NTFS, exFAT, FAT32, APFS, HFS+ ja EXT4 täielik analüüs

Informatec Digital » Ressursid » NTFS, exFAT, FAT32, APFS, HFS+ ja EXT4 täielik analüüs

Kui olete kunagi pidanud vormindama USB-mäluseadet, välist kõvaketast või mälukaarti , teate, et esimene dilemma on õige failisüsteemi valimine. See pole väike asi: sellest otsusest sõltub ühilduvus erinevate operatsioonisüsteemidega, maksimaalne salvestatava faili suurus ja paljudel juhtudel ka seadme jõudlus.

Pimesi valimine võib kaasa tuua rohkem kui ühe ebameeldiva üllatuse. Kui näiteks lood USB-mälupulga vormingus, mida sinu teler, Mac või Android-telefon ei tunne ära , siis vähim, mis juhtuda saab, on see, et sa ei näe faile. Halvimal juhul ei saa draivi isegi ühendada. Seetõttu tasub võtta viis minutit, et mõista, mida NTFS, exFAT, FAT32, APFS või isegi EXT4 pakuvad, ja teha tark valik.

Mis täpselt on failisüsteem?

Failisüsteem on lihtsalt öeldes "keel", mida ketas, USB-draiv või SSD kasutab andmete korraldamiseks ja leidmiseks . See määratleb, kuidas faile salvestatakse, kuidas need plokkideks jagatakse, milliseid metaandmeid salvestatakse ning milliseid reegleid kaustad ja õigused järgivad.

Tänu sellele "keelele" suudab operatsioonisüsteem leida miljonite hulgast konkreetse faili , teada saada, kui palju ruumi on vaba, millised sektorid on kahjustatud ja milline kasutaja pääseb ligi millisele kaustale. Ilma failisüsteemita oleks ketas lihtne bittide kogum ilma korra või struktuurita.

Teine oluline funktsioon on hierarhiline korraldus: kataloogide ja alamkataloogide struktuur, mida me iga päev kasutame. Lisaks sisaldavad paljud tänapäevased süsteemid terviklikkuse mehhanisme (nt logimine või ajakirja pidamine), samuti krüpteerimis-, tihendus- või hetktõmmise valikuid, et kaitsta andmeid voolukatkestuste või tarkvaravigade eest.

Igal operatsioonisüsteemil on oma eelistused. Windows kasutab vaikimisi NTFS-i , praegused Macid eelistavad APFS-i ja Linuxi maailm kasutab tavaliselt EXT4-d. Sellegipoolest saavad kõik teiste formaatidega erineva kergusega hakkama ja just siin tulevadki mängu sildamisvõimalused, näiteks FAT32 või exFAT, andmete jagamiseks platvormide vahel.

FAT32: veteranist üliühilduv, kuid oluliste piirangutega

FAT32 on üks arvutikunsti "klassikuid". See sai alguse 1990. aastatel FAT16 ja FAT12 edasiarendusena ning on siiani asjakohane, kuna pakub peaaegu universaalset ühilduvust vanemate arvutite, konsoolide, telerite ja seadmetega . Seda leidub tavaliselt odavatel USB-mälupulkadel ja mälukaartidel tavaliste seadmete jaoks.

Selle toimimine põhineb failide eraldamise tabelil , mis näitab, millistes klastrites iga fail kettal paikneb. See disain on väga lihtne, mistõttu on seda lihtne rakendada isegi väikese energiatarbega riistvaral, kuid see selgitab ka mõningaid selle piiranguid.

FAT32 peamine puudus on see, et see ei luba üksikuid faile, mis on suuremad kui 4 GB . Pole vahet, kas teil on 2 TB partitsioon: väga suur film, suur varukoopia või virtuaalmasin ei mahu ühte faili. Lisaks ei saa Windowsis tavaliste tööriistade abil luua FAT32 partitsioone, mis on suuremad kui 32 GB, kuigi teoreetiline mahupiirang on umbes 8 TB.

Igapäevases kasutuses on FAT32 ka altid killustumisele ning sellel puuduvad täiustatud funktsioonid , nagu detailsed õigused, krüptimine või muudatuste logimine. Seetõttu ei ole see soovitatav tänapäevastele sisemistele draividele ega intensiivsele kasutamisele; selle loomulik elupaik on väikesed USB-mälupulgad, lihtsad multimeediaseadmed või väga vanad arvutid.

