Какую файловую систему выбрать для флешки. В чем разница между FAT32, exFAT и NTFS? Файловая система exfat или ntfs

Без возможности работы с информацией наши компьютеры сразу же превращаются в необыкновенно дорогую кучу железа, не более. Файловая система есть основа основ, на которой базируется любая манипуляция с данными, производимая на ПК: от загрузки операционной системы до чтения текстовых файлов в "блокноте".

В эпоху DOS и Windows 3.1 не было возможности выбирать файловую систему (ФС) - все работали в FAT16 и были довольны. Конечно, не из-за того, что причин для недовольства не было, просто альтернативы на то время не существовало. С выходом в свет Windows 95 OSR2 альтернатива появилась, но выбор между FAT16 и FAT32 был настолько очевиден, что без лишних вопросов более новая версия одержала верх. Операционные системы Windows NT/2000, несмотря на поддержку NTFS, революцию в умах обладателей домашних ПК так и не совершили, поскольку это были системы, больше ориентированные на серверы.

А вот с появлением Windows XP на беззащитные головы пользователей таки свалилась проблема выбора между FAT32 и NTFS. Ведь каждому из нас хочется, как минимум, не отставать от прогресса и применять к своему железному другу последние достижения научно-технического прогресса. Однако кое-что все-таки заставляет нас размышлять на тему "Стоит или не стоит?", и это кое-что - увы, отнюдь не безграничные ресурсы нашего компьютера. Итак, какую же из двух ФС предпочесть? Как вы убедитесь далее, ответ на этот вопрос сугубо индивидуален.

Что такое файловая система?

ФС управляет хранением и доступом к файлам на компьютере - и этим все сказано. Одним из базовых понятий ФС является кластер - минимальный размер данных на диске. Например, если ваш файл "весит" всего 1 байт, а размер кластера на винчестере - 8 Кб, то в итоге на жестком диске размер файла будет тоже 8 Кб (один кластер). Если же файл реально занимает 8,1 Кб, на диске он будет "весить" все 16 Кб (два кластера). Теперь попробуйте прикинуть, сколько сотен файлов хранится на винчестере, и вам покажется, что все прошедшие годы вы просто недооценивали роль кластера в вашей жизни.

Помимо размера кластера (он может меняться в зависимости от ФС), немаловажно, каким образом файловая система заполняет свободную область на диске, плохой алгоритм ведет к фрагментации данных (когда части одного файла на диске находятся далеко друг от друга). Скажу, забегая вперед, что в NTFS алгоритм заполнения не очень хорош. Но обо всем по порядку...

FAT32

Теоретически размер логического диска FAT32 ограничен 8 Тб. На практике же встроенные в Windows 2000/XP средства администрирования дисков не позволят создать раздел размером более 32 Гб. Но даже этого для сегодняшних ПК хватает с лихвой.

Имена файлов в FAT32 могут содержать до 255 символов. Максимально возможный размер одного файла составляет 4 Гб.

Пожалуй, одной из важнейших характеристик ФС является стабильность, то есть устойчивость к ошибкам. У FAT32 с этим дела обстоят, прямо говоря, не важно. Наиболее распространенная ошибка, которая знакома всем обладателям Windows 98, - неправильно записанные данные о количестве свободного места. Она возникает по причине того, что данные о количестве свободного места не вычисляются, как это происходило в FAT16, а просто записываются в загрузочную область. И когда возникает сбой в процессе копирования (удаления, перемещения) файла, ОС не успевает записать обновленные данные о свободном месте на диске, хотя на самом деле оно изменилось. В результате возникает ошибка, исправить которую можно лишь полной проверкой винчестера специальной программой.

К тому же FAT32 довольно сильно подвержен фрагментации (особенно при заполнении диска более чем на 80%) - это существенно замедляет работу. В особо запущенных случаях фрагментация может привести даже к "падению" всей ФС.

