硬碟格式分析

如果你是學計算機，一定遇到很多人包括MM在內，總是喜歡問你一個問題：FAT32和NTFS有什麼區別啊？我要不要把硬碟換成NTFS格式呢？ 如果你講不清楚的話，這篇文章可以祝你一臂之力...[@more@]

檔案分配表（FAT）
一種供MS-DOS及其它Windows作業系統對檔案進行組織與管理的檔案系統。檔案分配表（FAT）是當您使用FAT或FAT32檔案系統對特定捲進行格式化時，由Windows所建立的一種資料結構。Windows將與檔案相關的資訊儲存在FAT中，以供日後獲取檔案時使用。
FAT32
一種從檔案分配表（FAT）檔案系統派生而來的檔案系統。與FAT相比，FAT32能夠支援更小的簇以及更大的容量，從而能夠在FAT32捲上更為高效的分配磁碟空間。
NTFS檔案系統
一種能夠提供各種FAT版本所不具備的效能、安全性、可靠性與先進特性的高階檔案系統。舉例來說，NTFS透過標準事務日誌功能與恢復技術確保卷的一致性。如果系統出現故障，NTFS能夠使用日誌檔案與檢查點資訊來恢復檔案系統的一致性。在Windows 2000和Windows XP中，NTFS還能提供諸如檔案與資料夾許可權、加密、磁碟配額以及壓縮之類的高階特性。
在NTFS、FAT與FAT32間進行選擇
在執行Windows XP的計算機上，您可以在三種面向磁碟分割槽的不同檔案系統--NTRS、FAT和FAT32--中加以選擇。其中，NTFS是強力推薦您使用的檔案系統，與FAT或FAT32相比，它具有更為強大的功能，並且包含Active Directory及其它重要安全特性所需的各項功能。只有選擇NTFS作為檔案系統，您才可以使用諸如Active Directory和基於域的安全性之類特性。
FAT32檔案系統
在推出FAT32檔案系統之前，通常PC機使用的檔案系統是FAT16。像基於MS-DOS，Win 95等系統都採用了FAT16檔案系統。在Win 9X下，FAT16支援的分割槽最大為2GB。我們知道計算機將資訊儲存在硬碟上稱為“簇”的區域內。使用的簇越小，儲存資訊的效率就越高。在FAT16的情況下，分割槽越大簇就相應的要增大，儲存效率就越低，勢必造成儲存空間的浪費。並且隨著計算機硬體和應用的不斷提高，FAT16檔案系統已不能很好地適應系統的要求。在這種情況下，推出了增強的檔案系統FAT32。同FAT16相比，FAT32主要具有以下特點：
1. 同FAT16相比FAT32最大的優點是可以支援的磁碟大小達到2TB（2047GB），但是不能支援小於512MB的分割槽。基於FAT32的Win 2000可以支援分割槽最大為32GB；而基於 FAT16的Win 2000支援的分割槽最大為4GB。
2. 由於採用了更小的簇，FAT32檔案系統可以更有效率地儲存資訊。如兩個分割槽大小都為2GB，一個分割槽採用了FAT16檔案系統，另一個分割槽採用了FAT32檔案系統。採用FAT16的分割槽的簇大小為32KB，而FAT32分割槽的簇只有4KB的大小。這樣FAT32就比FAT16的儲存效率要高很多，通常情況下可以提高15%。
3. FAT32檔案系統可以重新定位根目錄和使用FAT的備份副本。另外FAT32分割槽的啟動記錄被包含在一個含有關鍵資料的結構中，減少了計算機系統崩潰的可能性。
NTFS檔案系統
NTFS檔案系統是一個基於安全性的檔案系統，是Windows NT所採用的獨特的檔案系統結構，它是建立在保護檔案和目錄資料基礎上，同時照顧節省儲存資源、減少磁碟佔用量的一種先進的檔案系統。使用非常廣泛的Windows NT 4.0採用的就是NTFS 4.0檔案系統，相信它所帶來的強大的系統安全性一定給廣大使用者留下了深刻的印象。Win 2000採用了更新版本的NTFS檔案系統——NTFS 5.0，它的推出使得使用者不但可以像Win 9X那樣方便快捷地操作和管理計算機，同時也可享受到NTFS所帶來的系統安全性。
NTFS的特點主要體現在以下幾個方面：
