NTFS.

Prezentacja na temat: "NTFS."— Zapis prezentacji:

1 NTFS

2 NTFS Wady NTFS… Zalety NTFS…
Brak ograniczeń ilości wpisów w katalogu głównym. System Windows 2000 może formatować woluminy NTFS o rozmiarze do 2 terabajtów. Efektywniejsze zarządzanie przestrzenią dyskową niż w systemie FAT, dzięki użyciu klastrów o mniejszym rozmiarze (4 KB dla woluminów o rozmiarze do 2 terabajtów). Kopiowanie sektora rozruchowego do sektora na końcu woluminu. Minimalizacja ilości dostępów do dysku, wymaganych do odnalezienia pliku. Przydzielanie uprawnień do udziałów, folderów i plików. Określają one, jakie grupy i użytkownicy mają dostęp do tych obiektów oraz w jakim stopniu. Uprawnienia plików i folderów w systemie NTFS są stosowane dla użytkowników pracujących lokalnie na komputerze oraz korzystających z niego przez sieć. Można także określić uprawnienia udziałów, stosowane podczas pracy w sieci w kombinacji z uprawnieniami plików i folderów. Rodzimy dla NTFS system szyfrowania, EFS, korzystający z kluczy symetrycznych w połączeniu z technologią kluczy publicznych. Umożliwia to zabezpieczenie zawartości plików przed niepowołanym dostępem. Punkty specjalne, umożliwiające stosowanie nowych technologii, takich jak punkty instalacji woluminów. Przydziały dyskowe, które mogą być używane do ograniczania ilości przestrzeni dyskowej wykorzystywanej przez użytkowników. Dziennik zmian, umożliwiający śledzenie zmian dokonywanych w systemie plików. Śledzenie łączy, zapewniające integralność skrótów oraz łączy OLE. Obsługa plików rozrzedzonych, dzięki której bardzo duże pliki mogą być zapisywane przy wykorzystaniu jedynie niewielkiej przestrzeni dyskowej. Odzyskiwanie systemu plików. Użytkownik rzadko jest zmuszony do uruchamiania programu naprawczego. NTFS gwarantuje spójność woluminu używając standardowych technik rejestrowania transakcji i odzyskiwania danych. W przypadku awarii systemu NTFS korzysta ze swojego rejestru w celu automatycznego przywrócenia spójności systemu plików. Kompresja woluminów, folderów i plików. Pliki, które są kompresowane w woluminie NTFS, mogą być odczytywane i zapisywane przez dowolną aplikację systemu Windows bez uprzedniej dekompresji za pomocą oddzielnego programu – dekompresja następuje automatycznie podczas otwierania pliku. Plik jest ponownie kompresowany po zamknięciu lub zapisaniu. Dostępność wszystkich funkcji systemu Windows 2000 związanych z systemami plików. Woluminy NTFS nie są dostępne z poziomu systemów MS-DOS, Windows 95 i Windows 98. Zaawansowane funkcje NTFS wprowadzone w systemie Windows 2000 nie są dostępne w systemie Windows NT. W przypadku bardzo małych woluminów, zawierających w większości małe pliki, zarządzanie NTFS może spowodować niewielki spadek wydajności w porównaniu do systemu FAT.

3 NTFS Sektor rozruchowy

4 NTFS Pliki rozrzedzone
 Plik rozrzedzony posiada atrybut, który nakazuje podsystemowi I/O alokowanie miejsca na dysku jedynie dla znaczących (niezerowych) znajdujących się w nim danych. Dane znaczące są zapisywane na dysku, natomiast dane zerowe (długie ciągi zer) są pomijane. Podczas odczytu pliku rozrzedzonego pominięte dane są odtwarzane.      NTFS zapisuje jedynie niezerowe dane pochodzące z luźnych strumieni danych. Gdy program korzysta z pliku rozrzedzonego, to system plików zwraca zapisane dane bez zmian oraz dodaje wymagane ciągi zer.      System NTFS obsługuje pliki rozrzedzone zarówno w przypadku plików skompresowanych, jak i nieskompresowanych. Możliwe jest odczytanie pliku rozrzedzonego bez odtwarzania całości danych, jednak NTFS domyślnie tą operację przeprowadza. Gdy ustawiony jest atrybut pliku rozrzedzonego, to system plików może zwrócić aplikacji dane zerowe jako zakres, zamiast odtwarzania ich jako właściwego ciągu zer. Interfejsy programowania aplikacji (API) systemu plików umożliwiają kopiowanie plików w postaci oryginalnej lub w formie strumieni rozrzedzonych. Rezultatem takiego podejścia jest bardziej efektywne przechowywanie plików i dostęp do nich. Podczas zapisywania tzw. "rzadkich" plików (sparse files) pomijane są długie ciągi bitów o wartości zero. Gdy zachodzi potrzeba odczytu tak skompresowanego zbioru, automatycznie uzupełniane są sekwencje "zerowych" danych.

