ระบบไฟล์คืออะไรกันแน่? [อธิบาย]

ไฟล์ทั้งหมดในระบบของคุณถูกจัดเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่นๆ ระบบมีความจำเป็นในการจัดเก็บไฟล์เหล่านี้ในลักษณะที่เป็นระเบียบ นี่คือสิ่งที่ระบบไฟล์ทำ ระบบไฟล์เป็นวิธีแยกข้อมูลในไดรฟ์และจัดเก็บเป็นไฟล์แยกต่างหาก ข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับไฟล์ – ชื่อ, ประเภท, สิทธิ์ และคุณสมบัติอื่น ๆ จะถูกเก็บไว้ในระบบไฟล์ ระบบไฟล์จะรักษาดัชนีของตำแหน่งของแต่ละไฟล์ วิธีนี้ทำให้ระบบปฏิบัติการไม่ต้องสำรวจทั้งดิสก์เพื่อค้นหาไฟล์

มีระบบไฟล์ประเภทต่างๆ ระบบปฏิบัติการของคุณและระบบไฟล์จะต้องเข้ากันได้ ระบบปฏิบัติการเท่านั้นจึงจะสามารถแสดงเนื้อหาของระบบไฟล์และดำเนินการอื่น ๆ กับไฟล์ได้ มิฉะนั้น คุณจะไม่สามารถใช้ระบบไฟล์นั้นได้ การแก้ไขอย่างหนึ่งคือการติดตั้งไดรเวอร์ระบบไฟล์เพื่อรองรับระบบไฟล์

ระบบไฟล์คืออะไรกันแน่?

ระบบไฟล์เป็นเพียงฐานข้อมูลที่บอกตำแหน่งทางกายภาพของข้อมูลบนอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ไฟล์ถูกจัดเป็นโฟลเดอร์ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าไดเร็กทอรี แต่ละไดเร็กทอรีมีไดเร็กทอรีย่อยอย่างน้อยหนึ่งไดเร็กทอรีที่เก็บไฟล์ที่จัดกลุ่มตามเกณฑ์บางอย่าง

ในกรณีที่มีข้อมูลในคอมพิวเตอร์ จำเป็นต้องมีระบบไฟล์ ดังนั้น คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจึงมีระบบไฟล์

ทำไมถึงมีระบบไฟล์มากมาย

ระบบไฟล์มีหลายประเภท พวกเขาแตกต่างกันในด้านต่าง ๆ เช่นวิธีการจัดระเบียบข้อมูล ความเร็ว คุณสมบัติเพิ่มเติม ฯลฯ… ระบบไฟล์บางระบบ เหมาะที่สุดสำหรับไดรฟ์ที่จัดเก็บข้อมูลจำนวนเล็กน้อยในขณะที่ไดรฟ์อื่นๆ มีความสามารถในการสนับสนุนจำนวนมาก ข้อมูล. ระบบไฟล์บางระบบมีความปลอดภัยมากกว่า หากระบบไฟล์มีความปลอดภัยและแข็งแกร่ง ระบบอาจไม่เร็วที่สุด เป็นการยากที่จะหาคุณลักษณะที่ดีที่สุดในระบบไฟล์เดียว

ดังนั้นจึงไม่สมเหตุสมผลที่จะค้นหา 'ระบบไฟล์ที่ดีที่สุด' ระบบไฟล์แต่ละระบบมีขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันและด้วยเหตุนี้จึงมีชุดคุณลักษณะที่แตกต่างกัน ในขณะที่พัฒนาระบบปฏิบัติการ นักพัฒนายังทำงานเกี่ยวกับการสร้างระบบไฟล์สำหรับระบบปฏิบัติการ Microsoft, Apple และ Linux มีระบบไฟล์ของตัวเอง ง่ายต่อการปรับขนาดระบบไฟล์ใหม่เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ ระบบไฟล์กำลังพัฒนา ดังนั้นระบบไฟล์ที่ใหม่กว่าจึงแสดงคุณลักษณะที่ดีกว่าระบบเก่า