1. NTFS可以支援的分割槽(如果採用動態磁碟則稱為卷)大小可以達到2TB。而Win 2000中的FAT32支援分割槽的大小最大為32GB。2. NTFS是一個可恢復的檔案系統。在NTFS分割槽上使用者很少需要執行磁碟修復程式。NTFS透過使用標準的事物處理日誌和恢復技術來保證分割槽的一致性。發生系統失敗事件時，NTFS使用日誌檔案和檢查點資訊自動恢復檔案系統的一致性。
3. NTFS支援對分割槽、資料夾和檔案的壓縮。任何基於Windows的應用程式對NTFS分割槽上的壓縮檔案進行讀寫時不需要事先由其他程式進行解壓縮，當對檔案進行讀取時,檔案將自動進行解壓縮；檔案關閉或儲存時會自動對檔案進行壓縮。
4. NTFS採用了更小的簇,可以更有效率地管理磁碟空間。在Win 2000的FAT32檔案系統的情況下,分割槽大小在2GB～8GB時簇的大小為4KB；分割槽大小在8GB～16GB時簇的大小為8KB；分割槽大小在16GB～32GB時,簇的大小則達到了16KB。而Win 2000的NTFS檔案系統，當分割槽的大小在2GB以下時,簇的大小都比相應的FAT32簇小;當分割槽的大小在2GB以上時(2GB～2TB),簇的大小都為4KB。相比之下，NTFS可以比FAT32更有效地管理磁碟空間，最大限度地避免了磁碟空間的浪費。
5. 在NTFS分割槽上,可以為共享資源、資料夾以及檔案設定訪問許可許可權。許可的設定包括兩方面的內容：一是允許哪些組或使用者對資料夾、檔案和共享資源進行訪問；二是獲得訪問許可的組或使用者可以進行什麼級別的訪問。訪問許可許可權的設定不但適用於本地計算機的使用者,同樣也應用於透過網路的共享資料夾對檔案進行訪問的網路使用者。與FAT32檔案系統下對資料夾或檔案進行訪問相比，安全性要高得多。另外,在採用NTFS格式的Win 2000中,應用稽核策略可以對資料夾、檔案以及活動目錄物件進行稽核，稽核結果記錄在安全日誌中，透過安全日誌就可以檢視哪些組或使用者對資料夾、檔案或活動目錄物件進行了什麼級別的操作，從而發現系統可能面臨的非法訪問,透過採取相應的措施，將這種安全隱患減到最低。這些在FAT32檔案系統下,是不能實現的。
6. 在Win 2000的NTFS檔案系統下可以進行磁碟配額管理。磁碟配額就是管理員可以為使用者所能使用的磁碟空間進行配額限制，每一使用者只能使用最大配額範圍內的磁碟空間。設定磁碟配額後，可以對每一個使用者的磁碟使用情況進行跟蹤和控制，透過監測可以標識出超過配額報警閾值和配額限制的使用者，從而採取相應的措施。磁碟配額管理功能的提供，使得管理員可以方便合理地為使用者分配儲存資源，避免由於磁碟空間使用的失控可能造成的系統崩潰，提高了系統的安全性。
7. NTFS使用一個“變更”日誌來跟蹤記錄檔案所發生的變更。 小提示(選取FAT32和NTFS的建議)
在系統的安全性方面，NTFS檔案系統具有很多FAT32檔案系統所不具備的特點，而且基於NTFS的Win 2000執行要快於基於FAT32的Win 2000；而在與Win 9X的相容性方面，FAT32優於NTFS。所以在決定Win 2000以上中採用什麼樣的檔案系統時應從以下幾點出發：
1. 計算機是單一的Win 2000系統，還是採用多啟動的Win 2000系統；
2. 本地安裝的磁碟的個數和容量；
3. 是否有安全性方面的考慮等。
基於以上的考慮，如果要在Win 2000以上中使用大於32GB的分割槽的話，那麼只能選擇NTFS格式。如果計算機作為單機使用，不需要考慮安全性方面的問題，更多地注重與Win 9X的相容性，那麼FAT32是最好的選擇。如果計算機作為網路工作站或更多的追求系統的安全性，而且可以在單一的Win 2000模式下執行，強烈建議所有的分割槽都採用NTFS格式；如果要相容以前的應用，需要安裝Win 9X或其它的作業系統，建議做成多啟動系統，這就需要兩個以上的分割槽，一個分割槽採用NTFS格式，另外的分割槽採用FAT32格式，同時為了獲得最快的執行速度建議將Win 2000的系統檔案放置在NTFS分割槽上，其它的個人檔案則放置在FAT32分割槽中...
