Какая файловая система самая быстрая. Различие файловых систем - какая лучше? Влияние на износ чипов памяти
Файловая система на вашем устройстве играет важную роль. Благодаря ей выполняется обработка и хранение данных на носителе. Файловая система ограничивает объем файла и количество символов в его имени, а также скорость обмена данными.
На данный момент в мире существует множество файловых систем, но две из них — самые популярные:
- exFAT,
- NTFS.
И при организации системы на компьютере у большинства пользователей возникает вопрос «Ntfs или exfat?». Рассмотрим каждую систему в отдельности, а после проведем сравнительный анализ.
exFat
Файловая система exFat разработана компанией Microsoft и представляет собой модернизированную версию системы FAT32. В новом воспроизводстве были сняты такие ограничения:
- Объем файла,
- Объем раздела,
- Количество файлов в одном разделе и папке.
Активнее всего используется она пользователями на съемных носителях. Однако имеется один недостаток, который может показаться камнем преткновения, многие бытовые устройства не поддерживают ее! Что же касается системы Windows, то версия XP не поддерживает exFAT по умолчанию. Но пользователь может с официального сайта скачать обновление, которое снимет это ограничение. Современные версии операционных систем обладают поддержкой exFAT.
NTFS
Данная файловая система так же была разработана корпорацией Майкрософт (разработчик Windows) и используется по сей день как современный аналог FAT32.
Если установить ее на съемный носитель, то скорость передачи данных будет довольно низкой. Обуславливается это использованием кэша при копировании данных. Работает это так:
1. Сначала информация сохраняется в кэш, скорость при этом может достигать 100 мб в секунду!
2. Но поскольку на съемном носителе кэш невелик, он быстро заполняется и скорость резко уменьшается.
В ситуации с компьютерами и ноутбуками эта фишка работает отлично, потому что объем кэша больше, а это позволяет сгладить кривую передачи данных и повысить скорость.
Сравнение файловой системы exFAT c NTFS
exFAT не имеет большинства приятных фишек, которые присутствуют в NTFS, например файловых потоков передачи данных, что увеличивает скорость обмена информацией. Но к преимуществам exFAT можно отнести использование меньшего объема служебной памяти, к тому же она способна хранить файлы размером более 4 Гб. На такое раньше была способна только NTFS.
Какую систему использовать зависит от носителя, его объема и выбора пользователя! Если не хотите испытывать свою судьбу и натыкаться на подводные камни несовместимости, тогда рекомендуется система NTFS.
Форматирование флэш-накопителя - это не только быстрый способ очищения его от ненужных файлов, но и выбор определенной файловой системы, которая позволит без проблем считывать информацию с этого носителя самым разнообразным устройствам: ПК, лаптопам, магнитолам, телевизорам, DVD-проигрывателям, игровым приставкам и т.д. Поэтому для начала разберем, в какой системе форматировать флешку лучше всего именно для вас, коснувшись особенностей каждой. Затем подробно остановимся на алгоритмах форматирования для популярных FAT32 и NTFS.
Что такое файловая система
Файловой системой называется вариант организации данных на том или ином носителе. У каждой ОС (а ею обладает даже музыкальный проигрыватель) своя такая система, с ней гармонично совместимая. Или даже несколько. Таким образом, форматируя внешний или жесткий диск в определенной файловой системе, вы прежде всего определяетесь, какая ОС сможет его прочесть.
Многие считают, что возможно только форматировать флешку в FAT32 или NTFS, однако это заблуждение. Файловых систем гораздо больше. Перечислим наиболее известные:
- На Windows: FAT32, exFAT, NTFS.
- На Mac OS: HFS+.
- На Linux: EXT2, EXT3.
Познакомимся с каждой из них поподробнее.
FAT32
Данная файловая система является самой старой, самой распространенной и самой надежной - именно она пришла на смену FAT16. Поэтому многие, решая форматировать флешку в FAT32 или NTFS, традиционно выбирают первый вариант.
