MFT براي اطلاعات ويژه سيستم‌فايل رزرو شده‌اند. رکورد اول, شرح و توضيح خود فايل MFT است که از آن براي دسترسي به MFT استفاده مي‌گردد و رکورد دوم, اطلاعات فايل کپي MFT (MFT mirror ) را شامل مي‌شود. چنان‌چه رکورد اول نسخه اصلي MFT آسيب ببيند, سيستم NTFS, کپي MFT را پيدا کرده و اطلاعات MFT اصلي را از رکورد اول نسخه کپي به‌دست مي‌آورد. آدرس شروع نسخه اصلي و کپي MFT در سکتور راه‌انداز قرار دارد.
هر رکورد درون MFT حداکثر به اندازه حدود ۱۵۰۰ بايت مي‌تواند طول داشته باشد که در اين فضاي رکورد, صفات يک فايل مثل نام و پسوند, زمان, داده‌ها و ... وارد مي‌شوند. تمامي اطلاعات فايل‌ها و شاخه‌هاي کوچک معمولاً در تک رکورد مربوط به خودشان به‌طور کامل جاي مي‌گيرند. چنان‌چه تمامي صفات فايل درون رکورد مربوطه‌اش در MFT جاي نگيرد, بقيه اطلاعات در کلاسترهايي در خارج از MFT ذخيره مي‌شوند. نمونه‌اي از رکوردهاي MFT در شکل پايين صفحه ديده مي‌شود.
يک شاخه در NTFS همانند فايل‌ها با يک رکورد در MFT مشخص مي‌شود. فقط به جاي data در اين رکورد يک شاخص (index) براي دسترسي به فايل‌هاي درون شاخه ايجاد مي‌شود. اگر شاخه به اندازه‌اي بزرگ باشد که ايندکس فايل‌هاي درون آن به طور کامل در رکورد مربوط به شاخه در MFT جاي نگيرد, سيستم‌فايل از ساختار درخت باينري و يک شاخص چندسطحي براي دسترسي به ورودي‌هاي فايل‌هاي درون شاخه (entry) که خارج از MFT ذخيره شده‌اند, استفاده مي‌نمايد.
● اصلي‌ترين انواع صفات فايل در NTFS :
در يک فايل يا شاخه ممکن است فقط بعضي از اين صفات وجود داشته باشند:
▪ اطلاعات استاندارد (Standard information): اطلاعاتي همچون زمان, تعداد پيوندها به خارج از MFT و...
▪ فهرست صفات (Attribute list): مکان‌هاي تمامي صفاتي از فايل که در رکورد درون MFT جاي نگرفته‌اند.
▪ نام فايل (File name): شامل نام فايل يا شاخه با حروف Unicode که مي‌تواند کوتاه يا طولاني (حداکثر ۲۵۵ کاراکتر) باشد.
▪ توصيف‌کننده امنيتي (Security descriptor): مشخص‌کننده صاحب فايل و هم‌چنين کسي که حق دسترسي به آن را دارد.
▪ داده‌ها (Data ): داده‌هاي يک فايل را شامل مي‌شود. NTFS اجازه وجود چند صفت داده را براي يک فايل مي‌دهد, که اولين آن‌ها بي‌نام و بقيه بايد نامي داشته باشند.
▪ ريشه شاخص (Index root ) و تخصيص شاخص (Index allocation ): براي پياده‌سازي شاخه‌ها و ساير شاخص‌ها به‌کار مي‌روند.
▪ اطلاعات درايو (Volume information) و برچسب درايو (Volume label): اين صفات فقط در فايل سيستمي وجود دارند و شامل توضيحاتي در مورد برچسب و شماره‌نسخه سيستم‌فايل درايو هستند.
● فايل‌هاي سيستمي (System files):
سيستم‌فايل NTFS , اطلاعات مربوط به خود سيستم (metadata) را درون تعدادي فايل سيستمي قرار مي‌دهد که همگي از ديد کاربر مخفي هستند. فايل‌هاي سيستمي شامل اطلاعات مهمي براي استفاده از سيستم‌فايل هستند و ۱۶ رکورد اول MFT براي ذخيره مشخصات اين فايل‌ها رزرو گرديده‌اند. مهم‌ترين اين فايل‌ها از اين قرارند:
