إن تي إف إس

ضغط الملف

وعلى صعيد آخر، نظام ملفات NTFS يستعمل أسلوب الضغط للملفات والمجلدات بطريقة لوغارتمية LZNT1 حيث يتم تحويل 16 عنقود من البيانات والتي تسمى كلستر إلى 4 كيلوبايت كلستر، تم تصميم العملية الحسابية للضغط في نظام ملفات NTFS ليدعم 4 كيلوبايت كلستر فقط فإذا كان أكبر من ذلك فلا يدعمه نظام الملفات NTFS راجع ، إن تم الضغط بتقليل حجم البيانات من 64 كيلوبايت إلى 60 أو أقل كيلوبايت فإن نظام الملفات NTFS يعامل الـ 4 كيلوبايت الفارغة كأنها كلستر من الملفات الفارغة (لفهم ما هي الملفات الفارغة وكيف تتعامل معها نظم الملفات الحديثة أنظر فقرة الملفات المتناثرة أو شبه الفارغة التالية لهذه الفقرة)، الملفات الأكبر ضغط تصبح مجزأة بصورة أكبر ، بناء على أبحاث فريق مايكروسوفت المطور لنظام الملفات NTFS فإن من 50 إلى 60 جيجابايت كحد أقصى معقول للملف المضغوط على NTFS على أي قسم بقيمة افتراضية 4 كيلوبايت كلستر ( أو يسمى أحيانا بلوك Block)، لاحظ أن القيمة تقل بصورة واضحة في حالة ما إذا كان حجم الكلستر اقل من 4 كيلوبايت.

علاوةً على ذلك، الذاكرة الوميضية أو الوسائط التخزينية الحديثة لا يوجد فيها تحرك للرؤوس المغناطيسية وتعتمد على تقنية مختلفة وبالتالي فلا توجد مشاكل التجزئة الموجودة على القرص الصلب ولا يوجد تأخير، الأجهزة الأحدث من الحاسبات الشخصية ذات المعالجات متعددة النواة بها تحسينات في سرعة التنفيذ للتطبيقات المضغوطة والبيانات بالإضافة لقلة المساحة المستعملة. لاحظ أن الوسائط التخزينية المحمولة التي توجد بها تقنية متحكم ساند فورس Sandforce بها ضغط تلقائي وبما أنه هناك نقل للبيانات من خلال تلك الوسائط فيقل الدخل والخرج، أفضل استخدامات للضغط مع الملفات المتكررة والملفات النادر كتابتها والملفات التي يتم الوصول لها بالتعاقب والملفات التي لا تكون مضغوطة بطبيعتها ومن أفضل الأمثلة على هذه الاستخدامات ملفات السجلات.

من جهة ثانية، ضغط الملفات المهمة لنظم الملفات والتي يحتاجها نظام التشغيل أثناء عملية الإقلاع تؤدي لمشاكل كثيرة ولهذا فهي ممنوعة في كل نظم الملفات الحديثة (أمثلة على تلك الملفات مثل الملفات الرابطة بين العتاد ونظام التشغيل وملف الإقلاع أن.تي.أل.دي.أر و winload.exe أو ملف الإقلاع لويندوز فيستا وما بعده BOOTMGR). الوصول إلى الملفات المضغوطة للقراءة والكتابة تكون شفافة مايكروسوفت توصي بتجنب عمل ضغط على السيرفر والمشاركة على الشبكة بمظهر الملفات الشخصية المتجولة لأنه يزيد من الحمل على المعالج.

في هذا الإطار، الملفات المفرغة هي ملفات يوجد بها مناطق فارغة (أنظر الشكل على اليسار) حيث لا يوجد مساحة مستعملة في المخزن لها، بالنسبة للتطبيق تبدو كأنها ملفات عادية بمناطق ترى مملوءة بأصفار.

الملفات المتناثرة (شبه الفارغة)

علاوةً على ذلك، تطبيقات قواعد البيانات ربما تستعمل الملفات المفرغة وهي كما في الملفات المضغوطة لا يتم أخذ مساحتها الواقعية عند استخدام الكوتا وحدودها بمعنى أنها لا توضع في الحسبان.