Это тот редкий формат, который поддерживается всеми ОС и практически всеми игровыми консолями и прочими устройствами с USB. Но FAT32 ставит следующие ограничения: размер одного файла на диске не должен быть более 4 Гб, а одного раздела - не более 8 Тб.
На многих флешках, которые продаются в магазинах, по умолчанию установлена старая добрая FAT, чтобы данные накопители читались как современными, так и устаревшими устройствами. Для жестких дисков эта система сегодня совсем не годится - чтобы установить современную "Виндоуз", накопитель должен быть отформатирован как минимум в NTFS.
Ваш выбор - FAT32, если вы хотите получить флэш-диск, на который предполагается записывать не тяжелую информацию, и с которым может работать максимальное число разнообразных устройств.
NTFS
Еще один продукт "Майкрософт". Работать с флэш-накопителем, отформатированным в этой системе, может в основном Windows, иногда - Linux. "Яблочная" техника сможет его только прочесть, а игровые приставки и вовсе не поддерживают (Xbox, PS). NTFS допускает размер одного файла на носителе большего размера, чем существующие на сегодня флэш-носители, а ограничение для раздела - 16 Eb!
Кроме того, файловая система подразумевает и следующие возможности:
- запись изменений для восстановления системы в случае краха;
- установление прав доступа к хранящимся файлам;
- дисковые квоты;
- шифрование и др.
Таким образом, форматирование съемного диска в этой системе не практично, т.к. она более заточена для жестких дисков и на работу с Windows, а не с другими ОС.
exFAT
Разбираясь, где лучше форматировать флешку - в FAT32 или NTFS, многие обходят вниманием более современную exFAT, тоже детище "Виндоуз". А она позволяет записывать файлы практически неограниченного объема, ставя ограничение для одного раздела в космические 64 Zb! Хорошо с ней сотрудничает Windows, последние версии "яблочных" ОС и Linux при установке дополнительных пакетов. Современные версии игровых консолей также поддерживают exFAT, что не сказать о Xbox 360 и Playstation 3.
Итак, exFAT - это самая современная файловая система от "Окон", вобравшая в себя возможности совместимости FAT32 и более широкий функционал NTFS. Один недостаток - она работает только с последними версиями существующих ОС и бесполезна на устройствах с устаревшей начинкой.
EXT2, 3 и HFS+
HFS+ - файловая система, разработанная Mac OS. С ней работает также Linux и Xbox, "Виндоуз" она не поддерживается. Ограничений для объема одного файла здесь практически нет, для раздела - 8 Eb.
EXT2, 3 - продукт Linux. Предельный размер файла на флешке, отформатированной в этой системе - 16 Гб, для раздела - 32 Тб. Среди сторонних ОС работает с этим форматом только Xbox.
Как форматировать флешку в FAT32
Алгоритм очень несложный:
- Подсоедините внешний накопитель к компьютеру, после того как система его увидит, зайдите в "Мой компьютер". Никаких программ для форматирования для этой системы не требуется.
- ПКМ по нужной флешке - "Отформатировать".
- Нужная система, как правило, уже выбрана по умолчанию - вам останется только кликнуть на "Начать".
- Через некоторое время компьютер уведомит вас, что форматирование завершилось. Вот и все!
Как отформатировать флешку в NTFS
Форматирование в этой файловой системе сложнее, т. к. она, по сути, не предназначена для Для процедуры вам будет нужна сама флешка и ПК:
- В "Панели управления" зайдите в "Систему".
- В "Свойствах" нужна вкладка "Оборудование", а затем "Диспетчер устройств".
- Далее - "Дисковые устройства" - двойной клик по нужной флешке для открытия ее свойств.
- Затем "Политика" и "Оптимизировать для выполнения". Подтвердите действие и закройте окна.
- Теперь зайдите в "Мой компьютер", выберите нужный съемный диск.
- ПКМ по его названию, далее - "Отформатировать".
- Как отформатировать флешку в NTFS? В выпадающем меню "Файловая система" теперь появилось искомое наименование - выберите его.
- Отформатируйте накопитель, нажав на "Начать".
- В "Моем компьютере" зайдите в системы".
