Das Verstehen von Dateisystemen

    

Jetzt bietet der Computermarkt eine Vielfalt von Gelegenheiten an, riesige Menge von persönlichen oder korporativen Informationen in der Digitalform zu speichern. Speichergeräte umfassen interne und äußerliche Festplatten, USB-Flashlaufwerke, Speicherkarten von Kameras des Fotos/Videos, komplizierte RAID-Systeme usw. Wirkliche Dokumente, Präsentationen, Bilder, Musik, Video, Datenbanken, werden E-Mail-Nachrichten in einer Form von Dateien gespeichert, die Platzverbrauchen sein können.

Der folgende Artikel stellt Detaillieren dessen zur Verfügung, wie Informationen auf einem Speichergerät gespeichert werden.


Was ist ein Dateisystem?

Jede Computerdatei wird auf einer Art eine Speicherung mit einer gegebenen Kapazität gespeichert. Wirklich ist jede Speicherung ein geradliniger Raum für das Lesen oder sowohl das Lesen als auch Schreiben von Digitalinformationen. Jedes Byte von Informationen über die Speicherung hat seinen eigenen Ausgleich vom Speicherungsanfang (Adresse) und wird durch diese Adresse Verweise angebracht. Eine Speicherung kann als ein Bratrost mit einer Reihe nummerierter Zellen präsentiert werden (jede Zelle ist ein einzelnes Byte). Jede zur Speicherung gespeicherte Datei bekommt mehrere diese Zellen.

Im Allgemeinen verwenden Computerspeicherungen ein Paar des Sektors und Ausgleichs im Sektor, um in jedem Byte von Informationen über die Speicherung Verweise anzubringen. Der Sektor ist eine Gruppe von Bytes (gewöhnlich 512 Byte), eine minimale adressierbare Einheit der physischen Speicherung. Zum Beispiel wird in Byte 1040 auf einer Festplatte als ein sector #3 und Ausgleich im Sektor 16 Byte ([Sektor]+[Sektor]+[16 Byte]) Verweise angebracht. Dieses Schema wird angewandt, um das Speicherungswenden zu optimieren und eine kleinere Anzahl zu verwenden, um in jedem Teil von Informationen über die Speicherung Verweise anzubringen.

Um den zweiten Teil der Adresse (im Sektor Ausgleich) wegzulassen, werden Dateien gewöhnlich gespeichert, vom Sektoranfang, starten und besetzen alle ganzen Sektoren (z.B.: 10-Byte-Datei besetzt den ganzen Sektor, 512-Byte-Datei besetzt auch den ganzen Sektor dabei 514-Byte-Datei besetzt zwei ganze Sektoren).

Jede Datei wird auf 'unbenutzten' Sektoren gespeichert und kann dann durch eine bekannte Position und Größe gelesen werden. Jedoch wie wissen wir das, welche Sektoren werden verwendet oder unbenutzt? Wo werden Dateigröße und Position gespeichert? Wo ist ein Dateiname? Diese Antworten werden durch ein Dateisystem gegeben.

Als Ganzes ist Dateisystem strukturierte Datendarstellung und eine Reihe von Metadaten das Beschreiben der gespeicherten Daten. Ein Dateisystem dient nicht nur zu den Zwecken der ganzen Speicherung, aber ist auch ein Teil eines isolierten Speicherungssegmentes – Plattenbereich. Gewöhnlich bedient das Dateisystem Blöcke, nicht Sektoren. Dateisystemblöcke sind Gruppen von Sektoren, die das Speicherungswenden optimieren. Moderne Dateisysteme verwenden allgemein Blocklängen von 1 bis 128 Sektoren (512-65536 Bytes). Dateien werden gewöhnlich vom Anfang eines Blocks gespeichert und nehmen komplette Blöcke.