ملفات وصفية

حدود النظام

وفي السياق ذاته، إن تي إف إس NTFS يحتوي على الكثير من الملفات التي تعرف وتنظم نظام الملفات، أغلب هذه الملفات لها معمارية تشبه أي ملف عادي يستعمله المستعمل، ولكن هذه الملفات ليست محل اهتمام المستعمل العادي، هذه الملفات تعرف الملفات على النظام وتحتفظ بنسخ احتياطية للبيانات الخطرة والمهمة لنظام الملفات وتحتوي على تغيرات النظام التي تحدث لحظة بلحظة، وتقوم بإدارة المساحات الفارغة وأماكنها.

الروابط المباشرة

في هذا الإطار، تسمح هذه الميزة للإشارة بعدة أسماء إلى محتويات ملف واحد، الروابط المباشرة

تعدد البيانات المرتبطة والبديلة (ADS)

ميزات

علاوةً على ذلك، الإصدار الثالث من NTFS يشتمل على الكثير من الميزات الجديدة عن الإصدار السابق، فهو يدعم ملفات ذات فراغات وحصص نسبية للقرص (الكوتا) وإعادة التوزيع للنقاط، وتشفير الملفات بمستويات ويعرف بتشفير نظام الملفات وتتبع الارتباط الموزع

التشفير

علاوةً على ذلك، تشفير نظام الملفات في نظام ملفات NTFS يقدم تشفير قوي وشفاف على أي ملف أو مجلد، مكتبات هذا النظام التشفيري مع كريبتو أيه بي آي ميكروسوفت في وقت التنفيذ هي (FSRTL)، في هذا النظام التشفيري يتم التشفير بالمفتاح المتناظر للملف.

جدول الملف الرئيسي

ومن ناحية أخرى، في نظام ملفات إن تي إس إف، كل الملفات والمجلدات (الدلائل) والبيانات الوصفية للملفات metafile وأسماء الملفات وتاريخ إنشاءها وأذونات الوصول المستعملة بواسطة قائمة التحكم بالوصول وحجم الملف كلها تكون مخزنة كبيانات وصفية في جدول الملف الرئيسي MFT.

الأمان

ومن جهة أخرى، في نظام ملفات NTFS يكون كل ملف ومجلد معين معه ومرتبط به يعرف مالك الملف أو المجلد، ويتكون من إثنين قائمة التحكم بالوصول، الأولى تسمى تحكم بالوصول تقديري، توضح بالضبط ما نوع التفاعل المسموح به أو الممنوع (مثلًا قراءة، كتابة، تنفيذ، مسح) لمجموعة من المستعملين، مثلًا ملف في مجلد في المسار التالي (C:\Program Files) يمكن قراءته وتشغيله (تنفيذ) لكل المستعملين ولكن يتم تعديله بواسطة من لديهم امتيازات إدارية فقط.

الثانية تسمى قائمة التحكم بالوصول للنظام (SACL).

من جانب آخر، ويندوز فيستا أضاف تحكم بالوصول إلزامي إلى تحكم بالوصول تقديري.

قدرة تغيير حجم

إضافةً إلى ذلك، بدءا من ويندوز فيستا قامت مايكروسوفت بإضافة قدرة مبنية داخليا لتقليص أو توسيع التقسيم، ولكن هذه القدرات محدودة بسبب عدم القدرة على إعادة تحديد مكان جديد لأجزاء صفحة الملف) أو للملفات التي تم تعليمها على أنها غير قابلة للنقل، لهذا فإن التقليص لإعادة تحديد مكان جديد أو تعطيل التصحيف وبحث ويندوز وأي نسخ طيفي مستعمل بواسطة أي أداة مساعدة طرف ثالث لاستعادة نظام وتكون قادرة على تغيير حجم القسم.

الطول الأعظم للمسار

وفي السياق ذاته، الطول الأعظم لمسار الملفات هو 32767 حرفاً. والمسار النسبي محدد بطول 255 حرفاً.

الحصص أو الكوتا

في هذا الإطار، تم إدخالها في الإصدار الثالث NTFS وهي تسمح لمديري الحاسوب التي يعمل عليها إصدارات ويندوز بالتحكم في حجم القسم الذي يستعمله كل مستعمل للحاسوب، كما تسمح للمدير بتتبع حجم القسم يستعمل لكل مستعمل، وتمنع كل مستعمل عن الزيادة عن الحجم المفروض.

