Сьогодні ми детально розберемо основні відмінності та ключові моменти кожної файлової системи, а також визначимо, чи був перехід із FAT на NTFS виправданим.
Зміст
- NTFS – "файлова система нової технології"
- Масштабованість
- Надійність
- Безпека
- Технологія стиснення NTFS
- Альтернативные потоки данных в NTFS
- Разреженные файлы
- Точки повторной обработки
- Альтернативні потоки даних у NTFS
- Розріджені файли
- Точки повторної обробки
Перед масовим поширенням операційних систем сімейства Windows NT (2000, XP, Vista, 7, 10, Server і т.д.) більшість продуктів Microsoft, а також MS DOS використовували файлову систему FAT, яка була розроблена Б. Гейтсом ще в середині 80-х років. FAT зарекомендувала себе як надійна та перевірена файлова система (ФС), але з розвитком технологій та збільшенням обсягів накопичувачів, Microsoft представили NTFS – нову ФС, яка активно використовується і досі.
NTFS – “файлова система нової технології”
ФС FAT була розроблена спеціально для використання з дискетами, які пішли в минуле з масовим розповсюдженням компакт-дисків та USB-накопичувачів. FAT погано підходив для масштабування, а максимальний розмір файлу 4 гігабайти накладав безліч обмежень. Крім цього, застарілий формат файлової системи не мав необхідних функцій безпеки, а також не дозволяв проводити відновлення видаленої інформації. Ці причини змусили Microsoft розробити нову ФС.
Докладніше про FAT та відновлення даних з файлової системи FAT
Цікавий факт: станом на 2016 рік виробництвом 3.5″ дискет займається лише один завод у Тайвані.
Під час розробки NTFS, Microsoft використовували деякі напрацювання, і навіть окремі моменти ФС FAT і HPFS (файлова система для операційної системи OS/2, яка розроблялася Microsoft спільно з IBM). Після кількох років активної розробки, Microsoft представила свою нову ФС NTFS у Windows NT 3.1 – спеціалізованій ОС для серверів та робочих станцій.
NTFS є незвичайною файловою системою, яка базується на… файлах. Справді, кожен елемент NTFS є файлом. Навіть сама структура NTFS: її журнал, головна таблиця файлів (MFT) та інші елементи побудовані та орієнтовані безпосередньо на файли.
Розберемося з основними моментами та перевагами NTFS більш детально.
Масштабованість
Microsoft займалися розробкою ФС NTFS за часів, коли обсяг один гігабайт вважався дуже значним. Тим не менш, розробники передбачали потужний стрибок цифрових технологій, тому нова файлова система створювалася із запасом. Таким чином, максимальний теоретичний розмір тома обмежується 16 екзабайтами, що дорівнює приблизно одному мільйону терабайт. На даний момент не існує такого носія для приватного використання, який би хоч трохи наблизився до цієї позначки. З цього можна зробити висновок, що NTFS має чудову масштабованість, що значно обігнала свій час.
Цікавий факт: одним із найоб’ємніших і водночас мобільних накопичувачів є сховище на базі вантажівки Snowmobile від Amazon. Його ємність становить 100000 терабайт, а пристрій, що запам’ятовує, транспортується в морському контейнері, встановленому на 18-ти колісному тягачі. Таке рішення необхідне для швидкого транспортування понад об’ємні архіви компаній, державних корпорацій та інших установ.
Надійність
Надійність ніколи не була сильною стороною файлової системи FAT. Через особливості її будови навіть незначне пошкодження таблиці розміщення файлів може згодом призвести до втрати значної кількості інформації.
У NTFS така проблема була нівельована впровадженням тіньових копій тому, а також автоматичним веденням журналу файлової системи, куди фіксуються всі записи. У разі збою система може звернутися до запису в журналі та відкотити всі незафіксовані зміни.
В той же час, функція тіньового копіювання, не тільки дозволяє відновлювати дані, але і вибирати необхідні перезаписані версії файлів (включаючи системні компоненти, налаштування, програмні компоненти і т.д.), які для зручності можуть записуватися на сторонній носій.
Безпека
ФС FAT32 геть-чисто позбавлена вбудованої системи безпеки. У неї немає керування доступом, шифрування системи, а також рівневе шифрування з прив’язкою до конкретного облікового запису.
NTFS має всі вищеописані функції, а також пропонує додатковий функціонал безпеки.
Безпека на рівні ОС включає списки контролю доступу, що керують дозволами для кожного файлу, папки або іншого об’єкта. У списках вказується, які користувачі або групи (локальні або мережеві) можуть виконувати з об’єктами різні маніпуляції (тільки читання, зміна, видалення, без доступу тощо).
Слід зазначити, що подібний захід безпеки не є на заваді відновлення загубленої інформації. Наприклад, утиліта для відновлення даних RS NTFS Recovery чудово справляється зі своїм завданням, оминаючи дозволи, встановлені файловою системою.
Проте, в NTFS є ще кілька заходів безпеки, про які слід розповісти більш детально.
NTFS може виконувати шифрування на рівні окремого об’єкта, що дозволяє шифрувати конкретні папки та файли від інших користувачів на одному комп’ютері. Суть цього полягає в тому, що вибрані файли для шифрування автоматично розшифровуватимуться при вході з потрібного облікового запису. У той же час, для всіх інших об’єкти залишаться недоступними.
Важливо помітити, якщо користувач втратить дані для доступу до облікового запису (пароль може скинути адміністратор комп’ютера або його можуть змінити за допомогою шкідливого ПЗ), швидше за все файли так і залишаться заблокованими без можливості прочитання або розблокування .
