Top.Mail.Ru
КОНФИГУРАТОР Серверы
Сетевое оборудование
СХД IP-телефоны IP-камеры Источники бесперебойного питания (ИБП) Комплектующие Готовые решения -40 % Серверы под задачу
О компании Купить в лизинг Блог Отзывы Доставка Гарантия Контакты Работа у нас Реквизиты Спецпредложения Игровые ПК на ISKRAPC
Эксперты в подборе IT-оборудования

Файловая система – это что такое и как работает?

15 мая 2023

Файловая система обеспечивает логическую структуру данных, позволяя пользователям создавать, перемещать, копировать, удалять и искать файлы по заданным параметрам. С ее помощью работает любой компьютер дома, в офисе, на предприятии, включая 1C сервер и подключенные к нему элементы конфигурации.

Система также эффективно защищает информацию, разрешая либо запрещая к ней доступ определенным пользователям или даже целым группам.

Приобрести устройства с нужной файловой системой помогут IT-инженеры ittelo.ru, которые хорошо разбираются в проблематике, готовы предложить оптимальные по приемлемой цене.

Что такое файловая система

Работа с большими объемами и потоками информации требует упорядоченности и структурированности. Файловая система – это основной механизм управления данными на компьютере или сервере, устанавливающий порядок их размещения на носителях.

Главные преимущества ФС в следующем:

  • обеспечивает распределение данных по категориям;
  • упрощает их хранение, поиск;
  • улучшает эффективность работы компьютеров.

Выбор ФС зависит от среды поддержки, целей и требований пользователя. Кроме того, важно выяснить, что такое сервер для конкретной организации, чтобы разбираться с его функциями и требованиями к используемой на нем системе.

Классификация файловых систем

Перед тем как купить сервер, другое устройство, работающее с данными, необходимо разобраться с их ФС. Классификация обычно основана на двух критериях – типе устройства и особенностях реализации.

По типу устройства выделяются:

  • ФС для жестких дисков – NTFS для Windows, HFS+ для MacOS, EXT разных поколений для Linux;
  • на съемные носители – FAT для Windows и не только, HFS+ для MacOS;
  • для сетевых хранилищ – NFS, CIFS/SMB и иные.

По особенностям реализации применяются отличающиеся методы распределения и обработки информации. FAT и NTFS хранят данные в виде цепочек, HFS+ и UFS – бинарных деревьев, EXT, ReiserFS и XFS – сложных конфигураций.

Задачи файловой системы

Решая проблему, как выбрать сервер для 1C, следует разобраться со стоящими перед ФС задачами. Основными среди них выступают:

  • создавать, копировать, перемещать и удалять данные;
  • обеспечивать доступ для работы программам и пользователям;
  • защищать данные, не допускать их утерю или повреждение;
  • управлять свободным пространством на носителе;
  • оптимизировать размещение и выполнение операций – сжимать, кэшировать.

Реализуемые задачи помогают сохранять весь объем данных, гарантируют их доступность и безопасность, что является необходимым условием успешной работы с компьютерной техникой.

Персональные инструменты

Персональные инструменты ФС – это набор программных средств, которые помогают пользователям эффективно с ними работать. Наделены функциями:

  • управлять файлами, папками – создавать, удалять, перемещать, архивировать, распаковывать;
  • заниматься поиском данных;
  • сжимать файлы и дефрагментировать диски;
  • защищать данные паролем, создавать пользовательские макросы и скрипты для выполнения рутинных операций.

Целью разработки таких инструментов является максимальное удобство работы пользователя с имеющимися объемами информации. Важно также снижать временные и ресурсные затраты.

Основные функции файловых систем

Основными функциями ФС выступают:

  • структурировать информацию, облегчать доступ к ней и обеспечивать ее целостность;
  • задавать доступность файлов и директорий на основании уровня привилегий конкретного пользователя;
  • хранить метаданные – название, дату создания, размер;
  • безопасно перемещать и копировать;
  • создавать точки восстановления ФС, защищать ее от нежелательного проникновения и вирусных атак;
  • оптимизировать работу.

Используемые системы кэшируют, фрагментируют данные, что ускоряет рабочие процессы, повышают эффективность использования ресурсов компьютера.

Операционные системы и типы файловых систем

ОС компьютеров представлены тремя основными видами – Windows от Microsoft, macOS от Apple и Linux. Под них разработаны и применяются разные виды систем, хотя это не исключает совместимость с другими ОС:

  • Windows – использует NTFS для всех носителей информации, а также FAT32 для флеш-карт;
  • Apple – применяет разработки HFS+, HFSX, APFS и некоторые другие;
  • Linux – задействует EXT2, EXT3, EXT4, JFS, которые являются стандартными для такой ОС.