NTFS適合你嗎?
在多作業系統中是否選擇將FAT32轉換為NTFS，應該根據自己的情況來決定。如果重在效能和安全方面，那麼可以將FAT32轉換為NTFS；如果重在可操作性和相容性方面，應該保持FAT32，不進行轉換，因為支援FAT32的作業系統更多。而NTFS對Windows Me和以前的Windows版本並不相容。建議除Windows XP/2003外的系統用FAT32。
將FAT32轉換為NTFS
在Windows 2000/XP中，可以在命令提示符狀態下鍵入“convert E:/FS NTFS”(假設E盤原來使用的是FAT32)，回車後，在下次重啟時自動將E盤轉換為NTFS檔案系統。轉換時最好整理一下磁碟碎片加快轉換速度，並且把資料備份到其他不轉換的分割槽中。
將NTFS轉換為FAT32
將NTFS轉換成FAT32相對比較複雜，在不需要舊的檔案情況下，我們可以使用Windows 2000/XP的安裝光碟來完成轉換，在安裝時，選擇“用FAT檔案系統格式化磁碟分割槽”。如果你需要儲存原來的檔案，可以用Partition Magic For DOS來轉換，不過這種轉換的速度比較慢，資料也容易丟失，因此強烈建議轉換前備份好資料。
轉換問題多
如果當前的磁碟分割槽已經採用了NTFS檔案系統，而且已經儲存了許多資料，包括加密的檔案或資料夾，這時轉換為FAT32就會出現加密檔案無法訪問的問題，而且因為兩種檔案系統採用的檔案命名方式不同，在轉換後檔名會出現問題。
該不該選用NTFS檔案系統？
Windwos 9X 普及的時候已有Windows NT系統，由於Windows NT系統多用於商業平臺，一般家用機都是安裝Windows 9X , 在Windows 2000 推出的時候，因為其龐大的體積與眾多用應用程式還有與Windows 9X 全然不同的一些操作方式，所以普通使用者都沒有接觸過Windows 2000 , 當然也就沒有用過NTFS檔案系統。當然NT 3.X 與 NT 4.X系統是很早就出來的，但也是很少有人問津，因為它跟本不適合家用，這裡也不多說了。 XP的推出讓人耳目一新，越來越多的人安裝了XP，但也就引發了他們必需面對的一個問題，那就是該不該選用NTFS檔案系統？
在執行Windows 2000/XP的計算機上，NTFS是系統推薦使用的檔案系統，NTFS是最容易處理大容量硬碟的檔案系統，NTFS檔案系統能夠提供目錄的各種新功能和其他比較重要的安全功能。使用NTFS檔案系統對分割槽進行格式化時分割槽中的碎片會更少，效能也會更高。
有一點要注意的是，早先的Windows 9.x 系統是無法直接訪問NTFS分割槽的，聽說有補丁，但也不是萬能的。所以，如果你還不願意放棄windows 9.X系統的話，這個文章可能對你沒有什麼用處。
NTFS分割槽方式的優點。
自從Windows2000開始，微軟開始推薦大家使用NTFS的磁碟格式，其後推出的XP更是要配合這種磁碟格式才能發揮其最大的效能優勢。不僅僅是微軟推廣的緣故，NTFS的磁碟格式由於其自身的技術優勢，配合目前硬體、網路發展的趨勢的作用，正逐漸被廣大使用者接受。
1、大硬碟帶來的影響。
現在的硬碟容量正以倍數在增長，每半年就增加一倍甚至更多，價格卻在降低。這樣基於傳統的FAT檔案系統的分割槽方式，就將逐步體現出其先天不足之處了——我們先來看看FAT32，FAT32是FAT檔案系統的增強版本，可用在容量為512MB到2TB的驅動器上，雖然如此，以FAT32的格式，如果劃分太大的分割槽空間，由於其磁碟的簇相對過大，在儲存多個小檔案的時候，將造成空間利用上的極大浪費。
