سیستم فایل و انواع آن

سیستم فایل و انواع آن :

در جلسه گذشته درباره هارد دیسک و ساختار آن صحبت کردیم. همچنین دانستیم که اولین گام برای شناساندن هارد دیسک به یک سیستم، Initialize کردن آن است.

پس از Initialize کرد هارد دیسک نوبت آن میرسد که هارد دیسک را قالب بندی کنیم. همانطور که میدانید لغت “قالب” در زبان انگلیسی “Format” ترجمه میشود. اما ممکن است برایتان سوال به وجود بیاید که چرا باید هارد دیسک را Format کنیم. برای یافتن پاسخ سوال خود به مثال زیر توجه کنید :

اتاقی را در نظر بگیرید که قرار است تعداد زیادی کتاب را در آن قرار دهید. شما میتوانید همه ی کتاب ها را به صورت نامنظم در هر کجای اتاق به دلخواه قرار دهید به طوری که هیچ دسته بندی خاصی برای آن ها در نظر گرفته نشود. در این صورت مسلما پس از مدتی یافتن کتاب های مورد نظرتان کار بسیار سخت و حوصله سر بری خواهد شد. اما شما راه دیگری نیز برای چیدن کتاب های خود در اتاق دارید. شما میتوانید قفسه هایی را تهیه کنید و هر کتاب را بر اساس محتوای خودش درون قفسه های مشخصی قرار دهید. برای مثال کتاب های تاریخی در قفسه ی تاریخی، کتاب های فلسفی در قفسه ی فلسفی، کتاب های علمی در قفسه ی علمی و به همین ترتیب هر کتاب در جایگاه و قفسه مخصوص به خود نگهداری شود.

حال بیایید این مثال را با مطالب مربوط به هارد دیسک و Format کردن آن مقایسه کنیم تا بهتر متوجه دلیل Format کردن هارد دیسک شویم.

در حقیقت اتاق همان هارد دیسک است و قفسه ها پارتیشن هایی هستند که اطلاعات درون آن ها ذخیره میشوند. قفسه بندی کردن اتاق Partition style نام دارد. کتاب ها نیز داده هایی هستند که بر روی هارد دیسک ذخیره میشوند. حال شما بر اساس تعداد کتاب ها، اندازه ی هر کتاب، شکل و ساختار اتاق و … میتوانید اندازه ی قفسه ها را تعیین کنید. برای مثال شما با در نظر گرفتن همه ی فاکتور ها تشخیص میدهید که قفسه ها باید سایز متوسطی داشته باشند. تعیین کردن سایز قفسه ها در واقع همان Format کردن هارد دیسک است.

در کنار مفهوم Format مفهوم دیگری به نام File System نیز وجود دارد که باید تفاوت این دو را با یکدیگر متوجه شویم. File system وظیفه ی ایجاد ارتباط بین کاربر، سیستم عامل و سخت افزار را به عهده دارد.

File System الگویی است که برای ذخیره، بازیابی و سازماندهی فایل‌ها و داده‌ها بر روی حافظه‌ ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. File system های مختلف از Format های مختلفی مانند NTFS و FAT برای مدیریت استفاده میکنند.

سیستم فایل FAT :

Fat سیستم فایلی است که اولین بار در سال ۱۹۷۷ بر روی دیسک های فلاپی ساخته شد. خانواده سیستم فایل ‌FAT شامل FAT12 ،FAT16  و FAT32 می‌ باشد. FAT مخفف File Allocation Table (جدول تخصیص فایل) است و FAT32 توسعه ای از آن است که فایل ها را در بسته های ۳۲ بیتی ذخیره می‌کند. این نوع فایل سیستم، اندکی قدیمی است و این روزها کمتر مورد استفاده قرار میگیرد.

سیستم فایل NTFS :

در گذشته کمپانی مایکروسافت سیستم عاملی به نام NT را عرضه کرده بود. تکنولوژی فایل سیستم NT مخصوص به خودش بود و NTFS نامیده میشد. NTFS در مقایسه با FAT از عملکرد بهتری برخوردار بود به طوری که امروزه معمولا در سیستم عامل های جدید نیز از فایل سیستم NTFS استفاده میشود. در زیر به شرح برخی از قابلیت های سیستم فایل NTFS میپردازیم :

Comparison : امکان فشرده سازی اطلاعات وجود دارد.

Encryption : Data ها رمزگذاری میشوند.

Quata : میتوان برای هر یوزر حجم مشخصی از فضای حافظه را در نظر گرفت. برای مثال یوزر شماره ۱ فقط اجازه ی ذخیره کردن ۵۰۰m فایل را در درایو D داشته باشد.

Permission : میتوان برای هر یوزر دسترسی متفاوتی تعیین نمود.

تفاوت فایل سیستم FAT و NTFS :

سیستم فایل ReFS :

ReFS یا Resilient File System یک فایل سیستم است که توسط مایکروسافت برای استفاده در سیستم عامل ویندوز طراحی شده است تا بر برخی از محدودیت های فایل سیستم NTFS غلبه نماید. این فایل سیستم بر روی ویندوز سرور ۲۰۱۲ و ویندوز ۸ تعبیه شد و امروزه در سیستم عامل های جدید نیز مورد استفاده قرار میگیرد. از جمله قابلیت های جدید موجود بر روی این سیستم فایل میتوان به موارد زیر اشاره نمود :

دسترسی‌پذیری (Availability) :

این ویژگی باعث می‌شود تا در‌‌صورت بروز مشکل برای برخی از داده ‌های هارد دیسک، اطلاعات سالم از خراب جدا شود. این داده ها مجددا می توانند مورداستفاده قرار گیرند و تمامی اطلاعات از بین نروند.

مقیاس‌پذیری(Scalability) :

از درایوهایی با اندازه ۲۷۸ بایت پشتیبانی میکند. این قابلیت با توجه به اندازه آن، یکی از مزایای مهم این File System است.

سیستم بروزرسانی قوی (Robust Disk Updating) :

از یک سیستم بروزرسانی Disk با نام  Allocate-on-Write Transactional Model  استفاده می‌کند. این مدل به جلوگیری بسیاری از مشکلات در نوشتن داده‌ ها کمک می‌کند. چراکه ReFS در هنگام نوشتن داده‌ها در چندین مکان به‌صورت اتوماتیک اطلاعات جداول را بروزرسانی می‌کند.

یکپارچگی داده (Data Integrity) :

از Check-Sum برای بررسی و صحت داده‌های ذخیره‌شده از این قابلیت استفاده می‌ شود.

یعنی قسمتی از فایل که وظیفه آن محافظت در برابر تغییرات است.

کلمه check–sum از دو کلمه check به معنی مقایسه یا تطبیق و sum به معنی مقدار تشکیل شده است.

سازگاری با برنامه ها (Application Compatibility) :

از بسیاری از ویژگی‌های NTFS و Win 32 API پشتیبانی می‌کند. به همین دلیل ReFS با بسیاری از برنامه‌های ویندوز سازگاری دارد.