5 NTFS Montowanie woluminów
Możliwe jest dołączanie woluminów do systemu bez dodawania dla każdego z nich oddzielnej liter dysku, podobnie do sposobu, w jaki Rozproszony system plików łączy razem odległe udziały sieciowe. Punkty instalacji woluminów są odporne na zmiany w systemie zachodzące podczas dodawania i usuwania urządzeń z komputera.      Punkt instalacji woluminu może zostać umieszczony w dowolnym pustym folderze głównego woluminu NTFS. Instalowanie odbywa się w sposób przezroczysty dla użytkownika i aplikacji. W głównym woluminie musi być używana wersja systemu NTFS załączona do systemu Windows Instalowane woluminy mogą być sformatowane przy użyciu dowolnego obsługiwanego przez Windows 2000 systemu plików, włączając NTFS, FAT16, FAT32, CDFS i UDF. Przykład używania punktów instalacji woluminów może być przedstawiony za pomocą następującego scenariusza. Użytkownik zainstalował system Windows 2000 na stosunkowo niewielkim dysku C i zależy mu, aby nie zużywać bez potrzeby jego pojemności. Domyślny folder dokumentów (Moje dokumenty) znajduje się na dysku C, natomiast użytkownik korzysta ze swojego komputera do tworzenia i edycji obrazów cyfrowych, grafiki wektorowej oraz składu publikacji (DTP). Dokumenty te mogą w szybkim tempie zużyć dużą ilość przestrzeni dyskowej, w związku z czym użytkownik tworzy punkt instalacji woluminu na dysku C, w podfolderze folderu Moje dokumenty, nazwanym Sztuka. Wszystkie podfoldery folderu Sztuka w rzeczywistości znajdują się w innym woluminie, oszczędzając miejsce na dysku C. Jeden wolumin może zawierać wiele punktów instalacji. Umożliwia to lokalnym administratorom łatwe rozszerzanie pojemności dowolnego woluminu w systemie Windows Użytkownicy lokalnego systemu oraz użytkownicy łączący się z nim poprzez sieć, mogą w dalszym ciągu używać tej samej litery napędu w celu uzyskiwania dostępu do woluminu. Za pomocą tej jednej litery mogą jednak korzystać z wielu różnych woluminów. System Windows 2000 automatycznie zapobiega problemom powstającym przy zmienianiu wewnętrznej nazwy urządzenia woluminu docelowego (instalowanego). Punkt instalacji woluminu reprezentuje go w taki sam sposób, jak może reprezentować go litera napędu.

6 NTFS Przydziały dysku Włączanie i wyłączanie przydziałów dysku dla danego woluminu. Blokowanie użytkownikom możliwości zachowywania nowych danych po przekroczeniu przydziału. Określanie domyślnego poziomu ostrzegawczego oraz limitu przydziału, które będą przypisywane nowym użytkownikom woluminu. Przeglądanie informacji o przydziałach dla każdego z użytkowników, w oknie Wpisy przydziałów.      Przydziały dyskowe śledzą i kontrolują wykorzystanie przestrzeni dyskowej w woluminie. Administratorzy mogą skonfigurować system Windows 2000 tak, aby wykonywał następujące czynności: Zapobiegał dalszemu wykorzystaniu przestrzeni dysku i rejestrował zdarzenie, gdy użytkownik przekroczy przydzielony mu limit przestrzeni dysku. Rejestrował zdarzenie, gdy użytkownik przekroczy określony poziom ostrzegawczy wykorzystania przestrzeni dysku.  Po włączeniu przydziałów dyskowych można określić limit przydziału oraz poziom ostrzegawczy. Limit określa ilość przestrzeni dysku, która jest przydzielana użytkownikowi. Poziom ostrzegawczy określa moment zbliżania się do ustalonego limitu, na przykład przydział dysku może wynosić 50 megabajtów (MB), natomiast poziom ostrzegawczy 45 MB. Użytkownik nie może zapisać w woluminie więcej niż 50 MB danych, natomiast po osiągnięciu 45 MB system zarejestruje odpowiednie zdarzenie.      Od momentu włączenia przydziałów dysku w woluminie śledzone jest jego wykorzystanie przez nowych użytkowników. Dotychczasowi użytkownicy nie mają nałożonych limitów przestrzeni dysku. Aby zastosować przydziały dysku dla istniejących użytkowników woluminu, należy dodać nowe wpisy przydziałów w oknie Wpisy przydziałów. Przydziały dysku są określane osobno dla każdego użytkownika i woluminu. Pod uwagę brany jest rozmiar jedynie tych plików, których właścicielem jest dany użytkownik. Przydziały są śledzone osobno w każdym woluminie, nawet jeżeli woluminy stanowią oddzielne partycje tego samego fizycznego dysku twardego. Jeżeli jednak w jednym woluminie utworzono wiele udziałów, to przydziały dysku są stosowane dla nich jednocześnie. Wykorzystanie przez użytkownika miejsca we wszystkich tych udziałach nie może przekroczyć przydzielonego mu limitu w danym woluminie.W oknie dialogowym Właściwości woluminu zakładka Przydział umożliwia administratorowi wykonywanie następujących czynności:

