מהי בעצם מערכת קבצים? [הסביר]

כל הקבצים במערכת שלך מאוחסנים בכונן הקשיח או בהתקני אחסון אחרים. יש צורך במערכת כדי לאחסן קבצים אלה בצורה מסודרת. זה מה שמערכת קבצים עושה. מערכת קבצים היא דרך להפריד את הנתונים בכונן ולאחסן אותם כקבצים נפרדים. כל המידע על קובץ - שמו, סוגו, הרשאותיו ותכונות נוספות מאוחסנים במערכת הקבצים. מערכת הקבצים שומרת על אינדקס של מיקומו של כל קובץ. בדרך זו, מערכת ההפעלה לא צריכה לעבור את כל הדיסק כדי למצוא קובץ.

ישנם סוגים שונים של מערכות קבצים. מערכת ההפעלה שלך ומערכת הקבצים צריכות להיות תואמות. רק אז מערכת ההפעלה תוכל להציג את תוכן מערכת הקבצים ולבצע פעולות אחרות בקבצים. אחרת, לא תוכל להשתמש במערכת הקבצים הספציפית הזו. תיקון אחד יהיה התקנת מנהל התקן של מערכת קבצים כדי לתמוך במערכת הקבצים.

מהי בעצם מערכת קבצים?

מערכת קבצים אינה אלא מסד נתונים שמספר את המיקום הפיזי של הנתונים בהתקן האחסון. קבצים מאורגנים בתיקיות המכונה גם ספריות. לכל ספרייה יש ספריית משנה אחת או יותר המאחסנות קבצים המקובצים לפי קריטריונים מסוימים.

כאשר יש נתונים במחשב, חובה להחזיק מערכת קבצים. לפיכך, לכל המחשבים יש מערכת קבצים.

מדוע יש כל כך הרבה מערכות קבצים

ישנם סוגים רבים של מערכות קבצים. הם שונים בהיבטים שונים כמו האופן שבו הם מארגנים נתונים, המהירות, תכונות נוספות וכו'... מערכות קבצים מסוימות כן המתאים ביותר לכוננים המאחסנים כמות קטנה של נתונים בעוד שלאחרים יש את היכולת לתמוך בכמויות גדולות של נתונים. חלק ממערכות הקבצים מאובטחות יותר. אם מערכת קבצים מאובטחת וחזקה, ייתכן שהיא לא המהירה ביותר. יהיה קשה למצוא את כל התכונות הטובות ביותר במערכת קבצים אחת.

לכן, לא יהיה הגיוני למצוא את 'מערכת הקבצים הטובה ביותר'. כל מערכת קבצים נועדה למטרה אחרת ולכן יש לה סט שונה של תכונות. תוך כדי פיתוח מערכת הפעלה, המפתחים עובדים גם על בניית מערכת קבצים למערכת ההפעלה. למיקרוסופט, אפל ולינוקס יש מערכות קבצים משלהן. קל יותר להתאים מערכת קבצים חדשה להתקן אחסון גדול יותר. מערכות הקבצים מתפתחות ולכן מערכות הקבצים החדשות מציגות תכונות טובות יותר מאלו הישנות.

עיצוב מערכת קבצים אינו משימה פשוטה. הרבה מחקר ועבודת ראש נכנסים לזה. מערכת קבצים מגדירה כיצד המטא נתונים מאוחסנים, כיצד קבצים מאורגנים ומוסיפים לאינדקס ועוד ועוד. ישנן מספר דרכים בהן ניתן לעשות זאת. לכן, בכל מערכת קבצים, תמיד יש מקום לשיפור - דרך טובה יותר או יעילה יותר לבצע פעילויות הקשורות לאחסון קבצים.

קרא גם: מהם כלי ניהול ב-Windows 10?

מערכות קבצים - תצוגה מפורטת

כעת נצלול לעומק כדי להבין כיצד פועלות מערכות קבצים. התקן אחסון מחולק לחלקים הנקראים סקטורים. כל הקבצים מאוחסנים בסקטורים אלה. מערכת הקבצים מזהה את גודל הקובץ וממקמת אותו במיקום מתאים על התקן האחסון. סקטורים חופשיים מסומנים 'לא בשימוש'. מערכת הקבצים מזהה את הסקטורים החופשיים ומקצה קבצים למגזרים אלה.

