Eine kurze Einführung in das Dateisystem

Das Dateisystem wird verwendet, um Speichergeräte zu definieren und zu steuern, wie Daten gespeichert und abgerufen werden. Es besteht aus drei Teilen, darunter die  Dateisystem-Schnittstelle, Software-Sammlungen und Objekten und Attributen. Aus der Sicht des Systems hilft das Dateisystem bei der Organisation und Verteilung des Speicherplatzes und bietet einige Schutzmaßnahmen, um die Datensicherheit zu gewährleisten. Insbesondere kann es dabei helfen, Dateien zu erstellen, zu speichern, zu ändern, den Zugriff auf Dateien zu kontrollieren und Dateien zu löschen, wenn Anwender  sie nicht mehr brauchen.

Funktion

Dateisystem bezieht sich auch auf eine Festplatte oder Partition. Dass ich zwei Dateisysteme habe, bedeutet also, dass ich zwei Partitionen habe.

Verschiedene Festplatten oder Partitionen enthalten verschiedene Dateisysteme. Einige wenige Programme arbeiten direkt auf dem ursprünglichen Sektor der Platte/Partition, was ein bestehendes Dateisystem beschädigen kann. Die meisten Programme arbeiten auf der Basis des Dateisystems, so dass sie nicht auf verschiedenen Arten von Dateisystemen funktionieren können.

Benutzer müssen die Festplatte initialisieren mit MBR oder GPT und die aufgezeichnete Datenstruktur darauf ablegen, bevor sie ihr Dateisystem verwenden wollen. Dieser Vorgang wird als Erstellen eines Dateisystems bezeichnet.

Ein UNIX-Dateisystem besteht aus Superblock, Inode, Datenblock, Verzeichnisblock und Indirektionsblock. Der Superblock enthält allgemeine Informationen des Dateisystems, während Inode alle Informationen außer dem Namen der Datei enthält. Der Name wird im Verzeichnisblock gespeichert. Inode stellt mehrere Datenblöcke zur Verfügung, um Daten zu speichern.

Das Dateisystem kann nicht nur den Speicherplatz verwalten, sondern bietet auch die logische Struktur von Dokumenten und Speichermethoden. Außerdem bietet es Schutzmaßnahmen, um die Sicherheit der Datei sicherzustellen. Die logische Struktur der Datei kann in Streaming-Dateien und aufsatzorientierte Dateien unterteilt werden.  Dennoch hat die logische Struktur von Dateien auch einige Nachteile, einschließlich schlechter Datenzuordnung, Dateninkonsistenz und Redundanz.

Arten von Dateisystemen

FAT

Unter Windows 9X unterstützt FAT16 eine Partition von bis zu 2 GB. Die Computerinformationen werden im Cluster-Bereich gespeichert. Wenn die Clustergröße gering ist, ist die Effizienz beim Speichern von Daten hoch. Bei FAT16 ist die Partitionsgröße proportional zur Clustergröße. Die Partitionsgröße verhält sich jedoch umgekehrt proportional zur Speichereffizienz. Es wird also mehr Speicherplatz verschwendet. Daher ist das FAT16-Dateisystem dabei, von anderen, besseren Dateisystemen abgelöst zu werden.

FAT32 kann bis zu 32 GB Festplatte unterstützen, aber es kann nicht in einer Partition verwendet werden, die kleiner als 512 MB ist. Windows 2000, das auf der FAT32-Partition basiert, kann eine 32 GB Festplatte unterstützen. Sehen Sie sich die Größenbeschränkung von FAT32-Partitionen an, um mehr zu erfahren.

Das FAT32-Dateisystem kann Informationen perfekt speichern, da es kleine Cluster verwendet. Ein Beispiel: Es gibt zwei 2 GB große Partitionen, und die erste verwendet das FAT16-Dateisystem und die zweite das FAT32-Dateisystem. Die Clustergröße der FAT16-Partition beträgt 32 KB, die der anderen 4 KB. Dadurch kann die Speichereffizienz von FAT32 um 15 % erhöht werden. Außerdem kann FAT32 das Stammverzeichnis verlagern und die Kopie des FAT verwenden. 

NTFS

NTFS ist ein fortschrittliches Dateisystem, das von Microsoft entwickelt wurde. Und es ist das Standard-Dateisystem für die Windows NT Familie. Es kann nicht nur Dateien und Verzeichnisse schützen, sondern auch die Belegung der Festplatte reduzieren. Die Hauptmerkmale des NTFS 5.0-Dateisystems sind wie folgt:

Es kann 2TB Partitionen oder Volumes unterstützen. 

Es ist ein wiederherstellbares Dateisystem.

Es verwendet einen kleinen Cluster, um Festplattenplatz perfekt zu verwalten.

NTFS-Partition ermöglicht Anwendern die gemeinsame Nutzung von Ressourcen.

NTFS verwendet ein „veränderbares“ Protokoll, um die satzorientierten Dateien zu verfolgen.

Aufgrund dieser Vorteile bevorzugen viele Benutzer NTFS gegenüber FAT. Lesen Sie Wie man FAT zu NTFS ohne Datenverlust konvertiert, um die Fähigkeiten zu erhalten.