7 NTFS Szyfrowanie EFS korzysta z szyfrowania za pomocą klucza symetrycznego w połączeniu z technologią kluczy publicznych. Pozwala to zabezpieczyć pliki i zagwarantować, że jedynie ich właściciel będzie miał do nich dostęp. Użytkownicy EFS otrzymują certyfikat cyfrowy oraz parę klucza publicznego i prywatnego. EFS korzysta z zestawu kluczy użytkownika zalogowanego w lokalnym komputerze, w którym przechowywany jest klucz prywatny.      Użytkownicy pracują z zaszyfrowanymi plikami i folderami w taki sam sposób, jak z innymi plikami. Szyfrowanie jest dla nich przezroczyste, system automatycznie odszyfrowuje plik lub folder, gdy użytkownik z niego korzysta. Podczas zapisania pliku wykonywany jest proces jego szyfrowania. Intruzi usiłujący uzyskać dostęp do zaszyfrowanego pliku lub folderu (próbując go otworzyć, skopiować, przenieść lub zmienić jego nazwę) otrzymują komunikat „Odmowa dostępu”. Aby zaszyfrować lub odszyfrować folder lub plik, należy ustawić dla niego atrybut Zaszyfrowany, w taki sam sposób, jak ustawia się inne atrybuty. Po zaszyfrowaniu folderu wszystkie znajdujące się w nim pliki i podfoldery są automatycznie szyfrowane. Zalecane jest szyfrowanie na poziomie folderu.      Można także szyfrować lub deszyfrować plik lub folder za pomocą narzędzia Cipher dostępnego z wiersza poleceń. Informacje na temat zaszyfrowanego pliku lub folderu można uzyskać korzystając z narzędzia Efsinfo, znajdującego się na dołączonym do Microsoft Windows 2000 Professional Resource Kit dysku CD-ROM. Administrator Windows 2000 ma dostęp do wszystkich zaszyfrowanych danych dzięki specjalnemu, uniwersalnemu kluczowi. Przydaje się on zwłaszcza w sytuacji, gdy trzeba odczytać nieopatrznie zaszyfrowane dane.

8 NTFS Funkcja śledzenia łaczy
Funkcja śledzenia łączy korzysta z unikalnego identyfikatora obiektu (ID) w celu lokalizowania plików źródłowych po ich przeniesieniu w obrębie lokalnego systemu lub domeny Windows Identyfikator obiektu jest przypisywany do pliku wtedy, gdy jest do niego tworzony skrót lub łącze OLE. NTFS potrafi zachowywać integralność odwołań do plików.      Funkcja śledzenia łączy naprawia zerwane łącza w następujących sytuacjach: Została zmieniona nazwa pliku źródłowego. Plik źródłowy został przeniesiony w obrębie woluminu, pomiędzy dwoma woluminami w tym samym komputerze lub pomiędzy dwoma komputerami w tej samej domenie Windows 2000. Wolumin zawierający plik źródłowy został zainstalowany w innym komputerze używającym systemu Windows 2000 i znajdującym się w tej samej domenie Windows 2000. Została zmieniona nazwa komputera zawierającego plik źródłowy i używającego systemu Windows 2000. Została zmieniona nazwa udziału sieciowego zawierającego plik źródłowy.