NTFS

Ограничения на размер жесткого диска, выставляемые NTFS, сегодня недостижимы - 2 000 000 Гб, так что, можно сказать, ограничений попросту нет. Первые 12% диска под управлением NTFS отводятся под основную таблицу файлов MFT (Master File Table). Она представляет собой каталог всех имеющихся файлов, причем файлы небольшого размера (100 байт) хранятся прямо в MFT - это заметно ускоряет доступ к ним. Для работы ФС очень важны первые 16 элементов MFT (указатели на системные файлы) и поэтому на диске хранится копия этих записей. В результате "снести" NTFS довольно непросто: система в состоянии обойти серьезные неисправности поверхности диска и пережить даже повреждение MFT (аналогичная ситуация для FAT закончилась бы фатально).

Каталог в NTFS представляет собой специфический файл, хранящий ссылки на другие файлы и каталоги. Его внутренняя структура подобна бинарному дереву, что позволяет в десятки раз сократить время поиска нужного файла (так называемый метод деления пополам). Чем больше файлов в каталоге, тем больше преимущество перед FAT32 при поиске.

Отказоустойчивость NTFS связана с тем, что работа с данными производится на основе транзакций - действий, совершаемых целиком и корректно или не совершаемых вообще.

Представим себе, что осуществляется запись данных на диск, и вдруг на середине процесса выясняется, что в том месте, куда мы решили записать очередную порцию данных - физическое повреждение поверхности. В этом случае транзакция записи откатывается целиком (отменить изменения можно благодаря журналу транзакций). Место помечается как сбойное, а данные записываются в другое место - начинается новая транзакция.

Разграничение прав доступа к файлам в NTFS далеко не всегда защищает от несанкционированного доступа к секретным данным. Злоумышленник может подключить ваш жесткий диск к другому компьютеру и без труда прочесть нужные файлы, поскольку ограничение прав доступа не распространяется за пределы вашей ОС. Поэтому в NTFS была введена дополнительная мера - шифрование данных на уровне файловой системы, что позволяет скрывать информацию более успешно.

Сжатие данных в NTFS тоже производится на уровне ФС, что позволяет работать с ними относительно быстро, распаковывая информацию "налету". Механизм сжатия чрезвычайно гибок - можно упаковывать даже половину файла, другую часть оставляя несжатой.

Имя файла может содержать любые символы, включая полный набор национальных алфавитов, так как данные представлены в Unicode (65535 разных символов).

Разберем виды файловой системы для флешки, какой же все таки лучше. Один пользователь прислал мне фото с ошибкой "Файл слишком велик для конечной файловой системы" и решил написать статью в каких случаях нужно использовать системы FAT32, NTFS и exFAT. Он перемещал файл размером более 4 Гб на флешку размером 8 Гб. Дело в том, что система FAT32 не может обрабатывать информацию более 4 Гб, если у вас флешка имеет объем 32 Гб и файловая система у нее FAT32, то вы не сможете записать на нее файл более 4 Гб. Рассмотрим все три файловые системы в windows, разберем их минусы и плюсы.

FAT32

Старый режим файловой системы, который обычно используется при покупке флешки с магазина и причина тому-совместимость. Совместимость заключается в том, что FAT32 можно использовать на любом компьютере под управлением MAC, Windows, Linux, старые ПК. Самым большим ограничением является то, что она имеет ограничения на размер файла в 4 Гб, который в сегодняшний день имеет проблемы с такими форматами, как 4к-видео, Blu-ray. Одним словом, если вы собираетесь работать с файлами, размер которых составляет менее 4 Гб и флешка используется на разных компьютерах, с разными операционными системами, то файловая система FAT32 очень подходит.

exFAT

Обновленная файловая система созданная компанией microsoft на замену FAT32. Начала использоваться в Windows Vista SP1 и имеет максимальный размер файла 16 эксабайт (ЭБ), который равен 1 Эб = 1018 байтам. Совместима с Mac OS и Windows, является очень хорошей системой для обмена большими файлами.

Минусы:

• Она не имеет никакой функциональности журналирования, в которой все изменения файлов на диске, отмечены в журнале прежде, чем они на самом деле выполнены.
• Не поддерживается Time Machine в Apple. Одним словом, вы не сможете сделать резервную копию от Apple с помощью программного обеспечения Time Machine.
• Очень сложная структура, требующая больше вычислительных мощностей.