Positiivne on see, et praktiliselt iga seade saab FAT32-vormingusse lugeda ja kirjutada ilma täiendavate draiveriteta : Windows, macOS, Linux, mängukonsoolid, kaamerad, telerid ja paljud teised. See kõikjalolek on põhjus, miks see vaatamata vananemisele on endiselt nii levinud.

exFAT: tänapäevane järeltulija andmete jagamiseks süsteemide vahel

FAT32 piirangute ületamiseks ilma ühilduvust kaotamata lõi Microsoft 2006. aastal exFAT-i (laiendatud failide eraldustabel). See on formaat, mis on loodud mälupulkade, suure mahutavusega SD-kaartide ja väliste kõvaketaste jaoks , mida saab erinevate operatsioonisüsteemide vahel teisaldada.

exFAT-i peamine eelis on see, et see kaotab 4 GB failisuuruse piirangu . Saate salvestada tohutuid 4K videoid, kettakujutisi, suuri projekte või muid suuri faile ilma suuruse pärast muretsemata. Teoreetilised mahu ja failisuuruse piirangud on nii kõrged (eksbibaitide ja zebibaitide suurusjärgus), et praktikas te neid koduarvutites ei kohta.

Ühilduvuse osas toetavad exFAT-i Windows alates XP SP3-st, macOS alates versioonist 10.6.5 ja paljud Linuxi distributsioonid (mõnikord lisapakettide kaudu), samuti paljud tänapäevased seadmed, näiteks kaamerad, mängukonsoolid ja telerid. Ka Android toetab seda uuemates versioonides, mis teeb sellest väga paindliku valiku.

Tehnilisel tasandil kasutab exFAT väiksemaid klastreid ja tõhusamat ruumihaldust kui FAT32, vähendades väikeste failide puhul raiskamist. Siiski puudub sellel NTFS-i või APFS-i logi ja täiustatud turvalisus: puuduvad detailsed õigused, sisseehitatud krüptimine või standardne päeviku haldamine.

Kus see särab? Välistel kõvaketastel ja USB-mälupulkadel, mida soovite kasutada nii Windowsis kui ka Macis ilma täiendavat tarkvara installimata . Suurte failide platvormidevaheliseks edastamiseks on exFAT peaaegu alati kõige mõistlikum valik.

NTFS: Windowsi standardne, võimas ja täiustatud turvalisusega

NTFS (uue tehnoloogiaga failisüsteem) on olnud Windowsi tänapäevaste versioonide vaikefailisüsteem aastakümneid. See on loodud suurte mahtude, väga suurte failide ja keskkondade haldamiseks, kus turvalisus ja stabiilsus on esmatähtsad.

Üks selle põhifunktsioone on faili- ja kaustatasandil detailne õiguste mudel . Tänu juurdepääsuloenditele (ACL) saavad administraatorid täpselt määratleda, kes saab iga üksust lugeda, muuta või kustutada . See on oluline mitme kasutaja ja tundlike andmetega professionaalsetes keskkondades.

NTFS sisaldab ka täiustatud funktsioone, nagu päeviku pidamine, läbipaistev tihendamine, krüptimine (EFS), TRIM-tugi SSD-dele ja pikad failinimed . Päeviku pidamine aitab säilitada süsteemi terviklikkust voolukatkestuste või krahhide korral, vähendades tõsiste andmete rikkumise ohtu.

Mis puutub piirangutesse, siis realistlikus kasutuses peetakse neid praktiliselt olematuks: teoreetilised failide ja köidete suurused ulatuvad eksbibaitidesse ja kuigi praktikas tegeletakse tavaliselt sadade terabaitide piiridega, on need koduarvutites nähtust palju suuremad.

NTFS-i suurim puudus on selle ühilduvus väljaspool Windowsi. macOS-is on NTFS-draivid natiivselt ühendatud ainult lugemiseks : saate faile vaadata ja kopeerida, kuid te ei saa neid muuta ega uusi luua ilma kolmanda osapoole tarkvara (nt Paragon NTFS, Tuxera NTFS või sarnased utiliidid) abita. Linux pakub tavaliselt lugemis- ja kirjutamistuge, kuid nõuab sageli väliseid draivereid. Androidi ja teiste seadmete puhul on ühilduvus piiratum ja nõuab tavaliselt spetsiifilisi rakendusi.

Seega sobib NTFS suurepäraselt nii Windowsi arvuti sisemiste draivide kui ka ainult selle süsteemiga kasutatavate väliste draivide jaoks . Draivide puhul, mida soovite Macide või muude seadmetega jagada, on probleemide vältimiseks tavaliselt parem valida exFAT.

