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菜鸟充电:重新认识NTFS文件系统

 技术教程   2006-03-11

虽然许多读者都知道NTFS这个名词,但细细深究起来却又似懂非懂,比如:有人认为NTFS对游戏支持不好,它的安全性到底体现在什么地方,即使用了似乎也没有什么感觉。本篇文章将给大家一个关于NTFS的满意答案。 

  一、什么是文件系统和NTFS 

  首先,需要澄清读者对于文件系统的一些错误理解,经常有这样的说法,“我的硬盘是FAT32格式的”,“C盘是NTFS格式”等,它们的错误在于,NTFS或是FAT32并不是格式,而是管理文件的系统,其次刚买回来的硬盘并没有文件系统,必须使用FDISK或Windows 2000/XP的分区工具等对其进行分区并格式化后才会有管理文件的系统,因此文件系统是对应分区的,而不是硬盘,不管是将硬盘分成一个分区,还是几个分区。 

  举个通俗的比喻,一块硬盘就像一个块空地,文件就像不同的材料,我们首先得在空地上建起仓库(分区),并且指定好(格式化)仓库对材料的管理规范(文件系统),这样才能将材料运进仓库保管。 

  文件不会受所在分区的文件系统影响,就像同样是汽车轮胎在A仓库可能直接堆在地上,而B仓库则会挂在土·啬上,仅仅是放置和管理方法不同而已,因此,在NTFS分区和FAT32分区的文件可以随意在分区间移动,内容不会因此产生任何不同。 

  NTFS的英文全称为“NT File System”,中文意为NT文件系统(在“我的电脑”中右击“属性”,在弹出窗口中就可以看到文件系统信息)。它随着1996年7月的Windows NT 4.0诞生的,但直到Windows 2000,它才开始在个人用户中间得以推广,跨入了主力分区文件系统的行列。今天,Windows XP/2003和NTFS早已是“如胶似漆”了。 

  我们知道,当初FAT32文件系统的出现对于FAT16而言,可以说是有了比较明显的改善,但NTFS对FAT32的改进,就必须得用“卓越”来形容了。   

  NTFS最大分区上限已达到了2TB(1TB=1024GB),从诞生到现在经历了多个版本,Windows NT4.0中的版本为1.2,Windows 2000为3.0,Windows XP为3.1。如果要查看当前NTFS版本号,只要在命令提示符中输入“fsutil fsinfo ntfsinfo c:”(C为分区盘符)即可看到。 

  小知识 

  常见文件系统 

  FAT12:IBM第一台个人电脑中的MS-DOS 1.0使用的文件系统,主要用于软盘。这种系统限制分区的容量最大为16MB——但这根本算不上问题,因为软盘容量从来没有达到16MB。 

  FAT16:它被很多操作系统支持,兼容性最好,但分区最大只能到2GB,并且空间浪费现象比较严重。并且由于FAT16文件系统是单用户文件系统,不支持任何安全性及长文件名。 
  FAT32:是在FAT16基础上发展而来,随着Windows 95 OSR2一起发布,可以被大多数操作系统支持,FAT32比FAT16更有效地利用了硬盘空间,并且最大分区的上限已经达到了32GB,适合一般家庭使用。 

  ISO9660:CD-ROM的文件系统,不过现在已经延伸出很多新的文件系统,对它的一些缺点进行了弥补,如Juliet等。 

  UDF:可读写光盘的文件系统。 

  Mac HFS:苹果电脑的文件系统,对大容量磁盘有比较好的支持。不过,现在大多数苹果电脑还在使用FAT32文件系统。 

  二、细数NTFS的四大优点 

  1.具备错误预警的文件系统 

  在NTFS分区中,最开始的16个扇区是分区引导扇区,其中保存着分区引导代码,接着就是主文件表(Master File Table,以下简称MFT),但如果它所在的磁盘扇区恰好出现损坏,NTFS文件系统会比较智能地将MFT换到硬盘的其他扇区,保证了文件系统的正常使用,也就是保证了Windows的正常运行。而以前的FAT16和FAT32的FAT(文件分配表)则只能固定在分区引导扇区的后面,一旦遇到扇区损坏,那么整个文件系统就要瘫痪。 

  但这种智能移动MFT的做法当然并非十全十美,如果分区引导代码中指向MFT的部分出现错误,那么NTFS文件系统便会不知道到哪里寻找MFT,从而会报告“磁盘没有格式化”这样的错误信息。为了避免这样的问题发生,分区引导代码中会包含一段校验程序,专门负责侦错。 

  2.文件读取速度更高效! 