9 NTFS Dziennik zmian  Dziennik zmian jest nową funkcją NTFS w systemie Windows 2000, udostępniającą trwały rejestr zmian dokonywanych w plikach w woluminie. NTFS korzysta z dziennika zmian w celu śledzenia informacji o dodawanych, usuwanych i modyfikowanych plikach w każdym woluminie. Gdy dowolny plik jest tworzony, modyfikowany lub usuwany, system NTFS dodaje odpowiedni rekord do dziennika zmian w danym woluminie.      Dziennik zmian umożliwia znaczną skalowalność aplikacji, które bez jego wykorzystywania musiałyby przeszukiwać cały wolumin w poszukiwaniu zmian. Projektanci aplikacji indeksujących system plików, tworzących przyrostowe kopie zapasowe, menedżerów replikacji lub skanerów antywirusowych mogą korzystać z dziennika zmian w celu zwiększenia ich wydajności. Dziennik zmian jest znacznie bardziej efektywnym sposobem rozpoznawania zmian w danym woluminie niż znaczniki czasu lub powiadomienia plików. Aplikacje, które do tej pory musiały skanować cały wolumin w celu odnalezienia zmian, mogą teraz wykonać ten proces jednorazowo, a następnie odwoływać się do dziennika zmian. Koszt operacji wejścia/wyjścia w tych aplikacjach staje się zależny od ilości zmienionych plików, a nie od ilości plików w woluminie.      Każdy rekord w dzienniku zmian zajmuje w przybliżeniu bajtów. Dziennik zmian posiada określony limit rozmiaru, który nigdy nie jest przekraczany. API związane z dziennikiem zmian są w pełni udokumentowane. Mogą z nich korzystać wszyscy dostawcy oprogramowania. Firma Microsoft korzysta z dziennika zmian w takich komponentach systemu Windows 2000, jak Usługa indeksowania. Dostawcy oprogramowania planują wykorzystać tą funkcję do zwiększenia skalowalności i wydajności wielu różnorodnych produktów, takich jak oprogramowanie służące do tworzenia kopii zapasowych, audytu oraz antywirusowe.

10 NTFS Kompresja danych System Windows 2000 umożliwia kompresję poszczególnych plików, folderów oraz całych woluminów NTFS. Pliki skompresowane w woluminie NTFS mogą być odczytywane i zapisywane przez dowolną aplikację systemu Windows bez dokonywania uprzedniej dekompresji za pomocą oddzielnego programu. Dekompresja pliku następuje automatycznie podczas jego odczytu, natomiast kompresja jest wykonywana po jego zamknięciu lub zapisaniu. Skompresowane pliki i foldery posiadają atrybut C, widoczny podczas przeglądania ich w Eksploratorze Windows. Jedynie system plików NTFS może odczytywać dane w formie skompresowanej. Przed udostępnieniem pliku aplikacji, takiej jak Microsoft Word, lub poleceniu systemu operacyjnego, takiemu jak copy, sterownik kompresji dokonuje jego dekompresji. Na przykład, gdy plik taki jest kopiowany pomiędzy dyskami twardymi komputerów używających systemu Windows 2000, to jest on w pierwszej kolejności dekompresowany, następnie kopiowany, a w końcu kompresowany podczas zapisywania. Kompresja w systemie NTFS korzysta z 3-bajtowego przeszukiwania minimalnego zamiast 2-bajtowego, używanego przez program DoubleSpace. Umożliwia ono w przybliżeniu dwa razy szybszą kompresję i dekompresję, kosztem jedynie 2-procentowego spadku stopnia kompresji dla typowego pliku tekstowego.      Każdy strumień danych NTFS zawiera informacje określające, czy jakikolwiek jego fragment jest skompresowany. Oddzielnie skompresowane bufory są identyfikowane przez tzw. „dziury” występujące po nich w informacjach przechowywanych dla danego strumienia. Jeżeli w strumieniu występuje „dziura”, to NTFS automatycznie dekompresuje poprzedzający ją bufor tak, aby ją wypełnił.      NTFS umożliwia dostęp w czasie rzeczywistym do skompresowanego pliku, dekompresując go podczas otwierania i kompresując przy zamykaniu. Podczas zapisywania skompresowanego pliku, system rezerwuje przestrzeń dyskową dla jego postaci nieskompresowanej. Algorytm kompresji w systemie Windows 2000 jest zbliżony do używanego przez aplikację DriveSpace 3 w systemie Windows 98, z jedną istotną różnicą – aplikacja ta potrafiła kompresować jedynie wolumin podstawowy lub logiczny. System NTFS pozwala na kompresję całego woluminu, jednego lub kilku folderów w woluminie lub nawet poszczególnych plików w folderze znajdującym się w woluminie NTFS.      Algorytm kompresji w systemie NTFS został zaprojektowany do obsługi klastrów o rozmiarze do 4 KB. Jeżeli w woluminie NTFS rozmiar klastra jest większy od 4 KB, to żadna z funkcji kompresji NTFS nie jest dostępna.