- Далее - "Оборудование", "Диспетчер устройств" - "Дисковые".
- Выберите отформатированный съемный диск, затем перейдите в его "Свойства".
- В "Политике" отметьте "Оптимизировать для быстрого удаления", подтвердите выбор.
Что проще: форматировать флешку в FAT32 или NTFS? Ответ очевиден.
Вспомогательные программы
Чтобы отформатировать накопитель в редкой файловой системе, порой недостаточно возможностей одной ОС. Представим вспомогательные программы для форматирования:
- В NTFS - convert.exe (встроенная утилита Windows), HP USB Disk Storage Format Tool, Format USB Or Flash Drive Software.
- В HFS+ и для карт SD, SHDC, SDXC, SD-C, LLC - SD Formatter.
- Для JetFlash, Transcend и A-DATA - JetFlash Recovery Tool.
- Поддержка всех файловых систем - MiniTool Partition Wizard.
Размышляя над тем, форматировать флешку в FAT32 или NTFS, прежде всего отметьте, для чего вам нужен этот накопитель - для записи больших файлов, работы с разнообразными устройствами, хранения секретных данных и т. д. Ознакомившись с плюсами и минусами этих файловых систем, вы без труда сможете выбрать нужный алгоритм форматирования в этой статье.
Без возможности работы с информацией наши компьютеры сразу же превращаются в необыкновенно дорогую кучу железа, не более. Файловая система есть основа основ, на которой базируется любая манипуляция с данными, производимая на ПК: от загрузки операционной системы до чтения текстовых файлов в "блокноте".
В эпоху DOS и Windows 3.1 не было возможности выбирать файловую систему (ФС) - все работали в FAT16 и были довольны. Конечно, не из-за того, что причин для недовольства не было, просто альтернативы на то время не существовало. С выходом в свет Windows 95 OSR2 альтернатива появилась, но выбор между FAT16 и FAT32 был настолько очевиден, что без лишних вопросов более новая версия одержала верх. Операционные системы Windows NT/2000, несмотря на поддержку NTFS, революцию в умах обладателей домашних ПК так и не совершили, поскольку это были системы, больше ориентированные на серверы.
А вот с появлением Windows XP на беззащитные головы пользователей таки свалилась проблема выбора между FAT32 и NTFS. Ведь каждому из нас хочется, как минимум, не отставать от прогресса и применять к своему железному другу последние достижения научно-технического прогресса. Однако кое-что все-таки заставляет нас размышлять на тему "Стоит или не стоит?", и это кое-что - увы, отнюдь не безграничные ресурсы нашего компьютера. Итак, какую же из двух ФС предпочесть? Как вы убедитесь далее, ответ на этот вопрос сугубо индивидуален.
Что такое файловая система?
ФС управляет хранением и доступом к файлам на компьютере - и этим все сказано. Одним из базовых понятий ФС является кластер - минимальный размер данных на диске. Например, если ваш файл "весит" всего 1 байт, а размер кластера на винчестере - 8 Кб, то в итоге на жестком диске размер файла будет тоже 8 Кб (один кластер). Если же файл реально занимает 8,1 Кб, на диске он будет "весить" все 16 Кб (два кластера). Теперь попробуйте прикинуть, сколько сотен файлов хранится на винчестере, и вам покажется, что все прошедшие годы вы просто недооценивали роль кластера в вашей жизни.
Помимо размера кластера (он может меняться в зависимости от ФС), немаловажно, каким образом файловая система заполняет свободную область на диске, плохой алгоритм ведет к фрагментации данных (когда части одного файла на диске находятся далеко друг от друга). Скажу, забегая вперед, что в NTFS алгоритм заполнения не очень хорош. Но обо всем по порядку...
FAT32
Теоретически размер логического диска FAT32 ограничен 8 Тб. На практике же встроенные в Windows 2000/XP средства администрирования дисков не позволят создать раздел размером более 32 Гб. Но даже этого для сегодняшних ПК хватает с лихвой.
Имена файлов в FAT32 могут содержать до 255 символов. Максимально возможный размер одного файла составляет 4 Гб.