Плюсы:

• Перезаписывает меньшее количество раз один и тот же сектор, что важно для флешек, продлевая жизнь ячейкам памяти. Как известно флешки имеют N-количества перезаписей, потом выходят из строя.
• Большой лимит на размер файла 16 эксабайт.
• Размер кластера 32 мегабайта.
• Улучшено распределение свободного место, что уменьшает дефрагментацию диска.

NTFS

Новейшая файловая система созданная microsoft и является современной структурой сегодняшнего дня практически для любого современного внутреннего жесткого диска, флешки или ssd-диска. NTFS-новая технология файловой системы. Система windows может быть установлена только на NTFS. Является по умолчанию для дисков с операционной системой, в связи с многофункциональностью. Она имеет все технологии microsoft: ведение журнала, ни одного ограничение по размерам файла, поддержка сжатие файлов, длинные имена, файл контроля доступа для админов сервера и многое другое. В домашних условиях это самый лучший вариант использования этой системы на дисках и флешках. Есть одна загвоздка, когда вы вставите флешку в Mac OS, информацию с флешки вы скопировать сможете, но изменить-нет.

Вывод:

Для USB флешек вы должны использовать exFAT , если вы постоянно находитесь в среде Mac OS, Windows, переставляя флешку с одной операционной системы в другую. Если вы используете только windows, то NTSF отличное решение.

Разберем виды файловой системы для флешки, какой же все таки лучше. Один пользователь прислал мне фото с ошибкой "Файл слишком велик для конечной файловой системы" и решил написать статью в каких случаях нужно использовать системы FAT32, NTFS и exFAT. Он перемещал файл размером более 4 Гб на флешку размером 8 Гб. Дело в том, что система FAT32 не может обрабатывать информацию более 4 Гб, если у вас флешка имеет объем 32 Гб и файловая система у нее FAT32, то вы не сможете записать на нее файл более 4 Гб. Рассмотрим все три файловые системы в windows, разберем их минусы и плюсы.

FAT32

Старый режим файловой системы, который обычно используется при покупке флешки с магазина и причина тому-совместимость. Совместимость заключается в том, что FAT32 можно использовать на любом компьютере под управлением MAC, Windows, Linux, старые ПК. Самым большим ограничением является то, что она имеет ограничения на размер файла в 4 Гб, который в сегодняшний день имеет проблемы с такими форматами, как 4к-видео, Blu-ray. Одним словом, если вы собираетесь работать с файлами, размер которых составляет менее 4 Гб и флешка используется на разных компьютерах, с разными операционными системами, то файловая система FAT32 очень подходит.

exFAT

Обновленная файловая система созданная компанией microsoft на замену FAT32. Начала использоваться в Windows Vista SP1 и имеет максимальный размер файла 16 эксабайт (ЭБ), который равен 1 Эб = 1018 байтам. Совместима с Mac OS и Windows, является очень хорошей системой для обмена большими файлами.

Минусы:

• Она не имеет никакой функциональности журналирования, в которой все изменения файлов на диске, отмечены в журнале прежде, чем они на самом деле выполнены.
• Не поддерживается Time Machine в Apple. Одним словом, вы не сможете сделать резервную копию от Apple с помощью программного обеспечения Time Machine.
• Очень сложная структура, требующая больше вычислительных мощностей.

Плюсы:

• Перезаписывает меньшее количество раз один и тот же сектор, что важно для флешек, продлевая жизнь ячейкам памяти. Как известно флешки имеют N-количества перезаписей, потом выходят из строя.
• Большой лимит на размер файла 16 эксабайт.
• Размер кластера 32 мегабайта.
• Улучшено распределение свободного место, что уменьшает дефрагментацию диска.