11 NTFS Kompresja danych System NTFS obsługuje wielokrotne strumienie danych, w których nazwa strumienia identyfikuje nowy atrybut danych w pliku. Każdy strumień danych stanowi alternatywny zbiór atrybutów pliku. Strumienie posiadają oddzielne blokady, rozmiary alokacji oraz rozmiary plików, lecz mogą współdzielić jeden plik.      Funkcja ta umożliwia zarządzanie danymi jako pojedynczą jednostką. Przy wykorzystaniu wielokrotnych strumieni danych plik może być powiązany z więcej niż jedną aplikacją na raz, np. Microsoft Word oraz WordPad.

12 NTFS Funkcje odzyskiwania systemu NTFS
NTFS jest systemem plików gwarantującym spójność woluminu dzięki korzystaniu ze standardowych technik rejestrowania transakcji i odzyskiwania danych. W przypadku uszkodzenia dysku NTFS uaktywnia procedurę odzyskiwania danych, korzystającą z informacji zapisanych w pliku rejestru transakcji. Procedura odzyskiwania NTFS gwarantuje, że wolumin zostanie przywrócony do spójnego stanu. Rejestrowanie transakcji zajmuje system w bardzo niewielkim stopniu.      NTFS zapewnia integralność wszystkich swoich woluminów. Po awarii i ponownym uruchomieniu komputera, gdy jakiś program po raz pierwszy korzysta z woluminu NTFS, system plików automatycznie przeprowadza operację odzyskiwania.      System plików stosuje także technikę zwaną przemieszczaniem klastrów, umożliwiającą zminimalizowanie wpływu uszkodzonych sektorów na wolumin NTFS.

13 NTFS Atrybuty plików NTFS Typ atrybutu Opis Informacje standardowe
Zawiera informacje takie jak znaczniki czasu oraz liczba łączy. Lista atrybutów Zawiera lokalizację wszystkich rekordów atrybutów, które nie mieszczą się w rekordzie MFT. Nazwa pliku Atrybut powtarzalny dla długich i skróconych nazw plików. Długa nazwa pliku może składać się z maksymalnie 255 znaków w standardzie Unicode. Skrócona nazwa pliku jest zapisywana w formacie 8.3 i niewrażliwa na wielkość znaków. Dodatkowe nazwy lub twarde dowiązania, wymagane przez standard POSIX, mogą być zapisywane jako dodatkowe atrybuty tego typu. Deskryptor zabezpieczeń Identyfikuje właściciela pliku oraz użytkowników, którzy mogą z danego pliku korzystać. Dane Zawiera dane pliku. System NTFS zezwala na występowanie wielu atrybutów danych dla jednego pliku. Każdy plik posiada zazwyczaj jeden nienazwany atrybut danych. Plik może posiadać także jeden lub więcej nazwanych atrybutów danych, z których każdy posiada indywidualną składnię. ID obiektu Identyfikator pliku unikalny w obrębie woluminu. Jest on wykorzystywany przez usługę śledzenia łączy. Nie wszystkie pliki posiadają identyfikatory obiektu. Rejestrowany strumień pomocniczy Zbliżony do strumienia danych, ale operacje na nim są rejestrowane w pliku dziennika NTFS podobnie, jak zmiany metadanych NTFS. Jest używany przez szyfrowanie EFS. Punkt specjalny Używany przez punkty instalacji woluminów, a także przez sterowniki filtrów IFS (Installable File System) w celu oznaczenia niektórych plików jako specjalnych dla danego sterownika. Indeks główny Używany do implementowania folderów i innych indeksów. Alokacje indeksu Mapa bitowa Informacje o woluminie woluminu. Używany jedynie w przypadku pliku systemowego $Volume. Zawiera wersję Nazwa woluminu woluminu. Używany jedynie w przypadku pliku systemowego $Volume. Zawiera etykietę

14 NTFS Prezentacje stworzyli…. Jarosław Dąda Jarosław Górski