▪ فايل ( Master File Table): همان‌طور که گفته شد, خود MFT نيز يک فايل است.
▪ فايل (MFT Mirror ): شامل يک کپي از ۴ رکورد اول MFT اصلي
▪ فايل (Log File ): فايل ثبت وقايع درايو براي بهبود و بازيابي اطلاعات
▪ قايل (Attribute Definitions): جدولي شامل تعداد, عناوين و شرح انواع صفات
▪ فايل $ (Root file name index): شاخص فهرست ريشه درايو
▪ فايل (Boot Sector ): سکتور راه‌انداز درايو شامل BPB , کد راه‌انداز و ...
▪ فايل (Bad Clusters): مشخص‌کننده سکتورهاي خراب درايو
▪ فايل (Security file): شامل شرح امنيتي منحصربه‌فرد براي تمامي فايل‌هاي درايو
● مزاياي NTFS
▪ تعريف سطوح حق دسترسي (Access Right):
در يک درايو NTFS براي هر کاربر مي‌توان سطح دسترسي تعيين نمود. در اين حالت هر کاربر در سطح مجاز خود حق دسترسي به درايو را دارد. توجه داشته باشيد که اين اِعمال اجازه دسترسي, وابسته به سيستم‌فايل است و نه سيستم‌عامل. به همين دليل, حتي با تغيير سيستم‌عامل, اين محدوديت‌ها باز هم وجود خواهند داشت.
▪ جريان داده چندگانه (Multiple Data Stream):
همان‌طور که گفته شد, در NTFS امکان وجود چند صفت داده براي يک فايل وجود دارد که به هر يک از آن‌ها يک جريان داده (Data Stream) گفته مي‌شود. به همين دليل چند برنامه به طور همزمان مي‌توانند يک فايل را باز کرده و از طريق چند جريان, داده‌هاي آن را استفاده کنند.
سيستم امنيتي EFS باعث مي‌شود که کاربر بتواند اطلاعات مهم خود را کدگزاري کند. به اين مکانيسم فقط در NTFS۵ قابل استفاده مي‌باشد.
● فشرده‌سازي در NTFS (Compressing):
سيستم NTFS از يک شيوه جديد براي فشرده‌سازي اطلاعات استفاده مي‌کند که سرعت زيادي در دسترسي به اطلاعات فشرده‌شده را به همراه دارد. در فشرده‌سازي درايوهايي با سيستم FAT به کمک برنامه‌هايي مثل DriveSpace , کاربر مجبور به فشرده‌کردن اطلاعات کل درايو است, در حالي که در NTFS , اين امکان وجود دارد که فقط اطلاعات يک يا چند فايل يا شاخه فشرده شوند, بدون اين‌که در ساير اطلاعات درايو تغييري ايجاد شود. NTFS به صورت خودکار, در هنگام نياز به دسترسي به فايل فشرده‌شده, عمل decompressing و بعد از دسترسي, عمل فشرده‌سازي مجدد را انجام مي‌دهد.
● کدگذاري فايل‌ها (File Encrypting):
براي جلوگيري از دسترسي غيرمجاز به اطلاعات حياتي کاربر بر روي درايو, اين امکان براي او وجود دارد که اطلاعات مهم خود را کدگذاري نمايد. به اين ترتيب از اين به بعد فقط خود کاربري که فايل را کدگذاري‌کرده, مجاز به دسترسي به آن خواهد بود. عمل کدبرداري اطلاعات فايل در هنگام دسترسي کاربر مجاز, به طور خودکار توسط سيستم‌فايل انجام مي‌گردد. به اين مکانيسم امنيتي EFS (Encrypting File System ) گفته مي‌شود که فقط در NTFS۵ قابل استفاده مي‌باشد.