Для устройств с ОС Android применяется ФС EXT4, для microSD – FAT32. Однако для пользователей нет необходимости вникать в это, так как все настравиается по умолчанию.

Практический пример использования файловых систем

Увеличить память на гаджетах помогают карты microSD, которые отформатированы под FAT32. Однако она не позволяет устанавливать на microSD программы и записывать информацию с основной памяти устройства. Решить проблему помогает Linux. С его помощью на карте создается раздел с файловой системой EXT, в котором доступно выполнение указанных операций.

Недостатком файловой системы FAT32 является также то, что она перезаписывает сектора при любых изменениях. Это приводит к быстрому выходу флеш-карт из строя. В этом отношении практичнее выглядит NTFS, которая обладает большей устойчивостью и гибкостью при записи.

pexels-seppe-machielsen-14011035.jpg

Файловые системы Windows

Разные версии Windows применяют отличающиеся файловые системы. Сначала они были представлены FAT16 и FAT32, впоследствии – NTFS и новейшей ReFS.

Предпочтения зависят не столько от желаний пользователя, сколько от изначальных разработок производителя и целесообразности. В большинстве случаев по умолчанию задействуется установленная ФС. Какие-либо действия предпринимаются, если возникают проблемы в работе, и нужно выбрать что-то другое.

Если используются съемные диски, то лучше прибегать к FAT32 для совместимости с другими устройствами. При работе на компьютере, где хранится много данных, применяется NTFS либо ReFS.

Файловые системы macOS

Для macOS имеются собственные ФС от компании Apple, что логично и продуктивно. Среди них выделяются:

  • HFS+ – продвинутый и доработанный вариант HFS, активно использовавшегося ранее;
  • APFS – усовершенствованный аналог HFS+, который получает все большее распространение для устройств Apple и используется с iOS, macOS, tvOS и watchOS;
  • Apple Xsan – является кластерной файловой системой для работы с большими объемами данных и нацелена на расширенные серверные продукты.

Для съемных носителей допустимы ФС FAT32, exFAT. Они хорошо читаются macOS, вполне совместимы и удобны для работы.

Файловые системы Linux

Большая вариативность ФС и открытость кода – отличительная особенность Linux. Они используются в зависимости от стоящих перед носителем задач, а также связаны с поколениями устройств.

Среди ФС Linux выделяются:

  • Extended Filesystem, представленная EXT2, EXT3, EXT4, которые ценятся за свою стабильность;
  • JFS, характеризующаяся экономичностью;
  • ReiserFS, работающая только с Linux;
  • XFS для больших файлов;
  • Btrfs, отличающаяся своими качествами производительности и устойчивости.

Такие системы, как NTFS, FAT32, вполне совместимы для работы с ОС Linux и не требуют проведения отдельных манипуляций.

Дополнительные файловые системы

ОС Unix, которая разработана на основе Linux, обычно использует UFS. То же самое касается ОС Solaris. Однако часто используются альтернативные файловые системы – ZFS и JFS.

Распространены кластерные системы по работе с файлами. К их числу принадлежат:

  • ZFS – предназначена для Sun Solaris OS;
  • Apple Xsan – работает с большими объемами информации;
  • VMFS – разработка VMware для кластера;
  • GFS – рассчитана на Linux.

Чаще подобные системы ориентируются на отдельные продукты, решение специфических задач. Их не всегда можно встретить в устройствах серийного производства.

FAT (таблица распределения файлов)

История FAT (File Allocation Table) начинается в 1977 году, когда она была разработана для продуктов Microsoft. В развитии прошла несколько этапов. Выделяются версии FAT12, FAT16, FAT32, где цифры указывают число бит, от которых отталкивается система.

ФС FAT активно применялась в предыдущих версиях Windows, сейчас распространена на многих сменных дисках. Она позиционируется как простая и быстрая система, хотя и с существенными ограничениями. В настоящее время представлена главным образом FAT32, которая незаменима для съемных устройств. Это объясняется высоким уровнем совместимости с разными ОС и поколениями компьютеров.

NTFS (файловая система новой технологии)

NTFS (New Technology File System) – это новая и более продвинутая файловая система, которая появилась в 1993 году. Она представляет новый уровень безопасности, надежности и производительности.

NTFS имеет множество преимуществ:

  • поддерживает файлы размером до 16 ЭБ;
  • имеет хорошие показатели по фрагментации;
  • проверяет диски на ошибки, обеспечивает надежность их работы;
  • обладает функциями безопасности, включая шифрование, права доступа.

Является стандартным вариантом для большинства пользователей Windows и рекомендуется для использования на всех устройствах с данной ОС.