การออกแบบระบบไฟล์ไม่ใช่เรื่องง่าย มีงานวิจัยและหัวหน้างานจำนวนมากเข้ามาเกี่ยวข้อง ระบบไฟล์กำหนดวิธีการจัดเก็บข้อมูลเมตา วิธีจัดระเบียบและจัดทำดัชนีไฟล์ และอื่นๆ อีกมากมาย มีหลายวิธีซึ่งสามารถทำได้ ดังนั้น กับระบบไฟล์ใดๆ ก็มีพื้นที่สำหรับการปรับปรุงอยู่เสมอ – วิธีที่ดีกว่าหรือมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการทำกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการจัดเก็บไฟล์

ยังอ่าน: เครื่องมือการดูแลระบบใน Windows 10 คืออะไร

ระบบไฟล์ – มุมมองโดยละเอียด

ให้เราเจาะลึกลงไปเพื่อทำความเข้าใจว่าระบบไฟล์ทำงานอย่างไร อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบ่งออกเป็นส่วนที่เรียกว่าเซกเตอร์ ไฟล์ทั้งหมดจะถูกเก็บไว้ในเซกเตอร์เหล่านี้ ระบบไฟล์จะตรวจจับขนาดของไฟล์และวางไว้ในตำแหน่งที่เหมาะสมบนอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล เซกเตอร์ฟรีจะมีป้ายกำกับว่า 'ไม่ได้ใช้' ระบบไฟล์จะระบุเซกเตอร์ที่ว่างและกำหนดไฟล์ให้กับเซกเตอร์เหล่านี้

หลังจากช่วงเวลาหนึ่ง เมื่อมีการดำเนินการอ่านและเขียนหลายครั้ง อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลจะผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการแตกแฟรกเมนต์ หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ต้องตรวจสอบ เพื่อรักษาประสิทธิภาพของระบบ การจัดเรียงข้อมูลเป็นกระบวนการย้อนกลับ ใช้เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดจากการแตกแฟรกเมนต์ มีเครื่องมือจัดเรียงข้อมูลฟรีเหมือนกัน

การจัดระเบียบไฟล์ลงในไดเร็กทอรีและโฟลเดอร์ช่วยขจัดความผิดปกติในการตั้งชื่อ หากไม่มีโฟลเดอร์ จะไม่สามารถมี 2 ไฟล์ที่มีชื่อเดียวกันได้ การค้นหาและเรียกไฟล์ยังทำได้ง่ายขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีการจัดระเบียบ

ระบบไฟล์เก็บข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับไฟล์ – ชื่อไฟล์, ขนาดไฟล์, ตำแหน่งไฟล์, ขนาดเซกเตอร์, ไดเร็กทอรีที่มันเป็นเจ้าของ, รายละเอียดของแฟรกเมนต์ ฯลฯ

ระบบไฟล์ทั่วไป

1. NTFS

NTFS ย่อมาจาก New Technology File System Microsoft เปิดตัวระบบไฟล์ในปี 1993 Windows OS เวอร์ชันส่วนใหญ่ – Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 และ Windows 10 ใช้ เอ็นทีเอฟเอส

ตรวจสอบว่าไดรฟ์ฟอร์แมตเป็น NTFS. หรือไม่

ก่อนตั้งค่าระบบไฟล์ในไดรฟ์ จะต้องทำการฟอร์แมตก่อน ซึ่งหมายความว่ามีการเลือกพาร์ติชันของไดรฟ์และข้อมูลทั้งหมดจะถูกล้างเพื่อให้สามารถตั้งค่าระบบไฟล์ได้ มีสองวิธีที่คุณสามารถตรวจสอบได้ว่าฮาร์ดไดรฟ์ของคุณใช้ NTFS หรือระบบไฟล์อื่นๆ