Riesig Schreiben-/Löschenoperationen den Dateisystemen verursacht Dateisystemzersplitterung. Infolgedessen werden Dateien als ganze Bruchstücke nicht gespeichert und werden in Bruchstücke geteilt. Zum Beispiel wird eine Speicherung von Dateien mit der Größe ungefähr 4 Blöcke (z.B. eine Sammlung von Bildern) völlig genommen. Benutzer will eine Datei speichern, die 8 Blöcke nehmen wird und deshalb das erste und die letzten Dateien löscht. Auf diese Weise klärt er den Raum auf 8 Blöcken jedoch, das erste Segment ist in der Nähe vom Speicherungsanfang und dem zweiten - zum Speicherungsende. In diesem Fall wird 8-Blöcke-Datei in zwei Teile (4 Blöcke für jeden Teil) gespalten und nimmt Freiraum 'Löcher'. Die Informationen über beide Bruchstücke als Teile einer einzelnen Datei werden zum Dateisystem gespeichert.

Zusätzlich zu den Dateien des Benutzers enthält das Dateisystem auch seine eigenen Parameter (wie Blocklänge), Dateideskriptoren (einschließlich der Dateigröße, Dateispeicherstelle, seine Bruchstücke usw.), Dateinamen und Verzeichnishierarchie. Es kann auch Sicherheitsinformationen, erweiterte Attribute und andere Parameter speichern.

Um verschiedene Voraussetzungen als Speicherungsleistung, Stabilität und Zuverlässigkeit zu erfüllen, werden viele Dateisysteme entwickelt, um bestimmten Benutzerzwecken zu dienen.



Windows Dateisysteme

Windows von Microsoft OS verwendet zwei Hauptdateisysteme: FAT, das von altem DOS mit seiner späteren Erweiterung FAT32 und weit verwendete NTFS-Dateisysteme geerbt ist. Kürzlich veröffentlichtes Dateisystem von ReFS wurde von Microsoft als ein neues Generationsdateisystem für Windows-8 Server entwickelt.

FAT:
FAT (Dateizuordnungstabelle) Dateisystem ist einer der einfachsten Typen eines Dateisystems. Es besteht aus einem Dateisystemdeskriptorsektor (Urladeblock oder Superblock), ein Dateisystemblockaufteiler (verwiesen als Dateizuordnungstabelle) und einfacher Abstellraum, um Dateien und Ordner zu speichern. Dateien auf FAT werden in Verzeichnissen gespeichert. Jedes Verzeichnis ist eine Reihe von 32-Byte-Aufzeichnungen, jede Definierendatei oder Datei haben Attribute (z.B. ein langer Dateiname) erweitert. Dateiaufzeichnung schreibt den ersten Block einer Datei zu. Jeder folgende Block kann durch einen Blockaufteiler durch das Verwenden davon als verbundene Liste gefunden werden.

Blockaufteiler enthält eine Reihe von Blockdeskriptoren. Nullwert zeigt an, dass der Block nicht verwendet wird und sich Nichtnull auf den folgenden Block der Datei oder eines speziellen Werts für das Dateiende bezieht.

Die Anzahlen in FAT12, FAT16, FAT32 bedeutet die Anzahl, wenn Bit gepflegt haben, Dateisystemblock aufzuzählen. Das bedeutet, dass FAT12 bis zu 4096 verschiedene Blockverweisungen verwenden kann, während FAT16 und FAT32 bis zu 65536 und 4294967296 entsprechend verwenden können. Die wirkliche maximale Zählung von Blöcken ist noch weniger und hängt von Durchführung eines Dateisystemtreibers ab.

FAT12 wurde für alte Disketten verwendet. FAT16 (oder einfach FAT) und FAT32 werden für Flashspeicherkarten und USB-Flashstöcke weit verwendet. Das System wird durch Mobiltelefone, Digitalkameras und andere tragbare Geräte unterstützt.

FAT oder FAT32 sind ein Dateisystem, das auf Windows-kompatiblen externen Speichern oder Plattenbereichen mit der Größe weniger als 2 Gb (für FAT) oder 32 Gb (für FAT32) verwendet ist. Windows kann FAT32 Dateisystem mehr als 32 Gb (jedoch Linuxsupports FAT32 bis zu 2TB) nicht schaffen.