APFS: Apple'i kaasaegne failisüsteem

APFS (Apple File System) on Apple'i praegune failisüsteem macOS-i, iOS-i, iPadOS-i, tvOS-i ja watchOS-i jaoks. See loodi HFS+ asendamiseks ning on optimeeritud SSD-de ja välkmäluseadmete jaoks , kuigi seda saab kasutada ka traditsioonilistel kõvaketastel.

Üks selle tehnilisi põhiprintsiipe on kopeerimise ja kirjutamise strateegia . Kui faili või metaandmeid muudetakse, ei kirjuta APFS otse olemasolevat plokki üle; see kirjutab uue versiooni mujale ja uuendab pointereid. See vähendab rikete korral andmete rikkumise ohtu ja parandab süsteemi järjepidevust.

APFS sisaldab ka hetktõmmiseid, tugevat natiivset krüptimist, jagatud ruumihaldust köidete vahel ja väga kiiret kataloogide suuruse muutmist . Kõik see tähendab kiiremaid lugemis- ja kirjutamisoperatsioone, lühemat juurdepääsuaega ja suuremat andmeturvet.

Mahu poolest saab APFS hakkama kuni 8 eksbibaidise teoreetiliste failisuurustega ja kuni 16 eksbibaidise mahuga failidega – mis on iga kodu- või väikeettevõtte jaoks astronoomilised arvud. Selles osas pole see kindlasti kitsaskoht.

APFS-i peamine puudus on selle piiratud ühilduvus väljaspool Apple'i ökosüsteemi . Windows ei saa APFS-i natiivselt lugeda ega kirjutada ning Linuxis peate kasutama kolmanda osapoole tööriistu, millel on vaid osaline tugi. Kui teil on vaja ketast Maci ja PC vahel jagada, pole selle APFS-iks vormindamine hea mõte: see töötab teie Macis ideaalselt, kuid on enamikus Windowsi masinates nähtamatu või ligipääsmatu.

Seetõttu on APFS ideaalne Maci sisemiste draivide, ainult macOS-iga kasutatavate väliste SSD-de ja uuemates versioonides Time Machine'i varukoopiate tegemiseks mõeldud draivide jaoks. Kui te ei pea neid draive arvutisse teisaldama, saate kasu nende täielikust jõudlusest ja turvalisusest.

HFS+ ja muud klassikalised macOS-vormingud

Enne APFS-i kasutas Apple aastaid HFS+ vormindust (vormindustööriistades sageli tähistatud kui „Mac OS Plus“). See on tänapäevalgi olemas vanematel kõvaketastel, välistel draividel ja vanemate macOS-i versioonidega süsteemidel.

HFS+ leidub variantidena nagu „Mac OS Extended (Journaled)” ja „Mac OS Extended (Case-Sensitive) ”. Ajakirjaga versioon lisab suurema terviklikkuse tagamiseks ajakirja; tõstutundlik variant käsitleb „File.txt” ja „file.txt” erinevate nimedena, mis on UNIX-i-laadsetes süsteemides tavaline, kuid võib rikkuda teatud Maci rakenduste tööd, mis sellist käitumist ei oota.

Kuigi macOS toetab endiselt täielikult HFS+, on selle jõudlus ja disain APFS-ist maha jäänud, eriti SSD-ketaste puhul. Kui teie Mac lubab teil valida APFS-i, on see eelistatav HFS+-ile , välja arvatud juhul, kui peate säilitama ühilduvuse väga vanade macOS-i versioonidega.

Teistes süsteemides on olukord erinev: Linux saab HFS+-iga ilma suuremate probleemideta töötada , samas kui Windows vajab nendele köidetele juurdepääsuks tavaliselt draivereid või rakendusi, piirdudes sageli lugemisega.

EXT4: Linuxi maailma etalon

GNU/Linuxi ökosüsteemis on kõige levinumad failisüsteemid ext2, ext3 ja eriti EXT4 . Viimane on oma eelkäijate loomulik edasiarendus ja on tänu jõudluse, töökindluse ja paindlikkuse tasakaalule paljudes distributsioonides vaikevalikuks saanud.

EXT4 on loodud suurte mahtude ja mahukate failide haldamiseks , mis on oluline serverite, pilvesalvestussüsteemide ja nõudlike lauaarvutite jaoks. See toetab kuni 1 eksbibaidi suuruseid köiteid ja kuni 16 tebibaiti suuruseid faile, mis ületab oluliselt tüüpilist kodukasutust.

Põhifunktsioonide hulka kuuluvad andmete terviklikkuse kaitsmine voolukatkestuste või krahhide eest , tõhusam plokkide eraldamine ja mitmesugused jõudluse täiustused võrreldes ext3-ga. Kuigi fragmenteerumist võib endiselt esineda, on see vanemate süsteemidega võrreldes oluliselt väiksem.

