Мета: Набути вмінь і навиків при роботі з різними файловими системами.
Теоретичні відомості.
Сама фундаментальна властивість будь-якої файлової системи, що впливає на швидкодію всіх дискових операцій - структура організації і збереження інформації, тобто те, як, власне, улаштована сама файлова система. Перший розділ - спроба аналізу саме цього аспекту роботи, тобто фізичної роботи зі структурами і даними файлової системи. Теоретичні міркування, у принципі, можуть бути пропущені - ті, хто цікавиться лише чисто практичними аспектами швидкодії файлових систем, можуть звернутися відразу до другої частини статті.
Для початку хотілося б помітити, що будь-яка файлова система так чи інакше зберігає файли. Доступ до даних файлів - основна і невід'ємна частина роботи з файловою системою, і тому насамперед потрібно сказати пари слів про це. Будь-яка файлова система зберігає дані файлів у якихось обсягах - секторах, що використовуються апаратурою і драйвером як сама маленька одиниця корисної інформації диска. Розмір сектора в гнітючому числі сучасних систем складає 512 байт, і усі файлові системи просто читають цю інформацію і передають неї без якої або обробки додаткам. Є чи отут якісь виключення? Практично немає. Якщо файл зберігається в стиснутому або закодованому виді - як це можливо, приміром, у системі NTFS - то, звичайно, на відновлення або розшифровку інформації витрачається час і ресурси процесора. В інших випадках читання і запис самих даних файлу здійснюється з однаковою швидкістю, яку файлову систему ви не використовували б.
NTFS має найбільш ефективну систему перебування вільного місця. Варто відзначити, що діяти "у чоло" на FAT16 або FAT32 дуже повільно, тому для перебування вільного місця в цих системах застосовуються різні методи оптимізації, у результаті чого і там досягається прийнятна швидкість. (Одне можна сказати напевно - пошук вільного місця при роботі в DOS на FAT32 - катастрофічний по швидкості процес, оскільки ніяка оптимізація неможлива без підтримки хоч як серйозної операційної системи).
Структура каталогів на NTFS теоретично набагато ефективніше, але при розмірі каталогу в кілька сотень файлів це практично не має значення. Фрагментація каталогів NTFS, однак, упевнено настає вже при такому розмірі каталогу. Для малих і середніх каталогів NTFS, як це не сумно, має на практиці менша швидкодія.
Переваги каталогів NTFS стають реальному і незаперечними тільки в тому випадку, якщо в одному каталозі присутні тисячі файлів - у цьому випадку швидкодія компенсує фрагментированість самого каталогу і труднощів з фізичним звертанням до даних (у перший раз - далі каталог кешується). Напружена робота з каталогами, що містять порядку тисячі і більш файлів, проходить на NTFS буквально в кілька разів швидше, а іноді виграш у швидкості в порівнянні з FAT і FAT32 досягає десятків разів.
NTFS є досить складною системою, тому, на відміну від FAT16 і FAT32, маються й інші фактори, що можуть привести до істотного уповільнення роботи NTFS:
- Диск NTFS був отриманий перетворенням роздягнула FAT16 або FAT32 (команда convert). Дана процедура в більшості випадків являє собою важкий випадок для швидкодії, тому що структура службових областей NTFS, швидше за все, вийде дуже фрагментованій. Якщо є можливість - уникайте перетворення інших систем у NTFS, тому що це приведе до створення дуже невдалого диска, якому не допоможе навіть типовий (неспеціалізований) дефрагментатор, типу Diskeeper-а або убудованого в Windows 2000.
- Активна робота з диском, заповненим більш ніж на 80% - 90%, являє собою катастрофічний для швидкодії NTFS випадок, тому що фрагментація файлів і, саме головне, службових областей, буде рости фантастично швидко. Якщо ваш диск використовується в такому режимі - FAT32 буде більш удалим вибором при будь-яких інших умовах.
FAT - плюси:
- Для ефективної роботи потрібно небагато оперативної пам'яті.
- Швидка робота з малими і середніми каталогами.
