Поделиться через

Обзор файловой системы NTFS

Новая файловая система технологии (NTFS) — это файловая система по умолчанию для современной операционной системы под управлением Windows (ОС). Он предоставляет расширенные функции, включая дескрипторы безопасности, шифрование, квоты дисков и поддержку расширенных метаданных, повышая безопасность и управление данными. Кроме того, NTFS легко интегрируется с общими томами кластера (CSV), чтобы обеспечить высокодоступное хранилище, к которому несколько узлов отказоустойчивого кластера могут одновременно получить доступ. Эта интеграция обеспечивает непрерывную доступность и устойчивость данных.

Повышенная надежность

NTFS повышает надежность, сохраняя файл журнала на основе транзакций и сведения о контрольной точке. Если происходит сбой системы, NTFS использует этот журнал для автоматического восстановления согласованности файловой системы во время следующего запуска, минимизируя риск потери данных. При обнаружении плохого сектора NTFS динамически перенаправит затронутый кластер на работоспособный, помечает исходный кластер как неиспользуемый и гарантирует сохранение данных. Например, после сбоя системы NTFS может восстановить изменения путем повторного воспроизведения журнала транзакций, помогая поддерживать целостность данных и сократить время простоя.

NTFS включает функцию самовосстановления NTFS, которая автоматически обнаруживает и восстанавливает незначительные повреждения файловой системы в фоновом режиме, не требуя отключать том. Этот упреждающий подход помогает поддерживать целостность данных и сводит к минимуму нарушения работы пользователей и приложений.

Для более значительного повреждения chkdsk файловой системы служебная программа может проверять и восстанавливать тома NTFS, сохраняя их в сети, минимизируя время простоя. Единственный период, когда том может быть недоступен, - это период, необходимый для восстановления целостности данных. При использовании NTFS с CSV восстановление может выполняться без простоя, обеспечивая непрерывную доступность. Дополнительные сведения см. в статье NTFS Health and Chkdsk.

Повышенный уровень безопасности

  • Подробный контроль доступа с помощью списков управления доступом: NTFS позволяет назначать подробные разрешения файлам и папкам с помощью списков управления доступом (ACL). Вы можете указать, какие пользователи и группы имеют доступ, определить тип доступа, например чтение, запись или изменение, и настроить безопасность в соответствии с требованиями организации.

  • Встроенная поддержка шифрования дисков BitLocker: NTFS легко работает с шифрованием диска BitLocker для защиты конфиденциальных данных на томах. BitLocker применяет аппаратные функции безопасности, такие как модуль доверенной платформы (TPM) для обеспечения шифрования устройств, защиты данных, даже если диск удален и установлен в другой системе. Это помогает предотвратить несанкционированный доступ как к данным пользователя, так и к критически важным системным файлам. Дополнительные сведения см. в статье Общие сведения о BitLocker.

Поддержка больших объемов

NTFS поддерживает большие тома с максимальными размерами, определенными версией Windows и выбранным размером кластера. В Windows Server 2019 и более поздних версиях, а также Windows 10 версии 1709 и более поздних версиях, тома NTFS могут быть размером до 8 петабайт (PB). Более ранние версии Windows поддерживают тома до 256 терабайтов. Фактический максимальный размер тома и файла зависит от размера кластера и общего количества кластеров, поддерживаемых NTFS (до 232 – 1 кластеров). В следующей таблице перечислены самые большие поддерживаемые объемы и размеры файлов для каждого размера кластера:

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 максимальный размер, поддерживаемый используемой версией Windows, вы получите ошибку STATUS_UNRECOGNIZED_VOLUME.

Внимание

Некоторые службы и приложения могут применять собственные ограничения на размер файла и тома. Например, при использовании функций предыдущих версий или приложений резервного копирования, использующих моментальные снимки службы теневого копирования томов (VSS) (без корпуса SAN или RAID), максимальный поддерживаемый размер тома составляет 64 ТБ. В зависимости от вашей рабочей нагрузки и производительности хранилища, возможно, потребуется использование меньших томов.

Требования к форматированию для больших файлов

Чтобы разрешить правильное расширение больших .vhdx файлов, существуют новые рекомендации по форматированию томов. При форматировании томов, которые используются для дедупликации данных или на которых размещаются большие файлы, такие как .vhdx файлы размером более 1 ТБ, используйте командлет Format-Volume со следующими параметрами:

Format-Volume -DriveLetter <DriveLetter> -FileSystem NTFS -AllocationUnitSize 65536 -UseLargeFRS

В этом примере параметр AllocationUnitSize задает размер единицы выделения 64 КБ (65 536 байт), а UseLargeFRS обеспечивает поддержку сегментов больших записей файлов.

Вы также можете выполнить format команду в командной строке с повышенными привилегиями, где /L форматирует большой том сегмента записи файлов (FRS) и /A:64k задает размер единицы выделения 64 КБ:

format <DriveLetter> /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. По соображениям производительности можно выборочно отключить псевдоним 8.3 для отдельных томов NTFS в Windows Server 2008 R2, Windows 8 и более поздних версиях ОС Windows. В системах Windows Server 2008 R2 и более поздних версий короткие имена отключены по умолчанию при форматировании тома с помощью ОС. Для обеспечения совместимости приложений на системном томе все еще активированы 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 превышает пределы длины пути в 260 символов, установленные 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 CSV. Для получения дополнительной информации см. в разделе «Использование общих томов кластера в отказоустойчивом кластере».

Гибкое распределение 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 к пустой папке на локальном NTFS-диске, если у вас закончились буквы диска или нужно создать дополнительное пространство, доступное из существующей папки.

См. также