• ถ้าคุณเปิด 'การจัดการดิสก์' ใน Windows (พบได้ในแผงควบคุม) คุณจะพบว่าระบบไฟล์มีการระบุรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับไดรฟ์
• หรือคุณสามารถคลิกขวาบนไดรฟ์ได้โดยตรงจาก Windows Explorer ไปที่เมนูแบบเลื่อนลงและเลือก 'คุณสมบัติ' คุณจะพบประเภทระบบไฟล์ที่กล่าวถึงที่นั่น

คุณสมบัติของ NTFS

NTFS สามารถรองรับฮาร์ดไดรฟ์ขนาดใหญ่ได้ถึง 16 EB ไฟล์แต่ละไฟล์ที่มีขนาดสูงสุด 256 TB สามารถจัดเก็บได้

มีคุณสมบัติที่เรียกว่า ธุรกรรม NTFS. แอปพลิเคชันที่สร้างโดยใช้คุณลักษณะนี้อาจล้มเหลวทั้งหมดหรือสำเร็จอย่างสมบูรณ์ ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการเปลี่ยนแปลงบางอย่างทำงานได้ดีในขณะที่การเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ไม่ทำงาน ธุรกรรมใด ๆ ที่ดำเนินการโดยนักพัฒนาคืออะตอมมิก

NTFS มีคุณสมบัติที่เรียกว่า บริการ Volume Shadow Copy. ระบบปฏิบัติการและเครื่องมือสำรองข้อมูลซอฟต์แวร์อื่นๆ ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัตินี้เพื่อสำรองไฟล์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

NTFS สามารถอธิบายได้ว่าเป็นระบบไฟล์เจอร์นัล ก่อนทำการเปลี่ยนแปลงระบบ จะมีการบันทึกลงในบันทึก ในกรณีที่การเปลี่ยนแปลงใหม่ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวก่อนที่จะคอมมิต บันทึกจะช่วยให้เปลี่ยนกลับเป็นสถานะก่อนหน้าได้ง่ายขึ้น

EFS – Encryption File System เป็นคุณลักษณะที่มีการเข้ารหัสสำหรับแต่ละไฟล์และโฟลเดอร์

ใน NTFS ผู้ดูแลระบบมีสิทธิ์กำหนดโควตาการใช้ดิสก์ เพื่อให้แน่ใจว่าผู้ใช้ทุกคนมีสิทธิ์เข้าถึงพื้นที่เก็บข้อมูลที่ใช้ร่วมกันอย่างเท่าเทียมกัน และไม่มีผู้ใช้คนใดใช้พื้นที่บนไดรฟ์เครือข่ายมากเกินไป

2. อ้วน

FAT ย่อมาจาก File Allocation Table Microsoft สร้างระบบไฟล์ในปี 2520 อ้วน ถูกใช้ใน MS-DOS และ Windows OS เวอร์ชันเก่าอื่นๆ วันนี้ NTFS เป็นระบบไฟล์หลักในระบบปฏิบัติการ Windows อย่างไรก็ตาม FAT ยังคงเป็นเวอร์ชันที่รองรับ

FAT ได้พัฒนาไปตามกาลเวลาเพื่อรองรับฮาร์ดไดรฟ์ที่มีไฟล์ขนาดใหญ่

FAT File System รุ่นต่างๆ

FAT12

เปิดตัวในปี 1980 FAT12 ถูกใช้อย่างกว้างขวางใน Microsoft Oss จนถึง MS-DOS 4.0 ฟลอปปีดิสก์ยังคงใช้ FAT12 ใน FAT12 ชื่อไฟล์ต้องมีความยาวไม่เกิน 8 อักขระสำหรับส่วนขยาย ต้องมีอักขระไม่เกิน 3 ตัว คุณลักษณะของไฟล์ที่สำคัญหลายอย่างที่เราใช้ในปัจจุบันได้รับการแนะนำเป็นครั้งแรกใน FAT เวอร์ชันนี้ – ป้ายกำกับโวลุ่ม ซ่อน ระบบ อ่านอย่างเดียว