ReFS (Resilient File System)

ReFS (Resilient File System) – это новейшая файловая система от Microsoft, которая была представлена с версией Windows Server 2012. Она разработана для предоставления большей стабильности в корпоративных средах.

Основные особенности:

  • запись делается на новом пространстве диска;
  • изменения производятся только после копирования данных;
  • гарантирует надежность хранения и восстановления информации.

ReFS поддерживает масштабирование от систем с одним диском до кластеров с многодисковой конфигурацией. При этом обеспечивает стабильность и производительность.

Файловая система FAT32

FAT32 (File Allocation Table 32) используется многими сменными носителями и хорошо подходит для работы с ними с разных устройств, включая старые модели. Относится к числу наиболее простых и классических, но по-прежнему сохраняющей свои позиции при проведении операций с данными.

В FAT32 содержится определенное зонирование:

  • загрузочный сектор;
  • непосредственно таблица с указателями;
  • зона, содержащая сохраненные данные.

К достоинствам FAT32 относится ее универсальность. Среди недостатков – ограниченность файловых объемов в 4 Гб, с которыми готова работать. Имеются лимиты и для всего раздела.

Файловая система exFAT

exFAT (Extended File Allocation Table) разработана Microsoft в 2006 году. Она предназначена для использования на съемных носителях, таких как флеш-накопители, карты памяти и внешние жесткие диски.

Преимущества exFAT заключаются в следующем:

  • имеет поддержку файлов размером до 16 Эбайт;
  • обладает эффективной системой кэширования, высоким уровнем фрагментации;
  • обеспечивает совместимость между разными ОС – Windows и macOS.

Однако не поддерживается Linux. Если планируется работа с носителем на нескольких ОС или значительным числом небольших файлов, стоит рассмотреть другие варианты.

Файловые системы на базе FUSE

Платформа Unix предоставляет желающим возможность построить свою собственную файловую систему. С этой целью используется специально разработанная база – FUSE (Filesystem in Userspace). Она представляет собой интерфейс, где можно выполнить необходимые для создания ФС действия.

Примерами применения FUSE выступает монтирование:

  • USB-флешек, иных съемных устройств при подсоединении к Linux;
  • ФС для Android при подключении к Linux;
  • сетевой ФС SSHFS для удаленного использования системы.

При работе с FUSE пользователь имеет доступ на подключение только к точке монтирования.

Наращиваемые файловые системы

Основной особенностью наращиваемой файловой системы является возможность постоянно увеличивать ее емкость. При этом нет необходимости прерывать работу ФС.

Преимуществами наращиваемых файловых систем являются:

  • гибкость – реагируют на изменение объема данных и обеспечивают свободное место;
  • экономичность – минимизируют расходы на увеличение дискового пространства;
  • безопасность – обеспечивает надежную защиту данных, устраняет механические ошибки и сбои.

Однако такие ФС могут снизить производительность. Хотя в целом – это удобный инструмент, способный сделать управление гибким и безопасным.

Кластеризованные файловые системы

Особенностью кластеризованных ФС является то, что они устанавливаются сразу на группе серверов. Однако управлять такой сложной структурой можно как единой и взаимосвязанной системой.

Такая кластеризация позволяет:

  • создавать резервированные копиидля защиты от сбоев ФС;
  • использовать доступные для хранения пространства;
  • задействовать весь имеющийся в распоряжении потенциал кластера.

В качестве примеров подобных систем выступают Oracle, VMware VMFS, Blue Whale. Зачастую ФС создаются под решение определенной задачи обслуживания уникальных кластеров.

Файловые системы с общим диском

Это также кластеризованные ФС, для которых характерно использование целой сети по размещению информации. Она создает многопользовательскую среду, так как дает возможность нескольким компьютерам иметь доступ к одному и тому же набору файлов и папок.

Одно из основных преимуществ систем с общим диском – сокращаются затраты на хранение данных. Не нужно копировать один и тот же набор на несколько компьютеров, достаточно создать один диск, доступный всем пользователям.

Такая технология используется для Linux-компьютеров. Применяется также для платформ Windows, например Distributed File System (DFS).

В чем разница между FAT32, NTFS, exFAT, HFS, EXT3, EXT4?

FAT32, NTFS, exFAT, HFS, EXT3 и EXT4 являются наиболее распространенными. Их основные особенности и отличия:

  1. Используется на съемных дисках – флешках, картах памяти. Отличается универсальностью для работы с разными платформами, хотя имеет ограничения по объемам.
  2. Представляет новый уровень безопасности и надежности. Поддерживает большие файловые объемы, функции безопасности.
  3. Создана для преодоления ограничений FAT32. Низкая фрагментация.
  4. Разработка для Mac-компьютеров. Работает с атрибутами. Имеет функции безопасности.
  5. EXT3 и EXT4. Работают с Linux. EXT4 ориентирована на новые технологии хранения данных.