- Диск робить у середньому меншу кількість рухів голівок (у порівнянні з NTFS).
- Ефективна робота на повільних дисках.
FAT - мінуси:
- Катастрофічна утрата швидкодії зі збільшенням фрагментації, особливо для великих дисків (тільки FAT32).
- Складності з довільним доступом до великого (скажемо, 10% і більш від розміру диска) файлам.
- Дуже повільна робота з каталогами, що містять велику кількість файлів.
NTFS - плюси:
- Фрагментація файлів не має практично ніяких наслідків для самої файлової системи - робота фрагментованої системи погіршується тільки з погляду доступу до самих даних файлів.
- Складність структури каталогів і число файлів в одному каталозі також не наносить особливих перешкод швидкодії.
- Швидкий доступ до довільного фрагмента файлу (наприклад, редагування великих .wav файлів).
- Дуже швидкий доступ до маленьких файлів (кілька сотень байт) - весь файл знаходиться в тім же місці, де і системний дані (запис MFT).
NTFS - мінуси:
- Істотні вимоги до пам'яті системи (64 Мбайт - абсолютний мінімум, краще - більше).
- Повільні диски і контролери без Bus Mastering сильно знижують швидкодія NTFS.
- Робота з каталогами середніх розмірів утруднена тим, що вони майже завжди фрагментовані.
- Диск, що довго працює в заповненому на 80% - 90% стані, буде показувати вкрай низька швидкодія.
Хотілося б ще раз підкреслити, що на практиці основний фактор, від якого залежить швидкодія файлової системи - це, як не дивно, обсяг пам'яті машини. Системи з пам'яттю 64-96 Мбайт - якийсь рубіж, на якому швидкодія NTFS і FAT32 приблизно еквівалентно. Зверніть увагу також на складність організації даних на вашій машині. Якщо ви не використовуєте нічого, крім найпростіших додатків і самої операційної системи - може случитися так, що FAT32 зможе показати більш високу швидкодію і на машинах з великою кількістю пам'яті.
NTFS - система, що закладалася на майбутнє, і це майбутнє для більшості реальних застосувань сьогоднішнього дня ще, на жаль, видимо не наступило. На даний момент NTFS забезпечує стабільного і байдуже до цілого ряду факторів, але, мабуть, усе-таки невисоке - на типовій "ігровій" домашній системі - швидкодія. Основна перевага NTFS з погляду швидкодії полягає в тім, що цій системі байдужні такі параметри, як складність каталогів (число файлів в одному каталозі), розмір диска, фрагментація і т.д. У системах FAT же, навпроти, кожний з цих факторів приведе до істотного зниження швидкості роботи.
Тільки в складних високопродуктивних системах - наприклад, на графічних станціях або просто на серйозних офісних комп'ютерах з тисячами документів, або, тим більше, на файлах-серверах - переваги структури NTFS зможуть дати реальний виграш швидкодії, що часом помітний неозброєним оком. Користувачам, що не мають великі диски, забиті інформацією, і не користується складними програмами, не варто чекати від NTFS чудес швидкості - з погляду швидкодії на простих домашніх системах набагато краще покаже себе FAT32.
Хід роботи.
- Влючити ПК.
- Встановити програму Partition Magic.
- Створити вільне місце на жорсткому диску.
- Строрити один розширений розділ NTFS і один розділ FAT.
- Переглянути властивості дисків за допомогою засобів операційної системи.
- Занотувати різницю у властивостях в звіт.
- Створити власні папки на створених дисках.
- Розмежувати права доступу до створених папок.
- Переконвертувати створений диск FAT в розділ NTFS і навпаки засобами операційної системи (при неможливості виконання операцій скористатися програмою Partition Magic).
Контрольні питання.
- Будова файлових систем.
- Позитивні та негативні сторони файлової системи FAT.
- Позитивні та негативні сторони файлової системи NTFS.
- Принципи конвертування систем.
Звіт повинний містити:
1.Тему, мету роботи, відповіді на контрольні питання і на питання ходу виконання роботи, висновки.
2.Опис виконаних дій по пунктах.