重新認(rèn)識(shí)NTFS文件系統(tǒng)

　　一、什么是文件系統(tǒng)和NTFS

　　首先，需要澄清讀者對(duì)于文件系統(tǒng)的一些錯(cuò)誤理解，經(jīng)常有這樣的說(shuō)法，“我的硬盤(pán)是FAT32格式的”，“C盤(pán)是NTFS格式”等，它們的錯(cuò)誤在于，NTFS或是FAT32并不是格式，而是管理文件的系統(tǒng)，其次剛買(mǎi)回來(lái)的硬盤(pán)并沒(méi)有文件系統(tǒng)，必須使用FDISK或Windows 2000/XP的分區(qū)工具等對(duì)其進(jìn)行分區(qū)并格式化后才會(huì)有管理文件的系統(tǒng)，因此文件系統(tǒng)是對(duì)應(yīng)分區(qū)的，而不是硬盤(pán)，不管是將硬盤(pán)分成一個(gè)分區(qū)，還是幾個(gè)分區(qū)。

　　舉個(gè)通俗的比喻，一塊硬盤(pán)就像一個(gè)塊空地，文件就像不同的材料，我們首先得在空地上建起倉(cāng)庫(kù)(分區(qū))，并且指定好(格式化)倉(cāng)庫(kù)對(duì)材料的管理規(guī)范(文件系統(tǒng))，這樣才能將材料運(yùn)進(jìn)倉(cāng)庫(kù)保管。

　　文件不會(huì)受所在分區(qū)的文件系統(tǒng)影響，就像同樣是汽車(chē)輪胎在A倉(cāng)庫(kù)可能直接堆在地上，而B(niǎo)倉(cāng)庫(kù)則會(huì)掛在墻上，僅僅是放置和管理方法不同而已，因此，在NTFS分區(qū)和FAT32分區(qū)的文件可以隨意在分區(qū)間移動(dòng)，內(nèi)容不會(huì)因此產(chǎn)生任何不同。

　　NTFS的英文全稱(chēng)為“NT File System”，中文意為NT文件系統(tǒng)(見(jiàn)圖1 24rntfs01 在“我的電腦”中右擊“屬性”，在彈出窗口中就可以看到文件系統(tǒng)信息)。它隨著1996年7月的Windows NT 4.0誕生的，但直到Windows 2000，它才開(kāi)始在個(gè)人用戶(hù)中間得以推廣，跨入了主力分區(qū)文件系統(tǒng)的行列。今天，Windows XP/2003和NTFS早已是“如膠似漆”了。

　　我們知道，當(dāng)初FAT32文件系統(tǒng)的出現(xiàn)對(duì)于FAT16而言，可以說(shuō)是有了比較明顯的改善，但NTFS對(duì)FAT32的改進(jìn)，就必須得用“卓越”來(lái)形容了。

　　NTFS最大分區(qū)上限已達(dá)到了2TB(1TB=1024GB)，從誕生到現(xiàn)在經(jīng)歷了多個(gè)版本，Windows NT4.0中的版本為1.2，Windows 2000為3.0，Windows XP為3.1。如果要查看當(dāng)前NTFS版本號(hào)，只要在命令提示符中輸入“fsutil fsinfo ntfsinfo c:”(C為分區(qū)盤(pán)符)即可看到。

　　小知識(shí)

　　常見(jiàn)文件系統(tǒng)

　　FAT12:是IBM第一臺(tái)個(gè)人電腦中的MS-DOS 1.0使用的文件系統(tǒng)，主要用于軟盤(pán)。這種系統(tǒng)限制分區(qū)的容量最大為16MB——但這根本算不上問(wèn)題，因?yàn)檐洷P(pán)容量從來(lái)沒(méi)有達(dá)到16MB。

　　FAT16:它被很多操作系統(tǒng)支持，兼容性最好，但分區(qū)最大只能到2GB，并且空間浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重。并且由于FAT16文件系統(tǒng)是單用戶(hù)文件系統(tǒng)，不支持任何安全性及長(zhǎng)文件名。

　　FAT32:是在FAT16基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，隨著Windows 95 OSR2一起發(fā)布，可以被大多數(shù)操作系統(tǒng)支持，F(xiàn)AT32比FAT16更有效地利用了硬盤(pán)空間，并且最大分區(qū)的上限已經(jīng)達(dá)到了32GB，適合一般家庭使用。