NTFS:
NTFS (Neues Technologiedateisystem) wurde in Windows NT eingeführt und ist ein Hauptdateisystem für Windows zurzeit. Das ist ein Verzugdateisystem für Plattenbereiche und das einzige Dateisystem, das Plattenbereiche mehr als 32 Gb unterstützt. Das Dateisystem ist ziemlich ausziehbar und Supports viele Dateieigenschaften, einschließlich der Zugriffskontrolle, Verschlüsselung usw. Jede Datei auf NTFS wird als Dateideskriptor in einem Stammdateientisch und Dateiinhalt gespeichert. Ein Stammdateientisch enthält alle Informationen über die Datei: Größe, Allozierung, nennt usw. Das erste und die letzten Sektoren des Dateisystems enthalten Dateisystemeinstellungen (Startprogramm oder Superblock).Dieses Dateisystem verwendet 48 und 64 Bit schätzt zu Bezugsdateien, so ziemlich große Plattenspeicher unterstützend.

ReFS:
ReFS (Elastisches Dateisystem) ist die neueste Entwicklung des für Windows-8 Server jetzt verfügbaren Microsofts. Dateisystemarchitektur unterscheidet sich absolut von anderen Windows-Dateisystemen und wird in einer Form von B+-tree Baum hauptsächlich organisiert. ReFS hat hohe Toleranz zu Misserfolgen wegen neuer ins System umfasster Eigenschaften. Und, nämlich, Kopieren beim Schreiben: Keine Metadaten wird modifiziert ohne, kopiert zu werden; Daten werden nicht über die vorhandenen Daten, aber in einen neuen Speicherplatz geschrieben. Mit irgendwelchen Dateimodifizierungen wird eine neue Kopie von Metadaten in den freien Abstellraum geschaffen, und dann schafft das System einen Verweis von älterem Metadaten bis die neueren. Infolgedessen speichert ein System bedeutende Menge von älteren Unterstützungen in verschiedenen Plätzen, die leichte Wiederherstellung der Datei zur Verfügung stellen, wenn dieser Abstellraum nicht überschrieben wird.

Weil Informationen über die Datenrettung von diesen Dateisystemen bitte Gelöschte Dateien besuchen Sie: Chancen für die Wiederherstellungsseite.



Dateisysteme von MacOS

Apple Mac OS Betriebssystem wendet HFS+ Dateisystem, eine Erweiterung auf ihr eigenes auf alten Computern von Macintosh verwendetes HFS-Dateisystem an.

HFS+ Dateisystem wird durch Tischprodukte von Apple, einschließlich Mac Computer, iPhone, iPod, sowie Apples X Serverprodukte bedient. Fortgeschrittene Serverprodukte verwenden auch Dateisystem von Apple Xsan, gruppiertes Dateisystem ist auf Dateisysteme von StorNext oder CentraVision zurückzuführen gewesen.

Dieses Dateisystem speichert Dateien und Ordner sowie Finderinformationen über die Verzeichnisansicht, Fensterpositionen usw.

Für Informationen über die Datenrettung von diesen Dateisystemen bitte Gelöschte Dateien besuchen Sie: Chancen für die Wiederherstellungsseite.



Linux Dateisysteme

Linux der offenen Quelle OS zielt darauf, durchzuführen, prüfend, und mit verschiedenen Konzepten von Dateisystemen. Die populärsten Linux Dateisysteme sind heutzutage:

  • Ext2, Ext3, Ext4 - 'heimisches' Linux Dateisysteme. Dieses Dateisystem fällt unter aktiven Entwicklungen und Verbesserungen. Ext3 Dateisystem ist gerade eine Erweiterung auf Ext2, der transaktionale Datei verwendet, schreiben Operationen mit einer Zeitschrift. Ext4 ist eine weitere Entwicklung von Ext3, der mit dem Support von optimierten Dateizuordnungsinformationen (Ausmaße) und erweiterte Dateiattribute erweitert ist. Dieses Dateisystem wird oft als ein 'Wurzel'-Dateisystem für die meisten Linuxinstallationen verwendet.