  恐怕很多人都听说NTFS文件系统在安全性方面有很多新功能,但你可否知道:NTFS在文件处理速度上也比FAT32大有提升呢? 

  对DOS略知一二的读者一定熟悉文件的各种属性:只读、隐藏、系统等。在NTFS文件系统中,这些属性都还存在,但有了很大不同。在这里,一切东西都是一种属性,就连文件内容也是一种属性。这些属性的列表不是固定的,可以随时增加,这也就是为什么你会在NTFS分区上看到文件有更多的属性。 

  NTFS文件系统中的文件属性可以分成两种:常驻属性和非常驻属性,常驻属性直接保存在MFT中,像文件名和相关时间信息(例如创建时间、修改时间等)永远属于常驻属性,非常驻属性则保存在MFT之外,但会使用一种复杂的索引方式来进行指示。如果文件或文件夹小于1500字节(其实我们的电脑中有相当多这样大小的文件或文件夹),那么它们的所有属性,包括内容都会常驻在MFT中,而MFT是Windows一启动就会载入到内存中的,这样当你查看这些文件或文件夹时,其实它们的内容早已在缓存中了,自然大大提高了文件和文件夹的访问速度。 

  小提示 

  为什么FAT的效率不如NTFS高 

  FAT文件系统的文件分配表只能列出了每个文件的名称及起始簇,并没有说明这个文件是否存在,而需要通过其所在文件夹的记录来判断,而文件夹入口又包含在文件分配表的索引中。因此在访问文件时,首先要读取文件分配表来确定文件已经存在,然后再次读取文件分配表找到文件的首簇,接着通过链式的检索找到文件所有的存放簇,最终确定后才可以访问。 

  3.磁盘自我修复功能 

  NTFS利用一种“自我疗伤”的系统,可以对硬盘上的逻辑错误和物理错误进行自动侦测和修复。在FAT16和FAT32时代,我们需要借助Scandisk这个程序来标记磁盘上的坏扇区,但当发现错误时,数据往往已经被写在了坏的扇区上了,损失已经造成。 
  NTFS文件系统则不然,每次读写时,它都会检查扇区正确与否。当读取时发现错误,NTFS会报告这个错误;当向磁盘写文件时发现错误,NTFS将会十分智能地换一个完好位置存储数据,操作不会受到任何影响。在这两种情况下,NTFS都会在坏扇区上作标记,以防今后被使用。这种工作模式可以使磁盘错误可以较早地被发现,避免灾难性的事故发生。 

  有些人发现当把磁盘转换为NTFS文件系统后,用磁盘扫描程序就很难发现磁盘错误了。经过前面的介绍,你知道这是为什么了吗? 

  4.“防灾赈灾”的事件日志功能 

  在NTFS文件系统中,任何操作都可以被看成是一个“事件”。比如将一个文件从C盘复制到D盘,整个复制过程就是一个事件。事件日志一直监督着整个操作,当它在目标地——D盘发现了完整文件,就会记录下一个“已完成”的标记。假如复制中途断电,事件日志中就不会记录“已完成”,NTFS可以在来电后重新完成刚才的事件。事件日志的作用不在于它能挽回损失,而在于它监督所有事件,从而让系统永远知道完成了哪些任务,那些任务还没有完成,保证系统不会因为断电等突发事件发生紊乱,最大程度降低了破坏性。 

  5.我是否需要哪些附加的功能? 