　　ISO9660:CD-ROM的文件系統(tǒng)，不過(guò)現(xiàn)在已經(jīng)延伸出很多新的文件系統(tǒng)，對(duì)它的一些缺點(diǎn)進(jìn)行了彌補(bǔ)，如Juliet等。

　　UDF:可讀寫(xiě)光盤(pán)的文件系統(tǒng)。

　　Mac HFS:蘋(píng)果電腦的文件系統(tǒng)，對(duì)大容量磁盤(pán)有比較好的支持。不過(guò)，現(xiàn)在大多數(shù)蘋(píng)果電腦還在使用FAT32文件系統(tǒng)。

　　二、細(xì)數(shù)NTFS的四大優(yōu)點(diǎn)

　　1.具備錯(cuò)誤預(yù)警的文件系統(tǒng)

　　在NTFS分區(qū)中，最開(kāi)始的16個(gè)扇區(qū)是分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)，其中保存著分區(qū)引導(dǎo)代碼，接著就是主文件表(Master File Table，以下簡(jiǎn)稱(chēng)MFT)，但如果它所在的磁盤(pán)扇區(qū)恰好出現(xiàn)損壞，NTFS文件系統(tǒng)會(huì)比較智能地將MFT換到硬盤(pán)的其他扇區(qū)，保證了文件系統(tǒng)的正常使用，也就是保證了Windows的正常運(yùn)行。而以前的FAT16和FAT32的FAT(文件分配表)則只能固定在分區(qū)引導(dǎo)扇區(qū)的后面，一旦遇到扇區(qū)損壞，那么整個(gè)文件系統(tǒng)就要癱瘓。

　　但這種智能移動(dòng)MFT的做法當(dāng)然并非十全十美，如果分區(qū)引導(dǎo)代碼中指向MFT的部分出現(xiàn)錯(cuò)誤，那么NTFS文件系統(tǒng)便會(huì)不知道到哪里尋找MFT，從而會(huì)報(bào)告“磁盤(pán)沒(méi)有格式化”這樣的錯(cuò)誤信息。為了避免這樣的問(wèn)題發(fā)生，分區(qū)引導(dǎo)代碼中會(huì)包含一段校驗(yàn)程序，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)偵錯(cuò)。

　　2.文件讀取速度更高效!

　　恐怕很多人都聽(tīng)說(shuō)NTFS文件系統(tǒng)在安全性方面有很多新功能，但你可否知道:NTFS在文件處理速度上也比FAT32大有提升呢?

　　對(duì)DOS略知一二的讀者一定熟悉文件的各種屬性:只讀、隱藏、系統(tǒng)等。在NTFS文件系統(tǒng)中，這些屬性都還存在，但有了很大不同。在這里，一切東西都是一種屬性，就連文件內(nèi)容也是一種屬性。這些屬性的列表不是固定的，可以隨時(shí)增加，這也就是為什么你會(huì)在NTFS分區(qū)上看到文件有更多的屬性(見(jiàn)圖2 24rntfs02)。

　　NTFS文件系統(tǒng)中的文件屬性可以分成兩種:常駐屬性和非常駐屬性，常駐屬性直接保存在MFT中，像文件名和相關(guān)時(shí)間信息(例如創(chuàng)建時(shí)間、修改時(shí)間等)永遠(yuǎn)屬于常駐屬性，非常駐屬性則保存在MFT之外，但會(huì)使用一種復(fù)雜的索引方式來(lái)進(jìn)行指示。如果文件或文件夾小于1500字節(jié)(其實(shí)我們的電腦中有相當(dāng)多這樣大小的文件或文件夾)，那么它們的所有屬性，包括內(nèi)容都會(huì)常駐在MFT中，而MFT是Windows一啟動(dòng)就會(huì)載入到內(nèi)存中的，這樣當(dāng)你查看這些文件或文件夾時(shí)，其實(shí)它們的內(nèi)容早已在緩存中了，自然大大提高了文件和文件夾的訪問(wèn)速度。

　　小提示

　　為什么FAT的效率不如NTFS高

　　FAT文件系統(tǒng)的文件分配表只能列出了每個(gè)文件的名稱(chēng)及起始簇，并沒(méi)有說(shuō)明這個(gè)文件是否存在，而需要通過(guò)其所在文件夾的記錄來(lái)判斷，而文件夾入口又包含在文件分配表的索引中。因此在訪問(wèn)文件時(shí)，首先要讀取文件分配表來(lái)確定文件已經(jīng)存在，然后再次讀取文件分配表找到文件的首簇，接著通過(guò)鏈?zhǔn)降臋z索找到文件所有的存放簇，最終確定后才可以訪問(wèn)。