相對而言，NTFS的磁碟格式的簇相當地細，就能有效地利用磁碟空間，而且不容易產生碎片。另外，NTFS的磁碟格式在處理單個巨大的檔案的時候如進行影片捕捉、編輯的時候，也比FAT系統有優勢。隨著海量硬碟的發展，使用NTFS的分割槽格式將越來越必要——你總不希望把分割槽數劃分滿24個字母的磁碟機代號來遷就分割槽容量吧？所以，微軟推薦使用NTFS而不是FAT32檔案系統格式化大於32GB的分割槽是有其道理的。
2、新一代Windows作業系統的影響
隨著時間的推移，新一代Windows的過渡，微軟很可能會採取放棄相容DOS的安裝和維護作業系統的方式，即光碟啟動後直接採用全新的直接圖形化介面進行下幾代Windows的安裝，這樣可以避開DOS模式的記憶體配置環境對安裝Windows造成的負面影響，也可讓很多破解其啟用設定的程式失效（DOS環境下記憶體配置對新手來說比較複雜，很多人安裝XP失敗除了硬體相容問題外，是由於這個原因）；同時對終端使用者來說，新的安裝模式可在安裝的時候更好地分析使用者的硬體系統，提供更多的友好提示和更強的故障解決功能。使用圖形介面直接管理安裝任務的話，基於第一點敘述的原因，Windows很可能會要求使用者用NTFS先格式化新一代海量硬碟超過32G的分割槽，才能繼續進行安裝。也可能透過在新的作業系統裡去掉對FAT系統的支援，來強行推廣NTFS磁碟格式。
3、聯網和多PC連線導致的使用者安全和管理問題
以後的電腦進行線上工作和娛樂是不可逆轉的趨勢，隨著網際網路在世界各地進一步普及，線上的電腦的安全和管理問題日益突出，而且很多人家裡由於升級，已經有超過了一臺的電腦。只有使用NTFS，Windows系統的安全效能和可管理性才能真正得到保障。無論是接入INTERNET還是使用者自己在家裡組建區域網，NTFS都將使使用者更靈活地配置和管理計算機資源。NTFS的磁碟配額、使用者許可權和個人檔案加密等等功能、和網路應用方面的優勢，已經有很多資料介紹了，此處不再重複。
另外，NTFS支援基於UNIX服務的POSIX標準，可移植性也很強。這保證了它和其他網路平臺的相容性。
當然，這一切的前提是Windows還是佔壟斷地位的作業系統。從目前情況看，微軟保持其軟體業龍頭的地位還是不成問題的。超過500G的海量硬碟在明年年底或是後年初就可能會出現了，這是推動NTFS磁碟格式成為主流分割槽格式的最強大動力之一。 由以上的幾點可看出，針對家用PC而言，使用NTFS的最大的好處是第一點，也就是NTFS對大硬碟有著更好的支援與利用，第三點主要是針對商業型使用者，這裡我也想對那些入門級使用者說一聲，如果你使用了NTFS且對NTFS的磁碟配額、使用者許可權和個人檔案加密等等功能不是很瞭解，最好不要隨意設定目錄的許可權，不然可能會有著意想不到的後果。
細數NTFS的四大優點
1.具備錯誤預警的檔案系統
在NTFS分割槽中，最開始的16個扇區是分割槽引導扇區，其中儲存著分割槽引導程式碼，接著就是主檔案表（Master File Table，以下簡稱MFT），但如果它所在的磁碟扇區恰好出現損壞，NTFS檔案系統會比較智慧地將MFT換到硬碟的其他扇區，保證了檔案系統的正 常使用，也就是保證了Windows的正常執行。而以前的FAT16和FAT32的FAT（檔案分配表）則只能固定在分割槽引導扇區的後面，一旦遇到扇區損 壞，那麼整個檔案系統就要癱瘓。 但這種智慧移動MFT的做法當然並非十全十美，如果分割槽引導程式碼中指向MFT的部分出現錯誤，那麼NTFS檔案系統便會不知道到哪裡尋找MFT ，從而會報告“磁碟沒有格式化”這樣的錯誤資訊。為了避免這樣的問題發生，分割槽引導程式碼中會包含一段校驗程式，專門負責偵錯。
2.檔案讀取速度更高效！
恐怕很多人都聽說NTFS檔案系統在安全性方面有很多新功能，但你可否知道：NTFS在檔案處理速度上也比FAT32大有提升呢？