NTFS

Новейшая файловая система созданная microsoft и является современной структурой сегодняшнего дня практически для любого современного внутреннего жесткого диска, флешки или ssd-диска. NTFS-новая технология файловой системы. Система windows может быть установлена только на NTFS. Является по умолчанию для дисков с операционной системой, в связи с многофункциональностью. Она имеет все технологии microsoft: ведение журнала, ни одного ограничение по размерам файла, поддержка сжатие файлов, длинные имена, файл контроля доступа для админов сервера и многое другое. В домашних условиях это самый лучший вариант использования этой системы на дисках и флешках. Есть одна загвоздка, когда вы вставите флешку в Mac OS, информацию с флешки вы скопировать сможете, но изменить-нет.

Вывод:

Для USB флешек вы должны использовать exFAT , если вы постоянно находитесь в среде Mac OS, Windows, переставляя флешку с одной операционной системы в другую. Если вы используете только windows, то NTSF отличное решение.

При форматировании внутреннего или внешнего диска, флешки или карты памяти, Windows предлагает выбрать между NTFS, FAT32 и exFAT, однако разницу между ними не объясняет. Объясним мы.

FAT32 – старая файловая система, которая сейчас используется в основном для флеш-накопителей и прочих внешних дисков. Файловая система NTFS применяется для системного диска Windows и идеально подходит для остальных внутренних дисков. exFAT представляет собой современную альтернативу FAT32 (хотя уступает ей по популярности) и имеет гораздо более широкую поддержку, чем NTFS.

FAT32

FAT32 – самая старая из трех перечисленных файловых систем. Появилась она во времена Windows 95, сменив собой еще более старую файловую систему FAT16.

Почтенный возраст – одновременно и достоинство, и недостаток FAT32. С одной стороны, за долгие годы эта файловая система успела стать фактическим стандартом. Почти все флешки по умолчанию отформатированы под FAT32, чтобы обеспечить максимально широкую совместимость не только с современными компьютерами, но и с прочими системами – от игровых консолей до любых других устройств, снабженных USB-портами.

С другой стороны, возраст накладывает свои ограничения. Размер файла на диске, отформатированном под FAT32, не может превышать 4 Гбайт. А сам раздел FAT32 должен быть менее 8 Тбайт – ограничение уже менее заметное, но ощутимое при наличии современного диска большой емкости.

Эта файловая система годится для флешек и прочих внешних накопителей, но не для внутренних дисков. В ней нет разграничения прав и других функций безопасности, доступных в более современной файловой системе NTFS. Современные версии Windows не поддерживают установку на диски, отформатированные под FAT32, – для них годится только NTFS.

Совместимость: со всеми версиями Windows, Mac, Linux, игровыми консолями и почти любыми другими устройствами, снабженными USB-портами.

Ограничения: максимальный размер файла – 4 Гбайт, максимальный размер раздела – 8 Тбайт.

Идеальна для: внешних накопителей, так как обеспечивает максимальную совместимость с широким спектром устройств, при условии, что не требуется хранить файлы размером более 4 Гбайт.

NTFS

NTFS – современная файловая система, оптимизированная для Windows. При установке Windows системный диск автоматически форматируется под NTFS. Максимально допустимый размер файла и размер раздела в NTFS так велики, что столкнуться с ограничениями практически невозможно. В потребительских версиях Windows система NTFS начала применяться с выходом Windows XP.

Отсутствие серьезных ограничений – не единственное достоинство NTFS. Файловая система имеет множество современных функций. Среди них – управление правами доступа, журнал изменений для быстрого исправления ошибок в случае сбоя, теневые копии для резервного копирования, шифрование, выделение квот на диске, жесткие ссылки и масса других полезных возможностей. Многие из них, особенно разграничение прав доступа к файлам, жизненно необходимы для диска, на который установлена операционная система.

Системный раздел для Windows обязательно должен быть отформатирован под NTFS. Если компьютер снабжен вторым жестким диском, на который предполагается ставить программы, его тоже лучше отформатировать под NTFS.

Однако с другими операционными системами NTFS менее совместима. Она поддерживается во всех версиях Windows начиная с Windows XP, но может работать с другими ОС лишь в ограниченном режиме. Так, Mac OS X по умолчанию может читать диски с NTFS, но не может на них писать. Многие дистрибутивы Linux позволяют включить поддержку записи на NTFS, но в некоторых эта файловая система доступна только для чтения. Игровые приставки Sony PlayStation ее и вовсе не поддерживают. Даже Xbox 360, собственная консоль Microsoft, не умеет читать диски с NTFS, хотя Xbox One уже может. В прочих устройствах вероятность встретить поддержку NTFS еще меньше.