Зазначимо, зашифровані файли в NTFS зберігають свою структуру, тому видалені зашифровані дані можна відновити за допомогою RS Partition Recovery або RS NTFS Recovery так само , як і файли, які не піддаються шифруванню. До того ж, відновлені файли зберігатимуть шифрування, яке можна зняти за наявності відповідного пароля.
Вбудоване шифрування NTFS відмінно підходить для захисту даних на системному рівні (між користувачами одного ПК), але для більшої безпеки в Windows є додаткова система шифрування BitLocker, призначена для шифрування цілих логічних розділів.
Це дозволяє безпечно користуватися та працювати кільком користувачам за одним комп’ютером, а також запобігати офлайн-атакам (наприклад, коли зловмисники витягли жорсткий диск з цінною інформацією та спробували вважати його на іншому ПК, розділи не будуть доступні, доки не буде введено спеціальний ключ для дешифрування).
Важливо! Після введення ключа BitLocker зашифровані розділи будуть доступні всім користувачам ПК.
Технологія стиснення NTFS
Іншою особливістю файлової системи NTFS є можливість стискати вміст файлів та папок для економії місця на носії. Ця функція досить швидко працює, а також дозволяє зчитувати окремі фрагменти даних без необхідності розпаковування цілого файлу.
Стиснутий файл сприймається файловою системою NTFS у вигляді звичайної інформації, тому при втраті стислих даних, користувач може скористатися RS Partition Recovery або RS NTFS Recovery для відновлення стиснутої інформації без будь-яких або втрат.
Альтернативные потоки данных в NTFS
В NTFS реализована поддержка альтернативных потоков данных, которые изначально были разработаны для обеспечения совместимости различных файловых систем.
В данный момент альтернативные потоки данных используются в целях безопасности, поскольку данная технология позволяет ставить “метки” на файлах, по которым система в автоматическом режиме может определять потенциально опасные объекты. В метках могут содержаться данные об производителе или авторе файла, а также о его происхождении.
Помимо этого, в альтернативных потоках могут находиться абсолютно любые файлы с практически произвольным размером, который может превышать размер файла из основного потока. Такая возможность альтернативных потоков данных является серьезной брешью в безопасности, которой часто пользуются разработчики вредоносного ПО. К счастью, большинство современных антивирусов имеют надежный системы сканирования, которые также проверяют информацию в альтернативных потоках.
Утилита для восстановления информации RS NTFS Recovery работает с альтернативными потоками данных, поэтому удаленные файлы после восстановления будут сохранять все потоки и их содержимое.
Разреженные файлы
Необычной дополнительной особенностью NTFS является работа с так называемыми “Разреженными файлами” (“Sparse files”).
В разреженных файла неиспользуемые (пустые) области представляются в виде метаданных, которые в свою очередь не занимают физического места на носителе.
Чем это полезно? Представим базу данных, которая состоит из одного главного файла объемом в несколько терабайт. Чтобы создать или сохранить файл такого размера на жестком диске, системе может понадобиться значительное количество времени для заполнения неиспользуемого пространства накопителя нулями. При использовании NTFS данный процесс можно значительно ускорить, поскольку ФС поддерживает указание пустых областей в виде ссылок на метаданные.
Точки повторной обработки
Точки повторной обработки или Reparse Points позволяют создавать в файловой системе NTFS жесткие или символические ссылки, при помощи которых пользователь может выполнять различные манипуляции с данными и их местоположением. Более детально узнать про данную функцию можно в статье: “Символические и жесткие ссылки в Windows”, где приведены примеры их создания, а также их основные возможности.
Отметим, программа RS NTFS Recovery, как и другие утилиты от Recovery Software, отлично справляются с подобными данными.
Альтернативні потоки даних у NTFS
У NTFS реалізовано підтримку альтернативних потоків даних, які спочатку були розроблені для забезпечення сумісності різних файлових систем.
В даний момент альтернативні потоки даних використовуються з метою безпеки, оскільки ця технологія дозволяє ставити “мітки” на файлах, за якими система в автоматичному режимі може визначати потенційно небезпечні об’єкти . У мітках можуть бути дані про виробника або автора файлу, а також про його походження.
Окрім цього, в альтернативних потоках можуть бути абсолютно будь-які файли з практично довільним розміром, який може перевищувати розмір файлу з основного потоку. Така можливість альтернативних потоків даних є серйозним проломом у безпеці, якою часто користуються розробники шкідливого ПЗ. На щастя, більшість сучасних антивірусів мають надійні системи сканування, які також перевіряють інформацію в альтернативних потоках.
Утиліта для відновлення інформації RS NTFS Recovery працює з альтернативними потоками даних, тому видалені файли після відновлення зберігатимуть усі потоки та їх вміст.
Розріджені файли
Незвичайною додатковою особливістю NTFS є робота з так званими “розрідженими файлами” (“Sparse files”).
У розріджених файлах невикористовувані (порожні) області представлені у вигляді метаданих, які не займають фізичного місця на носії.
Чим це корисно? Представимо базу даних, яка складається з одного головного файлу об’ємом кілька терабайт. Щоб створити або зберегти файл такого розміру на жорсткому диску, система може знадобити значну кількість часу для заповнення невикористовуваного простору накопичувача нулями. При використанні NTFS цей процес можна значно прискорити, оскільки ФС підтримує вказівку порожніх областей у вигляді посилань на метадані.
Точки повторної обробки
Точки повторної обробки або Reparse Points дозволяють створювати у файловій системі NTFS жорсткі або символічні посилання, за допомогою яких користувач може виконувати різні маніпуляції з даними та їх місцезнаходженням. Більш детально дізнатися про цю функцію можна у статті: “Символічні та жорсткі посилання у Windows”, де наведено приклади їх створення, а також їхні основні можливості.
Зазначимо, програма RS NTFS Recovery , Як і інші утиліти від Recovery Software, відмінно справляються з подібними даними.