לאחר נקודת זמן מסוימת, כאשר בוצעו פעולות קריאה וכתיבה רבות, התקן האחסון עובר תהליך הנקרא פרגמנטציה. לא ניתן להימנע מכך אך יש לבדוק זאת, כדי לשמור על יעילות המערכת. איחוי הוא תהליך הפוך, המשמש לתיקון הבעיות הנגרמות מפיצול. כלי איחוי בחינם זמינים עבור אותו הדבר.

ארגון קבצים לתוך ספריות ותיקיות עוזר לחסל את חריגות השמות. ללא תיקיות, זה יהיה בלתי אפשרי להחזיק 2 קבצים באותו שם. גם חיפוש ואחזור קבצים קל יותר בסביבה מאורגנת.

מערכת הקבצים מאחסנת מידע חשוב על הקובץ - שם הקובץ, גודל הקובץ, מיקום הקובץ, גודל הסקטור, הספרייה אליה הוא שייך, פרטי הפרגמנטים וכו'.

מערכות קבצים נפוצות

1. NTFS

NTFS ראשי תיבות של New Technology File System. מיקרוסופט הציגה את מערכת הקבצים בשנת 1993. רוב הגרסאות של מערכת ההפעלה Windows - Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 ו-Windows 10 משתמשות ב- NTFS.

בודק אם כונן מעוצב כ-NTFS

לפני הגדרת מערכת קבצים בכונן, יש לאתחל אותה. המשמעות היא שנבחרה מחיצה של הכונן וכל הנתונים בה נמחקים כדי שניתן יהיה להגדיר את מערכת הקבצים. ישנן מספר דרכים שבהן תוכל לבדוק אם הכונן הקשיח שלך משתמש ב-NTFS או בכל מערכת קבצים אחרת.

• אם אתה פותח 'ניהול דיסק' ב-Windows (נמצא בלוח הבקרה), אתה יכול לגלות שמערכת הקבצים מצוינת עם פרטים נוספים על הכונן.
• לחלופין, אתה יכול גם ללחוץ לחיצה ימנית על הכונן ישירות מסייר Windows. עבור לתפריט הנפתח ובחר 'מאפיינים'. תמצא את סוג מערכת הקבצים שהוזכר שם.

תכונות של NTFS

NTFS מסוגל לתמוך בכוננים קשיחים בגדלים גדולים - עד 16 EB. ניתן לאחסן קבצים בודדים בגודל של עד 256 TB.

יש תכונה שנקראת NTFS עסקה. יישומים שנבנו באמצעות תכונה זו נכשלים במלואם או מצליחים לחלוטין. זה עוזר להפחית את הסיכון ששינויים מסוימים יפעלו היטב בעוד ששינויים אחרים לא יפעלו. כל עסקה שמבצעת היזם היא אטומית.

ל-NTFS יש תכונה שנקראת שירות העתקת צללים בנפח. מערכת ההפעלה וכלי גיבוי תוכנה אחרים עושים שימוש בתכונה זו כדי לגבות קבצים שנמצאים כעת בשימוש.

ניתן לתאר NTFS כמערכת קבצי יומן. לפני ביצוע שינויים במערכת, רישום זה מתבצע ביומן. במקרה ששינוי חדש גורם לכישלון לפני ביצוע התחייבות, היומן מקל על החזרה למצב הקודם.

EFS - Encryption File System היא תכונה שבה ניתנת הצפנה עבור קבצים ותיקיות בודדים.

ב-NTFS, למנהל המערכת יש את הזכות להגדיר מכסות שימוש בדיסק. זה יוודא שלכל המשתמשים תהיה גישה שווה לשטח אחסון משותף ואף משתמש לא תופס יותר מדי מקום בכונן רשת.