　　3.磁盤(pán)自我修復(fù)功能

　　NTFS利用一種“自我療傷”的系統(tǒng)，可以對(duì)硬盤(pán)上的邏輯錯(cuò)誤和物理錯(cuò)誤進(jìn)行自動(dòng)偵測(cè)和修復(fù)。在FAT16和FAT32時(shí)代，我們需要借助Scandisk這個(gè)程序來(lái)標(biāo)記磁盤(pán)上的壞扇區(qū)，但當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，數(shù)據(jù)往往已經(jīng)被寫(xiě)在了壞的扇區(qū)上了，損失已經(jīng)造成。

　　NTFS文件系統(tǒng)則不然，每次讀寫(xiě)時(shí)，它都會(huì)檢查扇區(qū)正確與否。當(dāng)讀取時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，NTFS會(huì)報(bào)告這個(gè)錯(cuò)誤;當(dāng)向磁盤(pán)寫(xiě)文件時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，NTFS將會(huì)十分智能地?fù)Q一個(gè)完好位置存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，操作不會(huì)受到任何影響。在這兩種情況下，NTFS都會(huì)在壞扇區(qū)上作標(biāo)記，以防今后被使用。這種工作模式可以使磁盤(pán)錯(cuò)誤可以較早地被發(fā)現(xiàn)，避免災(zāi)難性的事故發(fā)生。

　　有些人發(fā)現(xiàn)當(dāng)把磁盤(pán)轉(zhuǎn)換為NTFS文件系統(tǒng)后，用磁盤(pán)掃描程序就很難發(fā)現(xiàn)磁盤(pán)錯(cuò)誤了。經(jīng)過(guò)前面的介紹，你知道這是為什么了嗎?

　　4.“防災(zāi)賑災(zāi)”的事件日志功能

　　在NTFS文件系統(tǒng)中，任何操作都可以被看成是一個(gè)“事件”。比如將一個(gè)文件從C盤(pán)復(fù)制到D盤(pán)，整個(gè)復(fù)制過(guò)程就是一個(gè)事件。事件日志一直監(jiān)督著整個(gè)操作，當(dāng)它在目標(biāo)地——D盤(pán)發(fā)現(xiàn)了完整文件，就會(huì)記錄下一個(gè)“已完成”的標(biāo)記。假如復(fù)制中途斷電，事件日志中就不會(huì)記錄“已完成”，NTFS可以在來(lái)電后重新完成剛才的事件。事件日志的作用不在于它能挽回?fù)p失，而在于它監(jiān)督所有事件，從而讓系統(tǒng)永遠(yuǎn)知道完成了哪些任務(wù)，那些任務(wù)還沒(méi)有完成，保證系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)閿嚯姷韧话l(fā)事件發(fā)生紊亂，最大程度降低了破壞性。

　　5.我是否需要哪些附加的功能?

　　其實(shí)，NTFS還提供了磁盤(pán)壓縮、數(shù)據(jù)加密、磁盤(pán)配額(在“我的電腦”中右擊分區(qū)并并行“屬性”，進(jìn)入“配額”選項(xiàng)卡即可設(shè)置)、動(dòng)態(tài)磁盤(pán)管理等功能，這些功能在很多報(bào)刊雜志上介紹的比較多了，這里不再詳細(xì)介紹。

　　NTFS提供了為不同用戶(hù)設(shè)置不同訪問(wèn)控制、隱私和安全管理功能。如果你的系統(tǒng)處于一個(gè)單機(jī)環(huán)境，比如家用電腦，那么這些功能對(duì)你意義不是很大。

　　小提示

　　從FAT轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的NTFS，性能有折扣

　　如果分區(qū)是從FAT32轉(zhuǎn)換為NTFS文件系統(tǒng)的(使用命令為“CONVERT 驅(qū)動(dòng)器盤(pán)符 /FS:NTFS”)，不僅MFT會(huì)很容易出現(xiàn)磁盤(pán)碎片，更糟糕的是，磁盤(pán)碎片整理工具往往不能整理這各分區(qū)中的MFT，嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。因此，建議將分區(qū)直接格式化為NTFS文件系統(tǒng)。