Обзор файловой системы NTFS

  • Статья

Область применения: Windows Server 2022, Windows 10, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008

NTFS, основная файловая система для последних версий Windows и Windows Server, предоставляет полный набор функций, включая дескрипторы безопасности, шифрование, квоты дисков и расширенные метаданные. Его можно использовать с общими томами кластера (CSV) для обеспечения непрерывно доступных томов, к которым можно получить доступ одновременно из нескольких узлов отказоустойчивого кластера.

Дополнительные сведения о функциях см. в разделе "Связанные ссылки " этой статьи. См. сведения о новой системе Resilient File System (ReFS).

Повышенная надежность

NTFS использует файл журнала и сведения о контрольных точках для восстановления согласованности файловой системы при перезагрузке компьютера после сбоя системы. После ошибки в плохом секторе NTFS динамически переназначает кластер, содержащий плохой сектор, и выделяет новый кластер для данных. Он также помечает исходный кластер как плохой и больше не использует старый кластер. Например, после сбоя сервера NTFS может восстановить данные путем воспроизведения файлов журнала.

NTFS постоянно отслеживает и исправляет временные проблемы повреждения в фоновом режиме без отключения тома. Эта функция известна как самовосстановление NTFS, которая была представлена в Windows Server 2008.

При значительных проблемах с повреждением программа Chkdsk в Windows Server 2012 и более поздних версиях сканирует и анализирует диск, пока том подключен, ограничивая время автономной работы временем, необходимым для восстановления целостности данных в томе. При использовании NTFS с общими томами кластера время простоя не требуется. Дополнительные сведения см. в статье NTFS Health and Chkdsk (Работоспособность NTFS и Chkdsk).

Повышенный уровень безопасности

  • контроль доступа безопасность списка (ACL) для файлов и папок: NTFS позволяет задать разрешения для файла или папки, указать группы и пользователей, доступ к которым требуется ограничить или разрешить, и выбрать тип доступа.

  • Поддержка шифрования дисков BitLocker: Шифрование дисков BitLocker обеспечивает большую безопасность критически важных сведений о системе и других данных, хранящихся в томах NTFS. Начиная с Windows Server 2012 R2 и Windows 8.1, BitLocker поддерживает шифрование устройств на компьютерах с архитектурой x86 и x64 с доверенным платформенным модулем, который поддерживает режим ожидания с подключением (ранее доступный только на устройствах Windows RT). Шифрование устройств помогает защитить данные на компьютерах под управлением Windows, и помогает блокировать доступ вредоносных пользователей к системным файлам, на которые они полагаются, чтобы обнаружить пароль пользователя. Кроме того, злоумышленники не получают доступ к диску, физически удаляя его с компьютера и устанавливая его на другой. Дополнительные сведения см. в статье What's New in BitLocker (Новые возможности BitLocker).

Поддержка больших томов

NTFS может поддерживать тома размером до 8 ПБ в версии Windows Server 2019 и выше и Windows 10 версии 1709 и выше (более ранние версии поддерживают до 256 ТБ). Поддерживаемые размеры томов зависят от размера кластеров и их количества. Для кластеров (232 –1) (максимальное число кластеров, поддерживаемое NTFS) поддерживаются следующие размеры томов и файлов.

Размер кластера Самый крупный том и файл
4 КБ (размер по умолчанию) 16 ТБ
8 КБ 32 ТБ
16 КБ 64 ТБ
32 КБ 128 ТБ
64 КБ (предыдущий максимальный размер) 256 ТБ
128 КБ 512 ТБ
256 КБ 1 ПБ
512 КБ 2 ПБ
1024 КБ 4 ПБ
2048 КБ (максимальный размер) 8 ПБ

Если вы пытаетесь подключить том с размером кластера, превышающим поддерживаемую максимальную версию Windows, вы получите ошибку STATUS_UNRECOGNIZED_VOLUME.

Внимание

Службы и приложения могут накладывать дополнительные ограничения на размер файлов и томов. Например, ограничение размера тома составляет 64 ТБ, если вы используете функцию предыдущих версий или приложение резервного копирования, которое использует моментальные снимки службы теневого копирования томов (и не используете сеть SAN или RAID). Тем не менее, может потребоваться использовать тома меньшего размера в зависимости от рабочей нагрузки и производительности хранилища.

Требования к форматированию для больших файлов

Чтобы разрешить правильное расширение больших файлов VDHX, существуют новые рекомендации по форматированию томов. При форматировании томов, используемых с дедупликацией данных или в которых размещаются очень большие файлы, например VDHX-файлы размером более 1 ТБ, используйте Format-Volume командлет в Windows PowerShell со следующими параметрами.

Параметр Описание
-AllocationUnitSize 64KB Задает размер единицы распределения NTFS 64-КБ.
-UseLargeFRS Включает поддержку сегментов записей больших файлов (FRS). Использование этого параметра увеличивает количество экстентов, разрешенных для каждого файла в томе. Для больших записей FRS ограничение увеличивается с примерно 1 500 000 до 6 000 000 экстентов.

Например, следующий командлет форматирует диск D как том NTFS с включенными FRS и размером единицы распределения 64 КБ.

Format-Volume -DriveLetter D -FileSystem NTFS -AllocationUnitSize 64KB -UseLargeFRS

Вы также можете использовать format команду. В командной строке системы введите следующую команду, где /L форматирует большой том FRS и /A:64k задает размер единицы выделения 64-КБ:

format /L /A:64k

Максимальная длина имени файла и пути к файлу

NTFS поддерживает длинные имена файлов и пути увеличенной длины со следующими максимальными значениями:

  • Поддержка длинных имен файлов с обратной совместимостью: NTFS поддерживает длинные имена файлов, сохраняя псевдоним 8.3 на диске (в Юникоде), чтобы обеспечить совместимость с файловыми системами, которые накладывают ограничение 8.3 на имена файлов и расширения. При необходимости (по соображениям производительности) можно выборочно отключить именование 8.3 на отдельных томах NTFS в Windows Server 2008 R2, Windows 8 и более поздних версиях операционной системы Windows. В Windows Server 2008 R2 и более поздних версий короткие имена по умолчанию отключены при форматировании тома с помощью операционной системы. Для совместимости приложений на системном томе все еще включены короткие имена.

  • Поддержка путей расширенной длины: многие функции API Windows имеют версии Юникода, которые позволяют увеличить длину пути примерно 32 767 символов. Это общее значение выходит за предел 260-символьный путь, определенный параметром MAX_PATH. Подробные требования к формату имени и пути файла и рекомендации по реализации путей расширенной длины см. в разделе Именование файлов, путей и пространств имен.

  • Кластеризованное хранилище: при использовании в отказоустойчивых кластерах NTFS поддерживает непрерывно доступные тома, к которым можно получить доступ несколькими узлами кластера одновременно при использовании с файловой системой общих томов кластера (CSV). Дополнительные сведения см. в статье Использование общих томов кластера в отказоустойчивом кластере.

Динамическое выделение емкости

Если пространство тома ограничено, NTFS предоставляет следующие возможности для работы с емкостью хранилища сервера:

  • применение дисковых квот для отслеживания и контроля использования дискового пространства в томах NTFS для отдельных пользователей;
  • сжатие файловой системы, чтобы максимально увеличить объем хранимых данных;
  • увеличение размера тома NTFS возможно путем добавления нераспределенного пространства с того же или с другого диска;
  • Подключите том в любой пустой папке на локальном томе NTFS, если у вас не было букв диска или необходимо создать дополнительное пространство, доступное из существующей папки.