CDFS

CDFS ist das Standard-Dateisystem für die meisten optischen Datenträger. exFAT

exFAT (Erweitertes Dateisystem für die Dateizuordnungstabelle) wurde veröffentlicht, um das Problem zu lösen, dass FAT32 nicht in der Lage ist, 4G-Dateien zu unterstützen. Außerdem kann dieses Dateisystem perfekt mit Flash-Disks arbeiten.

RAW

RAW ist ein unformatiertes Dateisystem. Es gibt mehrere Faktoren (z. B. keine Formatierung, fehlerhafte Sektoren und Virenangriffe), die zum RAW-Dateisystem beitragen. Wenn die Festplatte RAW geworden ist, kann der Benutzer die Partition rechtzeitig formatieren, um das RAW-Dateisystem zu verschieben. Wenn es wichtige Daten gibt, müssen Sie diese zunächst wiederherstellen und dann die Partition formatieren.

Ext 2

Ext ist das Standard-Dateisystem für das GUN/Linux-Betriebssystem, das perfekt auf Dateien zugreifen kann.

Ext 3

Ext 3 ist ein Journaling-Dateisystem, das mit Ext 2 kompatibel ist. (Hinweis: Benutzer müssen alle Dateien schließen, bevor sie den Computer herunterfahren. Andernfalls gehen die Daten verloren. Um diese Situation zu vermeiden, wird hier das Journaling-Dateisystem freigegeben, da es bei Bedarf helfen kann, die Daten zu verfolgen).

Ext 4

Ext 4, eine neue, verbesserte Version von Ext3, ist mit Ext3 kompatibel. Es kann größere Dateisysteme und Dateien unterstützen.

Btrfs

Btrfs (Butter FS) ist ein Kopiereigenes Dateisystem, das das aktuelle Ext 3 ersetzen wird und dessen Einschränkungen wie Einzeldateigröße und Gesamtdateigröße verbessert.

ZFS

Das ZFS-Dateisystem wurde für das Betriebssystem Solaris entwickelt. Es hat eine hohe Speicherkapazität. Außerdem ist es ein bequemes Speicherpool-Verwaltungssystem.

HFS

HFS (Hierarchical File System) wurde von Apple Inc. entwickelt und wird im Mac-Betriebssystem verwendet.

HFS+

Das von Apple Inc. entwickelte Dateisystem HFS+ verwendet 32 Bit, um die Anzahl der Zuordnungstabellen zu erfassen. Und seine Knotengröße beträgt 4 KB. Außerdem unterstützt es lange Dateinamen, da es Unicode zur Kodierung von Dateinamen verwendet.

ReiserFS

Hans Reiser und sein Team Namesys entwickelten 1997 das ReiserFS-Dateisystem, um große oder kleine Dateien perfekt zu verwalten.

JFS

JFS (JOURNAL FILE SYSTEM) ist ein Protokolldateisystem auf Byte-Ebene, das die Änderungen einer Datei in Form eines Protokolls aufzeichnen kann. Und es zeichnet die Dateistruktur anstelle der Daten selbst auf, um die Datensicherheit zu gewährleisten. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Benutzer jederzeit auf die Daten zugreifen können. Und dieses Dateisystem ist für den Einsatz auf Servern konzipiert.

VMFS

VMFS (VMware Virtual Machine File System) ist ein Cluster-Dateisystem, das es mehreren virtuellen Maschinen ermöglicht, auf einen gemeinsamen integrierten Cluster-Speicherpool zuzugreifen, um die Ressourcenauslastung zu verbessern. Es bietet ein effizientes Virtualisierungsmanagement, um große Unternehmensrechenzentren zu bedienen.

XFS

Das XFS-Dateisystem wurde in den frühen 1990er Jahren entwickelt. Es wird immer noch als SGIIRIX-basierte Produkte verwendet.

UFS

UFS ist ein Hochgeschwindigkeits-Dateisystem, das auf dem traditionellen UNIX-Dateisystem basiert. Und es ist das Standard-Dateisystem für das Betriebssystem Solaris.

VxFS

VxFS (Veritas File System) ist das erste kommerzielle Logging-Dateisystem. Es kann helfen, große Datenmengen zu verwalten.

ReFS

ReFS (Resilinet File System) ist ein neues Dateisystem, das in Server®2012 und Windows 8.1 eingeführt wurde. Es ist mit den meisten NTFS-Partitionen kompatibel. Sein Hauptzweck ist es, eine hohe Stabilität zu erhalten und Daten wiederherzustellen. Außerdem hat es viele andere gute Eigenschaften wie folgt.

Es kann die Datensicherheit gewährleisten und große Volumen, Dateien und Verzeichnisse unterstützen. Es bietet Speicherpools und ein virtuelles Dateisystem, um das Dateisystem einfach zu verwalten und die Festplatte zu scannen, um einige potenzielle Festplattenfehler zu verhindern. Außerdem kann es Speicherpools über Maschinen hinweg freigeben, um zusätzliche Fehlertoleranz und Lastausgleich zu bieten. Allerdings entfernt Microsoft jedoch die Unterstützung für ReFS in Windows 10 Pro.