EXT4 peamine puudus on selle ühilduvus väljaspool Linuxit. Ei Windows ega macOS seda natiivselt toeta ; nendest süsteemidest EXT4-draivile juurdepääsuks on vaja kolmanda osapoole draivereid või rakendusi . Praktikas teeb see EXT4 ideaalseks Linuxi arvuti sisemise failisüsteemina, kuid mitte soovitatavaks väliste draivide jaoks, mida soovite Windowsi või Maciga jagada, välja arvatud juhul, kui olete nõus igale platvormile installima spetsiifilise tarkvara.

Failisüsteemide ja operatsioonisüsteemide ühilduvus

Levinud küsimus on, millist vormingut kasutada, et ketas töötaks hästi mitmes asukohas. Peamine on mõista, mida iga operatsioonisüsteem iga failisüsteemiga teha saab (lugeda, kirjutada või isegi mitte näha sisu).

Laias laastus võib praeguse olukorra kokku võtta järgmiselt: FAT32 ja exFAT on kõige universaalsemad formaadid , NTFS on Windowsis domineeriv, Apple'is APFS ja Linuxis EXT4. Siiski on nüansid olulised, eriti kirjutamise puhul.

Windows toetab täielikult FAT32, exFAT ja NTFS-i natiivselt, kuid ei saa aru APFS-ist ega EXT4-st ilma täiendava toeta. macOS seevastu loeb ja kirjutab exFAT ja FAT32, loeb NTFS-i, kuid ei kirjuta seda ilma lisatarkvarata, ning töötab suurepäraselt HFS+ ja APFS-iga . Linux saab hakkama FAT32, exFAT ja NTFS-iga (sageli spetsiifiliste draiveritega) ning on ka EXT4 loomulik kodu.

Mobiilseadmetes ja konsoolides pilt muutub: paljud nutitelerid, kaamerad, konsoolid ja meediapleierid toetavad FAT32 ja üha enam ka exFAT failisüsteemi , samas kui NTFS, APFS või EXT4 sageli ei toetata või on nende tugi piiratud. Seetõttu on enne draivi vormindamist oluline mõelda, kuhu see ühendada.

Kõik see viib selge praktilise järelduseni: kui otsite maksimaalset ühilduvust paljude seadmete vahel ja ei tööta suurte failidega , võib FAT32-st piisata. Kui teil on vaja hallata suuri faile ja jagada neid Maci ja Windowsi vahel, on exFAT loogiline valik. Ühe operatsioonisüsteemi jaoks mõeldud sisemiste draivide puhul on kõige parem kasutada vastavalt NTFS-i, APFS-i või EXT4-d.

NTFS-i, exFAT-i, FAT32 ja APFS-i suuruse ja jõudluse piirangud

Lisaks ühilduvusele on igal failisüsteemil köidete ja üksikute failide maksimaalsed suurusepiirangud . Praeguse riistvara puhul on ainult FAT32 tavaliselt tõsiseks probleemiks.

Nagu nägime, kehtestab FAT32 faili kohta 4 GB piirangu , kuigi see lubab mitme terabaidi suuruseid mahtusid. See on formaat, mis jääb ebapiisavaks kõrglahutusega videote, täielike varukoopiate või kettakujutiste käsitlemisel. Seetõttu peetakse seda "kindlaks, kuid aegunuks".

NTFS, exFAT ja APFS toimivad teises liigas: nende teoreetilised faili- ja köitemahu piirangud ulatuvad eksbibaitidesse või isegi zebibaitidesse . Praktikas peituvad kitsaskohad operatsioonisüsteemis endas, riistvaras või partitsioonimistööriistades, kuid tüüpilise kasutamise puhul ei ulatu need teoreetilised piirid kunagi ulatuvalt.

Jõudluse osas peetakse NTFS-i Windowsis üldiselt väga tõhusaks, pakkudes head lugemis- ja kirjutamisjõudlust ning madalat protsessori kasutust enamiku ülesannete puhul. exFAT ja FAT32 võivad teatud olukordades olla mõnevõrra vähem tõhusad, eriti paljude väikeste toimingute või muutpöörduse korral.

Apple'i ökosüsteemis on APFS optimeeritud pakkuma parimaid SSD-kiirusi : kiirem käivitusaeg, kiirem rakenduste käivitamine, tõhusam varundamine ja tundlikum metaandmete haldus kui HFS+ puhul. Mehaaniliste kõvaketaste puhul võivad tulemused olla väiksemad, kuid see on endiselt kaasaegne ja usaldusväärne süsteem.