Что такое HFS/HFS+?

HFS (Hierarchical File System) – разработка Apple для Mac-компьютеров. Хорошо работает с атрибутами – именами, типами, метками. Также имеет функции безопасности, включая шифрование хранящейся информации.

HFS+ пришла на смену HFS в 1998 году. Она представляет собой улучшенную версию предшественницы и учитывает ее недостатки. Функционал HFS+ усовершенствован, имеется 32-битная адресация. ФС HFS с приставкой Плюс поддерживает работу большинства современных продуктов Apple, включая всевозможные гаджеты и устройства. Хотя при этом и не обладает некоторыми возможностями NTSF.

Что такое EXT3 и EXT4?

EXT3 и EXT4 представляют Linux и работают на ее платформах. EXT3 ведет отсчет с 2001 года и выступает предшественником EXT4, который появился на 5 лет позже. Третья версия EXT имеет поддержку журналирования, которая защищает от потери данных.

EXT4 отличается множеством вариаций дополнительного функционала – поддержка файлов размером до 16 ТБ, наиболее новых технологий хранения данных. Этим объясняется его активное использование помимо Linux в ОС Android.

Хотя сами разработчики отмечают промежуточный характер EXT4. Видят в ней систему, которая принадлежит еще к прошлому поколению.

exFAT против NTFS

exFAT наделена большими возможностями по совместимости с устройствами и ОС. У нее меньше объем, что удобно для небольших устройств.

NTFS отличается современным функционалом – ведет журналы, сжимает файловые объемы, поддерживает альтернативность потоков информации. Однако ключевая особенность – надежность, способность противостоять сбоям в работе.

Поэтому приоритетность использования представляется для большинства случаев следующим образом: работать с компьютерными дисками лучше при помощи NTFS, со съемными носителями желательно ориентироваться на exFAT.

NTFS против FAT32

FAT32 страдает недостаточным присутствием многих важных для ФС функций, имеет ограничения, низкие гарантии по безопасности. В этом отношении NTFS обладает значительными преимуществами, включая восстановление и сжатие файлов.

Однако у FAT32 есть одно важное достоинство, которое способно превзойти многие плюсы NTFS – способность работать с разными устройствами и ОС, включая macOS. Хотя FAT32 удерживает позиции одного из самых приемлемых вариантов для флеш-носителей, для работы на компьютере с Windows все-таки необходимо ориентироваться на возможности NTFS.

FAT32 против exFAT

Оба варианта предназначены для флеш-карт без претензий на работу с более сложными устройствами. Поэтому выбор между ними – дело предпочтений и условий использования. FAT32 совместим с большинством устройств, что делает его востребованным для разных платформ. Слабое место – ограничения по объему файлов. Однако это не приводит к вытеснению exFAT, хотя последний задумывался как усовершенствованная версия.

exFAT испытывает проблемы со старыми машинами и некоторыми дистрибутивами Linux, зато обеспечивает просмотр видео высокого качества, отличается большей скоростью выполнения операций.

EXT4 против NTFS

Варианты хороши для постоянной и устойчивой работы на компьютерах, при обработке больших объемов информации.

Однако имеют свои плюсы и минусы:

  1. Разработан для Linux. Является журналируемой ФС, не нуждается в утилитах фрагментации, проводит быструю проверку дисков. Но есть нюанс – его разделы не читаются ОС Windows.
  2. NTFS обеспечивает безопасность удаления и шифрование любых файлов, а также сжатие. Способен читать и записывать в Windows, отдельных видах Linux. В macOS доступен только для чтения.

При определении необходимой файловой системы следует учитывать тип компьютера, установленную ОС.

 
Поделитесь статьей в соцсетях   
 
Вам также может быть интересно

ТОП-5 ошибок при выборе сервера
Товар добавлен в список сравнения
Перейти в сравнение
Продолжить просмотр
Подбираете сервер для 1С?
Подпишитесь на специальную серию писем про выбор и настройку сервера под 1С
Подписаться
Боитесь неправильно выбрать сервер?
Оставьте свой email, и мы пришлем чек-лист с 5 самыми распространенными ошибками
Получить чек-лист
Нажимая кнопку "Получить чек-лист", вы даёте согласие на обработку персональных данных
Заказать консультацию
IT-архитектор подберет сервер под вашу задачу
Заказать сервер
Мы свяжемся с вами в течение 15 мин
Заявка на лизинг