  其实,NTFS还提供了磁盘压缩、数据加密、磁盘配额(在“我的电脑”中右击分区并并行“属性”,进入“配额”选项卡即可设置)、动态磁盘管理等功能,这些功能在很多报刊杂志上介绍的比较多了,这里不再详细介绍。 

  NTFS提供了为不同用户设置不同访问控制、隐私和安全管理功能。如果你的系统处于一个单机环境,比如家用电脑,那么这些功能对你意义不是很大。 

  小提示 

  从FAT转换过来的NTFS,性能有折扣 

  如果分区是从FAT32转换为NTFS文件系统的(使用命令为“CONVERT 驱动器盘符 /FS:NTFS”),不仅MFT会很容易出现磁盘碎片,更糟糕的是,磁盘碎片整理工具往往不能整理这各分区中的MFT,严重影响系统性能。因此,建议将分区直接格式化为NTFS文件系统。 

  三、NTFS的七大热点问答 

  1.是不是NTFS一定比FAT32更高效,为什么我感觉不到呢? 

  当然也不能这样一概而论,因为NTFS与FAT的单个文件操作速度差异往往仅在毫秒之间.一般无法察觉,如果硬盘小,文件操作不频繁,那么差异不明显,不过随着硬盘向200GB迈进,电脑同时执行多任务的机会不断增加,差异会越来越明显。 

  同时,NTFS的MFT相当于一个小型数据库,因此对硬件也有较高要求,而且对于较小分区它反而不如FAT32更高效,因此,是否使用NTFS文件系统还有以下几个注意点: 

  ★微软建议分区大于32GB最好使用NTFS文件系统,而且在Windows XP中,分区超过个数字后,就无法格式为FAT32文件系统了。专家的建议是,分区在8GB以下,FAT32会更高效,分区在16GB或更高时,最好选择NTFS文件系统。对于8GB~16GB的分区,使用哪种就看你自己的喜好了。 

  ★硬盘转速最好在5400转以上,CPU主频不低于700MHz,内存不少于256MB。 

  2.在Windows 98中如何查看NTFS分区中的内容? 

  推荐你使用NTFS Reader for DOS(下载地址:http://www.onlinedown.net/soft/10162.htm),它可以在DOS中查看、复制NTFS分区中的文件。另外,你还可以下载http://download2.lsoft.net/NtfsFloppySetup.exe,用它可以制作能够访问NTFS分区的启动软盘,而http://download2.lsoft.net/boot-cd-iso.zip则可制作相应的启动光盘。 

  3.看起来主文件分区表(MFT)十分重要,如果它损坏了如何恢复? 

  很简单,在“开始→运行”中输入“Cmd”,进入命令提示符。输入“Chkdsk”,回车后就会开始查找磁盘错误,找到后可以使用“Chkdsk /F”进行修复。 

  另外,还有朋友在看过22期《系统慢可能是你的文件太多了》一文后询问,如何优化MFT,其实很简单,就是定期用磁盘碎片整理工具整理磁盘,这样同时也会对MFT中的碎片进行整理。这里还有一个手工的方法,就是将分区中所有文件移动到其他分区,然后再移动回来,这等于重新整理和优化了数据分区的MFT,但效果比碎片整理差一些。 

  4.NTFS会对游戏运行有不良影响吗? 

  很多人关注这个问题,而有些人认为FAT32更适合玩游戏。其实,NTFS只是一种管理文件的系统,和游戏没有任何直接联系。也就是说,NTFS不会对游戏有特别优势,FAT32也同样如此。惟一值得小心的是一些较低级别的应用程序,它们会跳过高端的Win32 API接口,试图直接访问磁盘扇区,它们才是NTFS可怕的敌人。 

  5.如何配置簇的大小呢? 

  簇是文件系统中基本的储存单位,当你在Windows对分区进行格式化时,会有簇大小的选择(见图4 24rntfs04),如果设置的值比较大,那么文件保存时占用的簇就会少,从而文件读取性能就越高。还是用个比喻,簇就像仓库中的柜子,如果你选择的是小号柜子,那么一批材料可能一个柜子装不满,还得用三到四个,如果是大号柜子,那么可能只用一个或两个就装下了。这样装和取材料时,柜子越少效率就越高。但是,不少批次的材料可能一个大柜子都装不满,这样柜子就只能空着许多空间,积少成多,会浪费不少空间。 

  到底应该选择多少更合适呢?一个简单的办法就是,首先确定分区主要用来保存什么样的文件,如果是体积很大的视频和多媒体文件,那么最好将簇设置得大一些,这样可以提高性能。如果分区主要存储网页或文本文件等文件,建议簇小一些,推荐使用Windows的“默认值”,这样会减少空间浪费。 