Совместимость: со всеми версиями Windows; только чтение на Mac со стандартными настройками; только чтение в некоторых дистрибутивах Linux со стандартными настройками; на прочих устройствах, за исключением Microsoft Xbox One, скорее всего, не поддерживается.

Ограничения: неощутимы.

Идеальна для: системного раздела Windows и других внутренних дисков, которые предполагается использовать только с Windows.

exFAT

Файловая система exFAT появилась в 2006 году, а после выхода обновлений стала поддерживаться в Windows XP и Windows Vista. Она оптимальна для флеш-накопителей, поскольку изначально была задумана как легкая файловая операционная система уровня FAT32, но без ограничений и без дополнительных функций, свойственных NTFS.

Как и в NTFS, в exFAT максимально допустимые размеры файла и раздела очень велики. Это позволяет хранить на флешке или карте памяти файлы размером больше 4 Гбайт каждый. exFAT значительно лучше FAT32 и является идеальным решением для внешних накопителей, на которых требуется легкая файловая система без ограничений, свойственных FAT32.

Кроме того, exFAT имеет более широкую совместимость с различными устройствами, чем NTFS. Например, Mac OS X может только читать NTFS, но поддерживает запись на exFAT. В Linux диски с exFAT тоже поддерживаются после установки специального ПО.

Но хотя exFAT совместима с Mac и со многими устройствами, не поддерживающими NTFS (например, с цифровыми камерами), ограничения все-таки есть. Например, Microsoft Xbox 360 ее не поддерживает (но в Xbox One поддержка есть). PlayStation 3 не поддерживает тоже, хотя PlayStation 4, по слухам, может работать с exFAT. А многие устройства прежних поколений поддерживают только FAT32.

Совместимость: со всеми версиями Windows и современными версиями Mac OS X; в Linux требуется установка специального ПО; поддерживается более широким спектром устройств, чем NTFS, но некоторые устройства прежних поколений могут работать только с FAT32.

Ограничения: неощутимы.

Идеальна для: флешек и прочих внешних накопителей, особенно если предполагается хранить файлы размером более 4 Гбайт каждый. Если все имеющиеся устройства поддерживают exFAT, следует использовать именно эту файловую систему вместо FAT32.

Пользователи флешек и карт памяти редко интересуются, в какой файловой системе отформатирован их накопитель. Не секрет, что карты памяти лучше всего форматировать в том устройстве, в котором они будут использоваться, а флешки - фирменной утилитой производителя. Проблемы могут возникнуть при попытке скопировать на внешний накопитель файл, размером более 4 Гб. Получив сообщение об ошибке записи, пользователь оказывается в недоумении, ведь места на носителе предостаточно. А дело, скорее всего, в устаревшей файловой системе. Самое простое решение для пользователей современных операционных систем Windows или Mac OS - использовать формат exFAT. Что это даст, расскажем дальше

FAT32 и ее ограничения

До недавнего времени самой популярной файловой системой для съемных носителей была старая добрая FAT32. Файлы, записанные на такое устройство, были доступны с компьютера или смартфона, какой бы операционной системой тот ни управлялся. Не составляло проблем подключить флешку к DVD-плееру или телевизору, а карту памяти использовать в телефоне, фотоаппарате, видеокамере.

Однако простая и понятная FAT32 имеет ряд ограничений, прежде всего, на максимальные размеры раздела и отдельного файла. Первое ограничение не такое жесткое: в FAT32 нельзя отформатировать раздел больше 2 Тб. Пока что таких флешек не существует, даже топовые винчестеры совсем недавно достигли этого значения. Не предполагает создание карт памяти большего размера и современный стандарт SDXC (с оглядкой в том числе и на этот формат разрабатывалась файловая система exFAT). Что это актуально уже сегодня, говорить, как видим, преждевременно, однако разработчикам системного программного обеспечения приходится смотреть далеко вперед, чтобы их продукты не стали "бутылочным горлышком", ограничивающим рост производительности системы в целом.