Пожалуй, одной из важнейших характеристик ФС является стабильность, то есть устойчивость к ошибкам. У FAT32 с этим дела обстоят, прямо говоря, не важно. Наиболее распространенная ошибка, которая знакома всем обладателям Windows 98, - неправильно записанные данные о количестве свободного места. Она возникает по причине того, что данные о количестве свободного места не вычисляются, как это происходило в FAT16, а просто записываются в загрузочную область. И когда возникает сбой в процессе копирования (удаления, перемещения) файла, ОС не успевает записать обновленные данные о свободном месте на диске, хотя на самом деле оно изменилось. В результате возникает ошибка, исправить которую можно лишь полной проверкой винчестера специальной программой.
К тому же FAT32 довольно сильно подвержен фрагментации (особенно при заполнении диска более чем на 80%) - это существенно замедляет работу. В особо запущенных случаях фрагментация может привести даже к "падению" всей ФС.
NTFS
Ограничения на размер жесткого диска, выставляемые NTFS, сегодня недостижимы - 2 000 000 Гб, так что, можно сказать, ограничений попросту нет. Первые 12% диска под управлением NTFS отводятся под основную таблицу файлов MFT (Master File Table). Она представляет собой каталог всех имеющихся файлов, причем файлы небольшого размера (100 байт) хранятся прямо в MFT - это заметно ускоряет доступ к ним. Для работы ФС очень важны первые 16 элементов MFT (указатели на системные файлы) и поэтому на диске хранится копия этих записей. В результате "снести" NTFS довольно непросто: система в состоянии обойти серьезные неисправности поверхности диска и пережить даже повреждение MFT (аналогичная ситуация для FAT закончилась бы фатально).
Каталог в NTFS представляет собой специфический файл, хранящий ссылки на другие файлы и каталоги. Его внутренняя структура подобна бинарному дереву, что позволяет в десятки раз сократить время поиска нужного файла (так называемый метод деления пополам). Чем больше файлов в каталоге, тем больше преимущество перед FAT32 при поиске.
Отказоустойчивость NTFS связана с тем, что работа с данными производится на основе транзакций - действий, совершаемых целиком и корректно или не совершаемых вообще.
Представим себе, что осуществляется запись данных на диск, и вдруг на середине процесса выясняется, что в том месте, куда мы решили записать очередную порцию данных - физическое повреждение поверхности. В этом случае транзакция записи откатывается целиком (отменить изменения можно благодаря журналу транзакций). Место помечается как сбойное, а данные записываются в другое место - начинается новая транзакция.
Разграничение прав доступа к файлам в NTFS далеко не всегда защищает от несанкционированного доступа к секретным данным. Злоумышленник может подключить ваш жесткий диск к другому компьютеру и без труда прочесть нужные файлы, поскольку ограничение прав доступа не распространяется за пределы вашей ОС. Поэтому в NTFS была введена дополнительная мера - шифрование данных на уровне файловой системы, что позволяет скрывать информацию более успешно.
Сжатие данных в NTFS тоже производится на уровне ФС, что позволяет работать с ними относительно быстро, распаковывая информацию "налету". Механизм сжатия чрезвычайно гибок - можно упаковывать даже половину файла, другую часть оставляя несжатой.
Имя файла может содержать любые символы, включая полный набор национальных алфавитов, так как данные представлены в Unicode (65535 разных символов).
На сегодняшний день Flash-накопители практически вытеснили все остальные портативные носители информации, такие как CD, DVD и магнитные дискеты. На стороне флешек неоспоримое удобство в виде небольшого размера и больших объемов информации, которую они могут вместить. Последнее, правда, зависит от файловой системы, в которой отформатирован накопитель.
Что такое файловая система? Грубо говоря, это метод организации информации, который понимает та или иная ОС, с разделением на привычные пользователям документы и директории. Основных типов файловых систем на сегодня существует 3: FAT32, NTFS и exFAT. Системы ext4 и HFS (варианты для Linux и Mac OS соответственно) мы рассматривать не будем по причине малой совместимости.