  • ReiserFS - alternatives Linux Dateisysteme, das geschaffen ist, um riesige Menge von kleinen Dateien zu speichern. Es hat gute Fähigkeit zur Dateisuche und ermöglicht Kompaktdateiallozierung durch die Speicherung von Dateischwänzen oder kleinen Dateien zusammen mit Metadaten, um große Dateisystemblöcke zu demselben Zweck nicht zu verwenden.

  • XFS - Dateisystem ist auf SGI-Gesellschaft zurückzuführen gewesen und wurde für die IRIX-Server der Gesellschaft am Anfang verwendet. Jetzt werden XFS Spezifizierungen im Linux durchgeführt. XFS Dateisystem hat große Leistung und wird weit verwendet, um Dateien zu speichern.

  • JFS - Dateisystem wird von IBM für die starken Rechensysteme der Gesellschaft entwickelt. JFS1 bedeutet gewöhnlich JFS, JFS2 ist die zweite Veröffentlichung. Zurzeit ist dieses Dateisystemoffene Quelle und durchgeführt in den meisten modernen Linuxversionen.

Das Konzept 'Hard-Links', die in dieser Art von OS verwendet sind, macht die meisten Linux Dateisysteme ähnlich (zu was?) darin wird der Dateiname als Dateiattribut nicht betrachtet und eher als ein Deckname für eine Datei im bestimmten Verzeichnis definiert. Dateiobjekt kann von vielen Speicherstellen verbunden werden, sogar aus demselben Verzeichnis unter verschiedenen Namen multiplizieren. Das kann ernste und sogar unüberwindliche Schwierigkeiten für die Wiederherstellung von Dateinamen nach der Dateilöschung oder dem Dateisystemschaden präsentieren.

Für Informationen über die Datenrettung von diesen Dateisystemen bitte Gelöschte Dateien besuchen Sie: Chancen für die Wiederherstellungsseite.



BSD, Solaris, Unix Dateisysteme

Der größte Teil des Systems der allgemeinen Datei für diese OS ist UFS (Unix Dateisystem) auch häufig verwiesen auf als FFS (Schnelles Dateisystem - schnell im Vergleich zu einem vorherigen Dateisystem, das für den Unix verwendet ist). UFS ist eine Quelle von Ideen für viele andere Dateisystemdurchführungen.

Zurzeit wird UFS (in verschiedenen Ausgaben) von der ganzen Unixfamilie OS unterstützt und ist Hauptdateisystem von BSD OS und Sun Solaris OS. Moderne Computertechnologien neigen dazu, Ersatz für UFS in verschiedenem OSs (ZFS für Solaris, JFS und abgeleitete Dateisysteme für den Unix usw.) durchzuführen.

Für Informationen über die Datenrettung von diesen Dateisystemen bitte Gelöschte Dateien besuchen Sie: Chancen für die Wiederherstellungsseite.



Gruppierte Dateisysteme

Gruppierte Dateisysteme werden in Computertraubensystemen verwendet. Diese Dateisysteme stellen Support der verteilten Speicherung zur Verfügung.

Solche Netzdateien umfassen:

  • ZFS - Sonnengesellschaft 'Zettabyte Dateisystem' - ein neues Dateisystem hat sich für verteilt Speicherungen der Sun Solaris OS entwickelt.

  • Apple Xsan - die Firmenevolution von Apple von CentraVision und späteren Dateisystemen von StorNext.

  • VMFS - 'Virtuelles Maschinendateisystem', das von der VMware-Gesellschaft für seinen VMware ESX Server entwickelt ist.

  • GFS - Linux Red Hat 'globales Dateisystem'.

  • JFS1 - ursprünglich (Vermächtnis) Design von IBM JFS Dateisystem in älteren AIX-Speichersystemen verwendet.

Das allgemeine Eigentum dieser Dateisysteme umfasst verteilten Speicherungssupport, Dehnbarkeit und Modularität.

Für Informationen über die Datenrettung von diesen Dateisystemen bitte Gelöschte Dateien besuchen Sie: Chancen für die Wiederherstellungsseite.