النسخ الطيفي للقسم

من جانب آخر، خدمة النسخ الطيفي للقسم (VSS)، هذه الخدمة تستعمل لعمل نسخ تاريخية للملفات والمجلدات على القسم تتم هذه العملية بواسطة تقنية تسمى النسخ عند الكتابة (لاحظ أن تقنية النسخ الطيفي لا تأخذ مساحة كما يحدث في عملية النسخ الاحتياطي وتكون مساحتها صغيرة جدا بالنسبة للنسخ الاحتياطي وتستعمل في كثير من الطرق الحديثة وذات مجال واسع)، وتنصح مايكروسوفت في النظم التي عليها تحميل زائد بعدم وضع النسخ الطيفية على نفس القسم والأفضل وضعها على قرص آخر أو أي وسيط آخر، في نظام تشغيل ويندوز فيستا تم تقديم النسخ الطيفي المستمر للاستخدام مع نقط الاسترجاع والنُسخ السابقة ولاحظ أنه لا يفهم بواسطة أي نظام تشغيل ويندوز أقدم والسبب أنه لن يفهم أسلوب تهيئة النسخ الطيفي.

تبادلي

وعلى صعيد آخر، كما من ويندوز فيستا، يمكن للتطبيقات استخدام (TxF)، لتجميع مجموعة تغيرات لملف في عملية تبادلية، وسيضمن هذا التفاعل ويؤكد حدوث تغيرات أم لا، ويضمن أن لا ترى التطبيقات التي خارج هذا التفاعل أي تغيرات حتى يتم حفظها.

شرح متعمق

ومن جهة أخرى، داخليا، يستعمل نظام الملفات إن تي إف إس نظام بي + تري لعمل فهرسة لبيانات نظام الملفات هذا. يتم استخدام نظم الملفات ذات صحائف لضمان سلامة البيانات الوصفية لنظام الملفات وليس محتوى الملفات الفردية. من المعروف أن الأنظمة التي تستعمل إن تي إف إس تتمتع بموثوقية محسنة مقارنة بأنظمة ملفات FAT.

قطاع الإقلاع للقسم

أسماء الملفات المحجوزة

في هذا الإطار، على الرغم من أن النظام يسمح بتسمية الملفات حتى طول 32767 حرف للملف متضمناً طول المسار حتى 255 حرف، إلا أنه وباعتبار أن النظام يخزن بيانات وصفية (ميتاداتا) في ملفات نظامية، فإن هناك الكثير من الكلمات لا يمكن استخدامها في تسمية الملفات مثل: $MFT, $MFTMirr, $LogFile, $Volume, $AttrDef, . (dot), $Bitmap, $Boot, $BadClus, $Secure, $Upcase, $Extend.

مجال البيانات

• انظر كذلك
• نظام الملفات
• إكس تي
• إكس تي 2
• إكس تي 3
• إكس تي 4
• قائمة أنظمة الملفات
• مقارنة بين أنظمة الملفات

في هذا الإطار، يستعمل نظام إن تي إف إس نظام حساب وقت مشابه لنظام ويندوز إن تي بمجال بين 1 مايو 1601، حتى 28 مايو 60056 بدقة عشرة ملايين تكة في الثانية الواحدة.

حجم الملف الأعظم

وفي هذا السياق، نظرياً (264 - 210) بايت. في التطبيق الفعلي (244 - 216) بايت.

نبذة تاريخية

وعلى صعيد آخر، في منتصف الثمانينيات بدأت كل من شركة مايكروسوفت وشركة آي بي إم بالاشتراك في عمل مشروع الجيل التالي من نظام التشغيل ذو الواجهة الرسومية وكان هذا المشروع هو أو إس/2 (OS/2) ولكن الشركتين اختلفتا على الكثير من القضايا وانفصلتا ولكن ظل مشروع أو إس/2 ملك آي بي إم وحولته مايكروسوفت إلى ويندوز إن تي.

علاوةً على ذلك، نظام ملفات نظام التشغيل أو إس/2 هو نظام الملفات عالي الأداء إتش بي إف إس HPFS وهو نظام يحتوي على الكثير من الميزات الجديدة وعندما قامت مايكروسوفت بإنشاء نظامها الجديد ويندوز إن تي اقتبست الكثير من هذه الميزات والمفاهيم لنظام ملفاتها إن تي إف إس، ، وبسبب هذا الاقتباس فإن أصل سلالة كل من النظامين واحدة ولهذا فنرى عند تقسيم القرص الصلب نفس الكود لنوع تحديد الهوية وهو (07) انظر نوع التجزئة. مطورو NTFS الأصليون هم توم ميلر وغاري كيمورا وبراين أندرو وديفيد جويبل.