По важности характеристик той или иной файловой системы можно разделить на такие критерии: системные требования, влияние на износ чипов памяти и ограничения на размеры файлов и директорий. Рассмотрим каждый критерий для всех 3 систем.
Совместимость и системные требования
Пожалуй, важнейший из критериев, особенно если флешку планируется использовать для подключения к большому количеству устройств на разных системах.
FAT32
FAT32 – старейшая из все еще актуальных система организации документов и папок, изначально разработанная под MS-DOS. Отличается самой высокой совместимостью из всех – если флешка отформатирована в ФАТ32, то, скорее всего, её распознают большинство устройств вне зависимости от операционной системы. К тому же для работы с FAT32 не требуется большого количества оперативной памяти и процессорной мощности.
NTFS
Файловая система Виндовс по умолчанию со времен перехода этой операционки на архитектуру NT. Инструменты для работы с этой системой присутствуют как в Windows, так и в Линукс, Мак ОС. Однако есть определенные трудности с подключением отформатированных в НТФС накопителей к автомагнитолами или проигрывателям, особенно от брендов второго эшелона, а также к Android и iOS посредством OTG. Кроме того, возросли, сравнительно с ФАТ32, необходимые для работы количество RAM и частота CPU.
exFAT
Официальное название расшифровывается как «Extended FAT», что соответствует сути – эксФАТ и есть более расширенная и улучшенная ФАТ32. Разработанная компанией Microsoft специально для флешек, эта система наименее совместима: такие флешки можно подключать только к компьютерам под управлением Windows (не ниже XP SP2), а также и . Соответственно возросли и требуемые системой количество оперативки и скорость процессора.
Как видим, по критерию совместимости и системным требованиям FAT32 бесспорный лидер.
Влияние на износ чипов памяти
Технически флеш-память имеет ограниченный срок работы, который зависит от количества циклов перезаписи секторов, в свою очередь, зависящих от качества самого чипа, установленного во флешке. Файловая система, в зависимости от собственных характеристик, может либо продлить срок работы памяти, либо уменьшить его.
FAT32
По критерию влияния на износ эта система проигрывает всем остальным: из-за особенностей организации она хорошо работает с мелкими и средними файлами, однако значительно фрагментирует записанные данные. Это приводит к более частому обращению операционной системы к разным секторам и, как следствие, увеличению количества циклов Read-Write. Поэтому флешка, отформатированная в ФАТ32, прослужит меньше.
NTFS
С этой системой ситуация уже получше. НТФС менее зависима от фрагментации файлов и, кроме того, в ней уже реализована более гибкая индексация содержимого, что позитивно сказывается на долговечности накопителя. Однако относительная медлительность данной файловой системы частично нивелирует полученное преимущество, а особенности журналирования данных вынуждают чаще обращаться к одним и тем же участкам памяти и использовать кэширование, что также негативно влияет на долговечность.
exFAT
Поскольку эксФАТ была разработана специально для использования на флешках, именно уменьшению количества циклов перезаписи разработчики уделили наибольшее внимание. В силу особенностей организации и хранения данных значительно уменьшает количество циклов перезаписи, особенно если сравнивать с FAT32 — в exFAT добавлена бит-карта доступного места, что уменьшает фрагментацию, которая и является основным фактором уменьшения срока службы флешки.
Вследствие вышесказанного, можно сделать вывод — меньше всего на износ памяти влияет exFAT.
Ограничения на размеры файлов и директорий
Этот параметр с каждым годом становится все важнее: объемы хранимой информации, как и емкость накопителей, неуклонно растут.
FAT32
Вот мы и дошли до главного минуса данной файловой системы — в ней максимальный занимаемый одним файлом объем ограничен 4 Гб. Во времена MS-DOS это наверняка бы считалось астрономическим значением, но на сегодняшний день такое ограничение создает неудобства. Кроме того, есть лимит и на количество файлов в корневом каталоге — не более 512. С другой стороны, в некорневых папках файлов может быть сколько угодно.