2. שמן

FAT קיצור של טבלת הקצאת קבצים. מיקרוסופט יצרה את מערכת הקבצים בשנת 1977. שמן היה בשימוש ב-MS-DOS ובגירסאות ישנות אחרות של מערכת ההפעלה Windows. כיום, NTFS היא מערכת הקבצים העיקרית במערכת ההפעלה Windows. עם זאת, FAT עדיין נותרה גרסה נתמכת.

FAT התפתח עם הזמן, כדי לתמוך בכוננים קשיחים עם גדלי קבצים גדולים.

הגרסאות השונות של מערכת הקבצים FAT

FAT12

הוצג בשנת 1980, FAT12 היה בשימוש נרחב ב-Microsoft Oss עד MS-DOS 4.0. תקליטונים עדיין עושים שימוש ב-FAT12. ב-FAT12, שמות הקבצים אינם יכולים לעלות על 8 תווים ואילו עבור הרחבות, המגבלה היא 3 תווים. תכונות קבצים חשובות רבות בהן אנו משתמשים כיום, הוצגו לראשונה בגרסה זו של FAT - תווית נפח, מוסתרת, מערכת, לקריאה בלבד.

FAT16

טבלת הקצאת קבצים של 16 סיביות שוחררה לראשונה בשנת 1984 והייתה בשימוש במערכות DOS עד גרסה 6.22.

FAT32

הושק בשנת 1996, זוהי הגרסה העדכנית ביותר של FAT. זה יכול לתמוך בכוננים של 2TB (ואפילו עד 16 KB עם אשכולות של 64 KB).

ExFAT

EXFAT ראשי תיבות של Extended File Allocation Table. שוב, נוצר על ידי מיקרוסופט והוצג בשנת 2006, זה לא יכול להיחשב כגרסה הבאה של FAT. הוא מיועד לשימוש במכשירים ניידים - כונני הבזק, כרטיסי SDHC וכו'... גרסה זו של FAT נתמכת על ידי כל הגרסאות של מערכת ההפעלה Windows. ניתן לאחסן עד 2,796,202 קבצים בכל ספרייה ושמות קבצים יכולים לשאת עד 255 תווים.

מערכות קבצים נפוצות אחרות הן

• HFS+
• Btrfs
• לְהַחלִיף
• Ext2/Ext3/Ext4 (מערכות לינוקס)
• UDF
• GFS

האם אתה יכול לעבור בין מערכות קבצים?

מחיצה של כונן מעוצבת עם מערכת קבצים מסוימת. המרת המחיצה לסוג אחר של מערכת קבצים עשויה להיות אפשרית אך לא מומלץ. זוהי אפשרות טובה יותר להעתיק נתונים חשובים מהמחיצה למכשיר אחר.

מוּמלָץ:מהו מנהל התקנים?

תכונות מסוימות כגון הצפנת קבצים, מכסות דיסק, הרשאת אובייקט, דחיסת קבצים ותכונת קובץ באינדקס זמינות רק ב-NTFS. תכונות אלו אינן נתמכות ב-FAT. לכן, מעבר בין מערכות קבצים כמו אלה מהווה סיכונים מסוימים. אם קובץ מוצפן מ-NTFS ממוקם בחלל בפורמט FAT, לקובץ אין יותר הצפנה. הוא מאבד את מגבלות הגישה שלו וניתן לגשת אליו לכל אחד. באופן דומה, קובץ דחוס מאמצעי אחסון NTFS יבוטל אוטומטית כאשר הוא ממוקם באמצעי אחסון בפורמט FAT.

סיכום

• מערכת קבצים היא מקום לאחסון קבצים ותכונות קבצים. זוהי דרך לארגן את קבצי המערכת. זה עוזר למערכת ההפעלה בחיפושים ובשליפה של קבצים.
• ישנם סוגים שונים של מערכות קבצים. לכל מערכת הפעלה יש מערכת קבצים משלה שמגיעה מותקנת מראש עם מערכת ההפעלה.
• מעבר בין מערכות קבצים אפשרי. עם זאת, אם התכונות של מערכת הקבצים הקודמת אינן נתמכות במערכת החדשה, כל הקבצים מאבדים את התכונות הישנות. לפיכך, זה לא מומלץ.