  如果你想更改当前分区的簇的大小,同时又不想重新格式化,可以使用PQMagic来完成(“高级→调整簇的大小”)。 

  6.什么时候选择压缩NTFS卷 

  在“我的电脑”中右击某个分区并选择“属性”,在“常规”选项卡中有一个“压缩驱动器以节省磁盘空间”的选项,这个功能确实可以节省一些磁盘空间,但根据CPU速度、分区的大小和要压缩的数据,应用它后可能会不同的效率,或者提升,或者降低系统性能。 

  我们建议,如果CPU非常快,但硬盘属于比较慢的型号,可以考虑压缩,这样会对文件读取效率有些提高;如果分区大于8GB,则不要选择压缩,这样会影响系统性能;如果分区中保存的文件大部分是已经不能压缩的数据,比如:JPG、ZIP等已经压缩过的文件,那么即使选择了压缩,也不会有节省空间的效果,建议对主要保存文本、Office、BMP等文件的分区进行压缩。 

  7.给文件/文件夹加密之后,系统被格式化了,怎么才能访问这些文件夹? 

  最保险的方式是在格式化之前,以管理员身份设置“数据恢复代理”,以备将来的不时之需。

  • 汗一个先,怎么发出来的我都看不懂
    我名明打的汉字撒
    换成内的应该可以了。。
    听说都把系统盘用NTFS,其他都FAT32
    原因?很多软件不支持NTFS还是什么?
    我想把我的分区都采用NTFS有什么优缺点呢

    9 10
     
  • 我一直所有分区都使用NTFS,没发现有问题。。。
    所有软件都支持NTFS~~除了Win98~~

    9 10
     
    • ME TOO没问题。

      9 10
       
  • 恩谢谢
    X-FORCE果然很热心的帮助我们小菜鸟
    希望你网战越办越好!~~

    9 10
     
  • 呵呵~~谢谢~~

    10 10
     
  • 我想转载你的文章,不知道可否~[Yoci-01]

    7 10
     
  • 可以的,只要在转载的文章著名来源于『异次元の世界』www.X-Force.cn即可~

    6 10
     
  • 好文章,学习了。以前只知其一,不知其二,看了本篇文章后,明白了不少。感谢!

    7 10
     
  • 顶一下,NTFS系统格式挺好用.但一个硬盘有不同系统格式时时,在WIN2000开机后会弹出一个错误.

    10 10
     
  • 哦,谢了,我看过后有了不少收获,以前也错在一些认识的误区!!
    —————————–
    < X-Force 温馨回复 ^_^ > 嗯~

    8 10
     
  • 呵呵,又学了一课,看来我这种菜鸟要常来异次元,支持X-FORCE

    9 10
     
  • 啊,我今天第一次看到这篇文章诶~~学习学习…

    6 10
     
  • 我也学习了一下,版主说的好清楚呀,谢谢了

    7 10
     
  • 好文,顶顶

    7 10
     
  • 随着大容量硬盘的普及,运用NTFS会更加普遍了。不过你对分区和文件管理系统的解释会不会有一点误导,分区只是windows的概念而已。

    8 10
     
  • 我不想格式化分区有什么好方法转到NTFS吗

    9 10
     
  • 好文章,谢谢楼主详细介绍

    10 10
     
  • 学习了!获益匪浅!!
    不过,如果我原来是FAT32,并且分区上有文件,此时再转化成NTFS时,对文件有什么影响?

    10 10
     
    • FAT32可以无损转NTFS,不过要想从NTFS转回FAT32想要无损就做不到了。建议最好是保留C盘的FAT32格式,其他盘统统NTFS。

      7 10
       
  • 真的太好了,这样网站才是我们的好朋友!支持你们!!!!

    7 10
     
  • 学习了,谢谢!

    7 10
     
  • 5.如何配置簇的大小呢?
    这点上你说的好象不对 你再查查资料?

    6 10
     
  • 怎么将文件系统FAT32转换成NTFS

    7 10
     
    • convert d:/fs:ntfs

      在cmd下

      把D盘无损转换成NTFS

      7 10
       
  • 醍醐灌顶!!!!!!受益匪浅!!!!感谢楼主!!!!

    7 10
     
  • 所有NTFS分区都压缩= =

    10 10
     





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