● سرويس شاخص‌بندي (Indexing service):
به کمک شاخص‌بندي اطلاعات شاخه‌ها و فايل‌ها, سيستم مي‌تواند براي يافتن يک فايل درون شاخه, از جستجوي باينري استفاده کند که اين امر موجب افزايش زياد سرعت دسترسي مي‌شود.
به‌کار بگيريد ...
در مطلب ارائه شده, بخش‌هايي از مزايا و معايب جديدترين سيستم‌فايل شرکت مايکروسافت براي شما تشريح گرديد. اکنون نوبت شماست که با توجه به نياز خود تصميم بگيريد که از سيستم NTFS استفاده کنيد يا خير؟ به‌ياد داشته باشيد که درايوي با سيستم‌فايل NTFS توسط ويندوزهاي ۹۵ , ۹۸ و ME قابل شناسايي و دسترسي نمي‌باشد. در اين بخش شيوه به‌کارگيري بعضي از امکانات NTFS در ويندوزXP ارائه مي‌شود:
▪ چگونه سيستم يک درايو را از FAT به NTFS تغيير دهيم؟
در خط فرمان, دستور زير را اجرا نماييد:
convert fs: ntfs
▪ چگونه سطوح مختلف دسترسي براي کاربران تعيين نماييم؟
بر روي نام درايو مورد نظر کليک راست کرده و properties را انتخاب کرده و در پنجره باز شده, برگه security را انتخاب نماييد. با گزينش هر کاربر از ليست فوقاني پنجره, ميزان حق دسترسي وي را تعيين کنيد.
▪ چگونه يک فايل يا شاخه را فشرده کنيم؟
پنجره properties مربوط به آن فايل يا شاخه را باز کرده و در برگه General دکمه Advanced را انتخاب نماييد. با بازشدن پنجره Advanced attributes , گزينه Compress contents to save disk space را تيک بزنيد.
▪ چگونه يک فايل را کدگذاري (Encryption) نماييم؟
همانند قسمت قبل, پنجره Advanced attributes را باز کرده و سپس گزينه Encrypt contents to secure data را تيک بزنيد.
▪ چگونه سرويس شاخص‌بندي را براي يک شاخه فعال کنيم؟
اين بار هم پنجره Advanced attributes را باز نمائيد. سپس از اين پنجره گزينه For fast searching, allow Indexing service to index this folder را تيک بزنيد.
▪ چگونه فضاي درايو مورد استفاده براي يک کاربر را محدود نماييم؟
پنجره‌ي Properties مربوط به درايو موردنظر را باز کرده و در قسمت Quota، محدوديت کاربر را تعيين کنيد.

انتشارات Microsoft Press به تازگي کتابي تحت عنوان Microsoft Windows Comman-Line منتشر کرده است که اين کتاب به تشريح کامل دستوراي خط فرماني سيستم عامل ...

●CD چيست؟ CD مخفف عبارت Compact Disc يا ديسک فشرده است که حدود ۲۰ سال قبل اختراع شد تا رقيبي براي محيط‌هاي ضبط مغناطيسي باشد. امروزه CD به عنوان اولي ...

صرفنظر از اين که کامپيوتر شما چگونه توليد شده است و يا نرم افزارهاي نصب شده بر روي آن چگونه نوشته شده اند ، همواره احتمال بروز خطاء وجود داشته و ممکن ...

● ويندوز XP دو نوع فشرده سازي را در اختيار کاربر قرار مي دهد در روش اول که مطمئنا با آن آشنا هستيد ميتوان با کيلک راست بر روي فايل يا شاخه > انتخاب Se ...

دانلود نسخه PDF - سيستم‌فايل FAT