А вот что действительно создает затруднения при использовании устройств, отформатированных в FAT32, это ограничение на максимальный размер файла в 4 Гб. Полнометражный фильм в HD может иметь в разы больший объем. Многим нужно переносить архивы или файлы баз данных большего размера. Так что вопрос смены файловой системы весьма актуален.

ExFAT: что это и каковы её преимущества

Разработанная в Microsoft файловая система exFAT является оптимизированным для использования в сменных накопителях развитием семейства FAT. Вот основные ее преимущества перед предшественницами:

• Максимальный размер файла увеличен до невообразимых сегодня 16 эксабайт (2 64 байт).
• увеличен до 32 Мб.
• Снято ограничение на количество файлов и папок.
• Появилась возможность сохранять права доступа к файлам и папкам.

Еще одним достоинством exFAT является более рациональное использование дискового пространства: в новую файловую систему, будет иметь чуть больший эффективный объем, чем если отформатировать ее в FAT32, а тем более в NTFS или HFS+.

Почему не NTFS

Преимущества, о которых мы говорим, давно реализованы разработчиками Майкрсофт в Тогда зачем нужна еще и какая-то система exFAT? Дело в том, что NTFS - журналируемая файловая система. О каждой операции чтения или записи система делает маленькие пометки (операция начата - операция завершена). Это позволяет в случае сбоя легко локализовать проблему, избежать потери данных или повреждения файловой системы в целом. Но выполнение этих записей занимает какое-то время. Для быстрых винчестеров это незаметный пользователю мизер, а для куда менее расторопных флешк - вполне ощутимые тормоза.

Более того: ресурс количества операций записи для флеш-накопителей весьма ограничен, и жалко использовать значительную его часть на ведение журнала файловой системы.

Таким образом, использование журналируемой файловой системы приводит к снижению скорости работы и уменьшению ресурса флешек. Именно поэтому для них не используют ни NTFS (Windows), ни HFS+ (MacOS), ни ext3/ext4 (Linux).

exFAT на винчестерах

Выше не раз говорилось об exFAT, что это файловая система для флешек. А что мешает использовать ее на винчестерах? Дело в том, что недостатки журналируемых файловых систем, о которых мы говорили выше, для магнитных жестких дисков не имеют решающего значения.

Ресурс циклов записи у них на несколько порядков больше, чем у флешек, журналирование практически не занимает времени благодаря внушительному кэшу устройства, а выигрыш в объеме дискового пространства пренебрежимо мал. Зато надежность при том огромном количестве обращений к накопителю, которые постоянно делает система и программы, выходит на первый план. А по этому показателю NTFS выигрывает у exFAT вчистую.

Проблемы совместимости

Главная проблема exFAT - что это проприетарная файловая система, то есть Майкрсофт берет плату со всех, кто хочет внедрять ее в своих продуктах. Поэтому следует обратить внимание, поддерживается ли данный формат вашей операционной системой и оборудованием.

В полной мере и без каких-либо усилий со стороны пользователя exFAT поддерживается Windows 7 и выше. Vista, начиная с Service Pack 1, может работать с этой файловой системой, но с некоторыми ограничениями. Для Windows XP (не ниже Service Pack 2) потребуется скачать драйвер с сайта Майкрсофт.

Позаботилась о своих клиентах Apple: на Маках с OS X не ниже 10.6.4 также предусмотрена нативная поддержка exFAT.

А вот для Линукса существуют только нестабильно работающие и сомнительные с точки зрения лицензионной чистоты утилиты.

Еще хуже положение дел с поддержкой оборудования. Понятно, что плееры и тому подобные девайсы не знают о новой файловой системе. Но и далеко не все производители новых гаджетов хотят платить за использование этой разработки Microsoft (либо рисковать, внедряя поддержку нового формата без лицензии). Поэтому пока нельзя сказать об exFAT, что это универсальная замена FAT32.