FAT16

ตารางการจัดสรรไฟล์แบบ 16 บิตเปิดตัวครั้งแรกในปี 1984 และใช้ในระบบ DOS จนถึงเวอร์ชัน 6.22

FAT32

เปิดตัวในปี 2539 เป็น FAT เวอร์ชันล่าสุด รองรับไดรฟ์ 2TB (และสูงสุด 16 KB กับคลัสเตอร์ 64 KB)

ExFAT

EXFAT ย่อมาจาก Extended File Allocation Table อีกครั้งซึ่งสร้างโดย Microsoft และเปิดตัวในปี 2549 สิ่งนี้ไม่ถือเป็น FAT เวอร์ชันถัดไป มีไว้เพื่อใช้ในอุปกรณ์พกพา เช่น แฟลชไดรฟ์ การ์ด SDHC ฯลฯ... FAT เวอร์ชันนี้ได้รับการสนับสนุนโดย Windows OS ทุกเวอร์ชัน สามารถจัดเก็บไฟล์ได้มากถึง 2,796,202 ไฟล์ต่อไดเร็กทอรี และชื่อไฟล์สามารถมีอักขระได้มากถึง 255 ตัว

ระบบไฟล์อื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไปคือ

• HFS+
• Btrfs
• แลกเปลี่ยน
• Ext2/Ext3/Ext4 (ระบบ Linux)
• UDF
• GFS

คุณสามารถสลับระหว่างระบบไฟล์ได้หรือไม่?

พาร์ติชันของไดรฟ์ได้รับการฟอร์แมตด้วยระบบไฟล์เฉพาะ อาจแปลงพาร์ติชั่นเป็นระบบไฟล์ประเภทอื่นได้ แต่ไม่แนะนำ เป็นทางเลือกที่ดีกว่าในการคัดลอกข้อมูลสำคัญจากพาร์ติชั่นไปยังอุปกรณ์อื่น

ที่แนะนำ:ตัวจัดการอุปกรณ์คืออะไร?

คุณลักษณะบางอย่าง เช่น การเข้ารหัสไฟล์ โควต้าดิสก์ การอนุญาตอ็อบเจ็กต์ การบีบอัดไฟล์ และแอตทริบิวต์ของไฟล์ที่จัดทำดัชนีจะพร้อมใช้งานใน NTFS เท่านั้น คุณลักษณะเหล่านี้ไม่ได้รับการสนับสนุนใน FAT ดังนั้น การสลับไปมาระหว่างระบบไฟล์เช่นนี้จึงมีความเสี่ยงบางประการ หากไฟล์ที่เข้ารหัสจาก NTFS อยู่ในพื้นที่รูปแบบ FAT ไฟล์นั้นจะไม่มีการเข้ารหัสอีกต่อไป มันสูญเสียการจำกัดการเข้าถึงและทุกคนสามารถเข้าถึงได้ ในทำนองเดียวกัน ไฟล์บีบอัดจากโวลุ่ม NTFS จะถูกคลายการบีบอัดโดยอัตโนมัติเมื่อวางในโวลุ่มที่จัดรูปแบบ FAT

สรุป

• ระบบไฟล์เป็นที่จัดเก็บไฟล์และคุณสมบัติของไฟล์ เป็นวิธีการจัดระเบียบไฟล์ของระบบ ซึ่งช่วยให้ระบบปฏิบัติการค้นหาและเรียกค้นไฟล์ได้
• มีระบบไฟล์ประเภทต่างๆ แต่ละ OS มีระบบไฟล์ของตัวเองซึ่งติดตั้งมาพร้อมกับระบบปฏิบัติการ
• สลับไปมาระหว่างระบบไฟล์ได้ อย่างไรก็ตาม หากระบบใหม่ไม่รองรับคุณสมบัติของระบบไฟล์ก่อนหน้า ไฟล์ทั้งหมดจะสูญเสียคุณสมบัติเดิมไป จึงไม่แนะนำ