Millist vormingut valida ketta kasutuse põhjal

Draivi vormindamisel pole oluline küsimus mitte niivõrd see, "milline on parim failisüsteem", vaid pigem see, "mida ma selle draiviga teen ja millistel seadmetel ma seda kasutan?". Sellest sõltuvalt muutub valik märkimisväärselt.

Kui ketast kasutatakse ainult Windowsi jaoks (sisemine kõvaketas, SSD mängimiseks, kohalik varundusketas), on NTFS loogiline valik. See pakub turvalisust, stabiilsust, tuge väga suurtele failidele ja täiustatud funktsioone, mis teistel lihtsamatel vormingutel puuduvad.

Kui tegemist on välise kõvaketta või mälupulgaga, mida kasutatakse nii Windowsi kui ka macOS-iga , on exFAT tavaliselt parim valik: sellel puudub FAT32 4 GB piirangu ning mõlemad süsteemid saavad seda lugeda ja sinna kirjutada ilma midagi lisa installimata. See sobib ideaalselt projektide ülekandmiseks arvutist Maci, suurte videote teisaldamiseks jne.

Ainult Macis kasutatava ketta puhul , eriti kui tegemist on SSD- ketta või regulaarselt ühendatava draiviga, on eelistatud vorming APFS. Kui te ei saa APFS-i kasutada vanemate macOS-i versioonidega ühilduvusprobleemide tõttu, on HFS+ koos päeviku pidamisega (päeviku pidamisega Mac OS Extended) siiski sobiv alternatiiv.

FAT32 on mõeldud olukordadesse, kus otsitakse peaaegu täielikku ühilduvust paljude seadmetega ja failide maht ei ületa kunagi 4 GB: USB-draivid, mida kasutatakse autodes, telerites, vanades konsoolides, muusikapleierites jne.

EXT4 peaks olema reserveeritud Linuxi süsteemide sisemiste ketaste ja põhimahtude jaoks . Selles kontekstis on see suurepärane, kuid peavalu tekitav vorming väliste ketaste jaoks, mida soovite jagada Windowsi või Maciga, välja arvatud juhul, kui olete nõus igale platvormile eraldi tarkvara installima.

Praktiline näide: failide teisaldamine NTFS-ist APFS-i, kasutades exFAT-i

Uute Maci kasutajate seas on kummaline, kuid väga levinud küsimus, mis juhtub, kui võtta Windowsis NTFS-kettalt fail, kopeerida see exFAT-kettale ja seejärel teisaldada Macis APFS-köitele . Kas fail on mingil moel "teisendatud"? Kas seda peetakse endiselt NTFS-iks?

Lühike vastus on see, et failid ei "kuulu" kindlasse failisüsteemi . Failisüsteemi kuulub nende salvestamise viis ja seotud metaandmed, kuid faili sisu (selle bitid) on sõltumatud. Kui kopeerite faili NTFS-ist exFAT-i ja seejärel APFS-i, siis loete andmejada ja kirjutate selle teise süsteemi ilma "NTFS-brändingut" üle kandmata.

Seega käitub see fail, mis teie APFS-kettale satub, täpselt nagu iga teine ​​otse APFS-il loodud fail . Failis endas pole vahepealset "teisenduskihti"; muutub ainult see, kuidas failisüsteem käsitleb selle asukohta, õigusi, täiendavaid ajatempleid jne.

Kopeerimisprotsess hõlmab andmete lugemist NTFS-ist, nende edastamist operatsioonisüsteemile ja operatsioonisüsteemi kirjutamist exFAT-vormingusse. Seejärel loetakse Macis andmed exFAT-ist ja kirjutatakse tagasi APFS-vormingusse. Igal sammul kohandatakse metaandmed sihtsüsteemiga , kuid sisu jääb puutumata, välja arvatud kopeerimisvigade korral.

Seega võite olla kindlad: exFAT kõvaketta kasutamine "sillana" Windowsi arvuti ja APFS-iga Maci vahel on täiesti õigustatud ega too kaasa mingeid peidetud "NTFS-failitüüpe" ega midagi sellist.

Lõppkokkuvõttes võimaldab NTFS-i, exFAT-i, FAT32, APFS-i, HFS+ ja EXT4 toimimise, nende piirangute ja sobivaimate formaatide mõistmine teil iga ketast targalt vormindada, vältida ühildumatusega seotud üllatusi ja oma salvestusruumist rohkem kasu saada , olenemata sellest, kas töötate ainult ühe operatsioonisüsteemiga või vahetate pidevalt Windowsi, macOS-i, Linuxi ja igasuguste seadmete vahel.