إعادة توزيع النقاط

ومن جهة أخرى، يتم استخدام نقاط إعادة التوزيع NTFS المقدمة في NTFS v3 من خلال إقران علامة إعادة التوزيع في سمة مساحة المستعمل لملف أو دليل. تتضمن مايكروسوفت الكثير من العلامات الافتراضية بما في ذلك الروابط الرمزية ونقاط ربط الدليل ونقاط تحميل وحدة التخزين. عندما يوزع مدير الكائنات بحثًا عن اسم نظام الملفات ويواجه سمة إعادة التوزيع، فإنه سيعيد تقسيم البحث عن الاسم، ويمرر بيانات إعادة التوزيع التي يتحكم فيها المستعمل إلى كل برنامج تشغيل لعامل تصفية نظام الملفات يتم تحميله في ويندوز. يقوم كل برنامج تشغيل عامل تصفية بفحص بيانات إعادة التوزيع لمعرفة ما إذا كانت مرتبطة بنقطة إعادة التوزيع هذه، وإذا حدد محرك المرشح تطابقًا، فإنه يعترض طلب نظام الملفات ويؤدي وظيفته الخاصة.

الحجم الأعظم

وفي السياق ذاته، نظرياً إن حجم أن تي إف إس الأعظم هو 264-1 عنقود بيانات (كلستر) cluster . لكن في الواقع فإن الحجم الأعظم في نظام ويندوز إكس بي هو 232-1 قطاع ذاكرة.

إصداراته

الإصدار الخامس v3.1 تم إطلاقه مع ويندوز إكس بي.

ومن جهة أخرى، الإصدار الثالث v1.2 تم إطلاقه مع ويندوز إن تي 4.0 سنة 1996 وتم تزويد Security descriptor له، وهو مشهورة باسم NTFS4.0 وتم إطلاقه بعد إطلاق نظام التشغيل ويندوز إن تي 4.0.

ومن ناحية أخرى، الإصدار الرابع v3.0 تم إطلاقه مع ويندوز 2000 وقد دعم حصص نسبية للقرص وتشفير نظام الملفات Encrypting File System وملفات ذات فراغات و NTFS reparse point وصحائف تحديث ذات أرقام تسلسلية وتم إضافة المجلد (Folder $Extend) وملفاته وإعادة تنظيم حتى تستطيع الكثير من الملفات التي تستعمل نفس إعدادات الأمان استخدام نفس واصف الأمان. وهو مشهور باسم NTSF5.0 وتم إصداره بعد ظهور ويندوز 2000.

• شركة مايكروسوفت أطلقت خمسة إصدارات من نظام الملفات إن تي إف إس NTFS
• الإصدار الأول v1.0 تم إطلاقه مع ويندوز إن تي 3.1 سنة 1993.
• الإصدار الثاني v1.1 تم إطلاقه مع ويندوز إن تي 3.51 سنة 1995.

قابلية التوسع

أقصى حد يدعمه NTFS للكلستر هو 64 KiB.

علاوةً على ذلك، في نظرية NTFS كان المفروض لحجم القسم أن يكون 264−1 كلستر، ولكن في الواقع العملي مثل ويندوز إكس بي الاحترافي يكون 232−1 بسبب محددات جدول التقسيم، فمثلًا إذا استعملنا 64 كيبي بايت لحجم الكلستر فسيكون أقصى حجم للقسم في ويندوز إكس بي هو 256 TiB - 64 KiB، واستخدام الحجم الافتراضي 4 KiB للكلستر فسيكون أقصى حجم للقسم هو 16 TiB ناقص 4 كيبي بايت، كلا الحالتين السابقتين أكبر بكثير من الحد الباقي في الحزمة الخدمية رقم واحد لويندوز إكس بي وهذا الحد هو 128 GiB، أقصى حد نظري يمكن أن يصل له NTFS هو 16 EB .

مسجل نظم الملفات

كذلك، نظام ملفات NTFS من نظم الملفات ذات الصحائف وتستعمل سجل ($LogFile) لتسجيل البيانات الوصفية للمتغيرات التي تحدث طوال الوقت على حجم القسم وهي وظيفة غاية في الأهمية ومن مميزات نظم الملفات الحديثة، هذه الميزة ليست متوفرة على نظام الملفات FAT.