NTFS
Главное отличие НТФС от используемой ранее ФАТ32 – практически неограниченный объем, который может занимать тот или иной файл. Конечно, техническое ограничение есть, но в обозримом будущем его достичь получится еще нескоро. Точно так же практически не ограничено количество данных в директории, хотя превышение определенного порога чревато сильным падением производительности (особенность NTFS). Также стоит отметить, что в этой файловой системе присутствует лимит символов в имени директории.
Вы приобрели новый внешний жесткий диск или USB-флеш накопитель и не знаете в какую файловую систему его форматировать? Мы разобрались в этом вопросе и подготовили развернутый ответ!
Сложности выбора?
В современном компьютерном мире существует множество операционных систем (Windows, macOS, Linux, FreeBSD, Solaris), множество накопителей (SSD, HDD, 3D Xpoint, магнитные ленты), а также файловых систем (HFS+, FAT32, NTFS, ExFAT, Ext4, ZFS, BTRFS), каждый выбирает что-то свое! Но тут кроется и большая проблема, как сделать так, чтобы внешний накопитель, будь то жесткий диск или usb-флешка работали максимально быстро и надежно, а также определялись в других операционных системах?
Давайте вначале разберемся что собой представляет одна из предложенных ОС — FAT32/NTFS/ExFAT, а дальше сделаем выводы в какую ФС форматировать внешний накопитель!
FAT32
FAT32 — одна из самых «древних» файловых систем из обсуждаемых, была представлена в 1996 году вместе с ОС Windows 95 OSR2., ее самым главным козырем перед другими ФС, будет «понятность» для различных ОС, будь то macOS или Linux.
Главным минусом данной ФС можно отнести, то что:
- В FAT32 невозможно записать файл размером более 4GB (одним файлом)
- Невозможно создать раздел на диске более 250 ГБ
- Не поддерживаются SSD или HDD объемом свыше 8 терабайт
NTFS
NTFS — была представлена в далеком 1993 году, но активно разрабатываемая компаний MicroSoft. В отличие от FAT32, не имеет таких ограничений на размер файла, объем раздела и диска, поддерживает сжатие. Используется практически на всех современных Windows компьютерах как файловая система по умолчанию.
ExFAT
ExFAT — была представлена в 2006 году, самой главной ее особенностью является то, что она разрабатывалась специально для флеш накопителей.
Какую файловую систему выбрать?
- NTFS — читают и записывают ОС Windows и Linux, а вот MacOS умеет только читать (чтобы записывать необходимо ).
- ExFAT — читают и записывают Windows и MacOS, а Linux по умолчанию не видит данную файловую систему.
- FAT32 — читают и записывают все операционные системы.
Ниже представлена таблица совместимости файловых систем в различных операционных системах.
И так, все же в какую файловую систему отформатировать ваш внешний жесткий диск или USB-флешку?
- Windows и macOS , то выбирать лучше ExFAT и FAT32 (только для файлов до 4 GB).
- Если обмен файлами будет происходить между Windows и Linux , то выбирать стоит между NTFS и FAT32 (только для файлов до 4 GB).
- Если обмен файлами будет происходить между macOS и Linux , то выбрать стоит HFS + или FAT32 (только для файлов до 4 GB).
Размер кластера
Теперь когда понятно во что форматировать внешний накопитель, перед вами появиться второй вопрос, какой размер кластера выбрать перед форматированием?
Все очень просто — если у вас будут храниться файлы небольшого размера, то и соответственно кластер выбирать нужно поменьше. Если вы будете хранить большие медиафайлы, то стоит выбрать кластер большего значения.
Какую таблицу разделов выбрать MBR или GPT?
Помимо выбора файловой системы и размера кластера перед вами появиться еще один вопрос, какой тип таблицы разделов выбрать?
Если вы планируете использовать современные операционные системы Windows (Windows 10 или Windows 8.1), Linux, macOS, либо внешний или внутренний накопитель, на котором будет раздел более чем 2 терабайта, то стоит выбрать GPT, а не MBR. В остальных ситуациях можно выбрать MBR.
У вас еще остались дополнительные вопросы? Задавайте их в комментариях, рассказывайте о том, что у вас получилось или наоборот!