對DOS略知一二的讀者一定熟悉檔案的各種屬性：只讀、隱藏、系統等。在NTFS檔案系統中，這些屬性都還存在，但有了很大不同。在這裡 ，一切東西都是一種屬性，就連檔案內容也是一種屬性。這些屬性的列表不是固定的，可以隨時增加，這也就是為什麼你會在NTFS分割槽上看到 檔案有更多的屬性。
NTFS檔案系統中的檔案屬性可以分成兩種：常駐屬性和非常駐屬性，常駐屬性直接儲存在MFT中，像檔名和相關時間資訊（例如建立時間 、修改時間等）永遠屬於常駐屬性，非常駐屬性則儲存在MFT之外，但會使用一種複雜的索引方式來進行指示。如果檔案或資料夾小於1500位元組 （其實我們的電腦中有相當多這樣大小的檔案或資料夾），那麼它們的所有屬性，包括內容都會常駐在MFT中，而MFT是Windows一啟動就會載入 到記憶體中的，這樣當你檢視這些檔案或資料夾時，其實它們的內容早已在快取中了，自然大大提高了檔案和資料夾的訪問速度。
小提示
為什麼FAT的效率不如NTFS高
FAT檔案系統的檔案分配表只能列出了每個檔案的名稱及起始簇，並沒有說明這個檔案是否存在，而需要透過其所在資料夾的記錄來判斷， 而資料夾入口又包含在檔案分配表的索引中。因此在訪問檔案時，首先要讀取檔案分配表來確定檔案已經存在，然後再次讀取檔案分配表找到 檔案的首簇，接著透過鏈式的檢索找到檔案所有的存放簇，最終確定後才可以訪問。
3.磁碟自我修復功能
NTFS利用一種“自我療傷”的系統，可以對硬碟上的邏輯錯誤和物理錯誤進行自動偵測和修復。在FAT16和FAT32時代，我們需要藉助 Scandisk這個程式來標記磁碟上的壞扇區，但當發現錯誤時，資料往往已經被寫在了壞的扇區上了，損失已經造成。
NTFS檔案系統則不然，每次讀寫時，它都會檢查扇區正確與否。當讀取時發現錯誤，NTFS會報告這個錯誤；當向磁碟寫檔案時發現錯誤， NTFS將會十分智慧地換一個完好位置儲存資料，操作不會受到任何影響。在這兩種情況下，NTFS都會在壞扇區上作標記，以防今後被使用。這 種工作模式可以使磁碟錯誤可以較早地被發現，避免災難性的事故發生。
有些人發現當把磁碟轉換為NTFS檔案系統後，用磁碟掃描程式就很難發現磁碟錯誤了。經過前面的介紹，你知道這是為什麼了嗎？
4.“防災賑災”的事件日誌功能
在NTFS檔案系統中，任何操作都可以被看成是一個“事件”。比如將一個檔案從C盤複製到D盤，整個複製過程就是一個事件。事件日誌一直 監督著整個操作，當它在目標地——D盤發現了完整檔案，就會記錄下一個“已完成”的標記。假如複製中途斷電，事件日誌中就不會記錄“已 完成”，NTFS可以在來電後重新完成剛才的事件。事件日誌的作用不在於它能挽回損失，而在於它監督所有事件，從而讓系統永遠知道完成了 哪些任務，那些任務還沒有完成，保證系統不會因為斷電等突發事件發生紊亂，最大程度降低了破壞性。
5.我是否需要哪些附加的功能？
其實，NTFS還提供了磁碟壓縮、資料加密、磁碟配額（在“我的電腦”中右擊分割槽並並行“屬性”，進入“配額”選項卡即可設定）、動態 磁碟管理等功能，這些功能在很多報刊雜誌上介紹的比較多了，這裡不再詳細介紹。
NTFS提供了為不同使用者設定不同訪問控制、隱私和安全管理功能。如果你的系統處於一個單機環境，比如家用電腦，那麼這些功能對你意義 不是很大。
小提示
從FAT轉換過來的NTFS，效能有折扣
如果分割槽是從FAT32轉換為NTFS檔案系統的（使用命令為“CONVERT 驅動器磁碟機代號 /FS:NTFS”），不僅MFT會很容易出現磁碟碎片，更糟糕的是，磁碟碎片整理工具往往不能整理這各分割槽中的MFT，嚴重影響系統效能。因此， 建議將分割槽直接格式化為NTFS檔案系統。