Особливості файлових систем

Файлова система – це структура, за допомогою якої операційна система здійснює організацію та управління файлами в сховищі, наприклад, жорсткому диску, твердотільному накопичувачі (SSD) або USB-накопичувачі. Саме вона визначає особливості зберігання та організації даних, а також доступу до них. Різні файлові системи мають свої особливості та інколи навіть прив’язані до певних операційних систем або пристроїв. В цій статті ми поговоримо про основні файлові системи, їхні переваги та недоліки.

FAT (File Allocation Table — Таблиця розміщення файлів), FAT16, FAT32

FAT є однією із найстаріших та найпростіших файлових систем. Вона була розроблена для MS-DOS і до цих пір використовується в багатьох зйомних накопичувачах. Дві основні версії цієї системи – FAT16 та FAT32. FAT використовує таблицю розміщення файлів для відстеження місцезнаходження файлів на диску. Однак через брак таких розширених функцій, як дозволи та журнали, система не дуже підходить для сучасних операційних систем. FAT16 з’явилася у 1987 році для DOS 3.31, а FAT32 була представлена у 1996 році для Windows 95 OSR2(MS-DOS 7.1).

Переваги:

• Простота: Простота впровадження та використання – саме тому система оптимально підходить для пристроїв із обмеженими ресурсами або вимогами щодо сумісності.
• Відновлення даних: Завдяки своїй простій структурі файлові системи на базі можна відносно легко відновити у випадку пошкодження або випадкового видалення даних.
• Сумісність: Може бути зчитана або записана на комп’ютері з ОС Windows, MacOS і Linux без використання стороннього програмного забезпечення.

Недоліки:

• Фрагментація: Фрагментація трапляється, коли файлові дані розпорошені по різних частинах диску, що призводить до падіння продуктивності. Оптимізація роботи диску вимагає регулярної дефрагментації.
• Брак розширеного функціоналу: В новітній версії системи, FAT32, бракує декількох важливих функцій, наявних в інших файлових системах. Зокрема, вона не підтримує безпекові дозволи файлового рівня, журнали, шифрування та компресію.
• Обмеження щодо назви тому: Довжина назви тому FAT16 або FAT32 обмежується 11 символами та вона не може містити більшість не буквенно-цифрових символів.
• Обмеження щодо назви файлу: Довжина назви файлу у файловій системі FAT16 обмежується 8,3 символами. Це означає 8 символів плюс 3 символи розширення файлу.

Ext4 (Fourth Extended File System — Четверта розширена файлова система)

Поширена файлова система для Linux. Вона є наступницею Ext3 та містить певні вдосконалення в плані продуктивності, масштабованості та надійності. Ext4 є стандартною файловою системою для багатьох дистрибутивів Linux. Її було представлено у 2003 році.

Переваги:

• Журнали: Система відстежує зміни до їхнього потрапляння на диск, що забезпечує швидше відновлення даних у разі втрати живлення або збою системи. Це зменшує ризик пошкодження даних та забезпечує узгодженість файлової системи.
• Більші розміри розділів та файлів: Ext4 підтримує значно більші файли та розділи порівняно із попередніми системами.

Недоліки:

• Фрагментація: Як і в більшості файлових систем, фрагментація є слабким місцем і Ext4. Файли створюються, редагуються та видаляються, і фрагментація із часом може призвести до зниження продуктивності роботи.
• Обмежена масштабованість: Хоча Ext4 підтримує більші файли та розділи, аніж попередні системи, в плані масштабованості вона має певні обмеження.

Файлові системи є важливим елементом обчислювальних систем. Вони забезпечують базу для організації, зберігання та відновлення даних. Із розвитком технологій розвиваються і файлові системи, адаптуючись до потреб щодо зберігання даних та вдосконалюючи спроможності управління даними.

#KingstonIsWithYou