Hệ Thống Tệp Chính Xác Là Gì? [GIẢI THÍCH] - 101 Help

Tất cả các tệp trên hệ thống của bạn được lưu trữ trên ổ cứng hoặc các thiết bị lưu trữ khác. Cần có một hệ thống để lưu trữ các tệp này một cách có tổ chức. Đây là những gì một hệ thống tệp(file system) thực hiện. Hệ thống tệp(file system) là một cách để tách biệt dữ liệu trên ổ đĩa và lưu trữ chúng dưới dạng các tệp riêng biệt. Tất cả thông tin về tệp - tên, loại, quyền và các thuộc tính khác của tệp được lưu trữ trong hệ thống tệp(file system) . Hệ thống tệp(file system) duy trì một chỉ mục về vị trí của mỗi tệp. Bằng cách này, hệ điều hành(operating system) không phải duyệt toàn bộ đĩa để tìm tệp.

Có nhiều loại hệ thống tệp(file system) khác nhau . Hệ điều hành(operating system) của bạn và hệ thống tệp(file system) phải tương thích. Chỉ khi đó HĐH mới có thể hiển thị nội dung của hệ thống tệp(file system) và thực hiện các thao tác khác trên tệp. Nếu không, bạn sẽ không thể sử dụng hệ thống tệp(file system) cụ thể đó . Một cách khắc phục là cài đặt trình điều khiển hệ thống tệp(file system driver) để hỗ trợ hệ thống tệp(file system) .

Hệ thống tệp chính xác là gì?(What Exactly Is a File System?)

Hệ thống tệp(file system) không là gì ngoài một cơ sở dữ liệu cho biết vị trí thực của dữ liệu trên thiết bị lưu trữ(storage device) . Các tệp được tổ chức thành các thư mục còn được gọi là thư mục. Mỗi thư mục có một hoặc nhiều thư mục con lưu trữ các tệp được nhóm dựa trên một số tiêu chí.

Trường hợp có dữ liệu trên máy tính thì bắt buộc phải có hệ thống tệp(file system) . Vì vậy, tất cả các máy tính đều có một hệ thống tệp(file system) .

Tại sao có rất nhiều hệ thống tệp(Why there are so many file systems)

Có nhiều loại hệ thống tập tin(file system) . Chúng khác nhau ở nhiều khía cạnh như cách sắp xếp dữ liệu, tốc độ, các tính năng bổ sung, v.v.… Một số hệ thống tệp(file system) phù hợp nhất cho các ổ lưu trữ một lượng nhỏ dữ liệu trong khi các hệ thống khác có khả năng hỗ trợ một lượng lớn dữ liệu. Một số hệ thống tệp(file system) an toàn hơn. Nếu một hệ thống tệp (file system)an toàn và mạnh mẽ(secure and robust) , nó có thể không phải là hệ thống nhanh nhất . Thật khó để tìm thấy tất cả các tính năng tốt nhất trong một hệ thống tệp(file system) .

Do đó, sẽ không có ý nghĩa gì khi tìm ' hệ thống tệp tốt nhất. (file system.)'Mỗi hệ thống tệp(file system) được sử dụng cho một mục đích khác nhau và do đó có một bộ tính năng khác nhau. Trong khi phát triển một hệ điều hành(operating system) , các nhà phát triển cũng làm việc để xây dựng một hệ thống tệp(file system) cho hệ điều hành. Microsoft , Apple và Linux có (Linux)hệ thống tệp(file system) của riêng họ . Việc mở rộng hệ thống tệp mới thành một (file system)thiết bị lưu trữ(storage device) lớn hơn sẽ dễ dàng hơn . Hệ thống tệp(File) đang phát triển và do đó hệ thống tệp(file system) mới hơn thể hiện các tính năng tốt hơn hệ thống cũ hơn.

Thiết kế một hệ thống tệp(file system) không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Rất nhiều nghiên cứu và công việc đầu tiên(research and head work) đi vào nó. Hệ thống tệp(file system) xác định cách siêu dữ liệu được lưu trữ, cách tổ chức và lập chỉ mục tệp, v.v. Có một số cách có thể được thực hiện. Do đó, với bất kỳ hệ thống tệp(file system) nào , luôn có chỗ để cải thiện -(improvement –) một cách tốt hơn hoặc hiệu quả hơn để thực hiện các hoạt động liên quan đến lưu trữ tệp.

Cũng nên đọc: (Also Read: )Công cụ(Tools) quản trị trong Windows 10 là gì?

Hệ thống tệp - chế độ xem chi tiết(File systems – a detailed view)

Bây giờ chúng ta hãy đi sâu hơn để hiểu cách hoạt động của hệ thống tệp(file system) . Một thiết bị lưu trữ(storage device) được chia thành các phần được gọi là các cung. Tất cả các tệp được lưu trữ trong các lĩnh vực này. Hệ thống tệp(file system) phát hiện kích thước của tệp và đặt(file and places) nó vào vị trí thích hợp trên thiết bị lưu trữ(storage device) . Các khu vực miễn phí được gắn nhãn 'không sử dụng.' Hệ thống tệp(file system) xác định các lĩnh vực miễn phí và gán tệp cho các lĩnh vực này.

Sau một thời điểm nhất định, khi nhiều thao tác đọc và ghi đã được thực hiện, thiết bị lưu trữ(storage device) sẽ trải qua một quá trình gọi là phân mảnh. Điều này không thể tránh khỏi nhưng cần phải được kiểm tra, để duy trì hiệu quả của hệ thống. Chống phân mảnh là quá trình ngược lại(reverse process) , được sử dụng để khắc phục các sự cố do phân mảnh gây ra. Các công cụ chống phân mảnh miễn phí có sẵn cho cùng một.

Tổ chức các tệp thành các thư mục và thư mục giúp loại bỏ sự bất thường về đặt tên. Nếu không có thư mục, sẽ không thể có 2 tệp trùng tên. Tìm kiếm và truy xuất tệp cũng dễ dàng hơn trong một môi trường có tổ chức.

Hệ thống tệp(file system) lưu trữ thông tin quan trọng về tệp -(– file) tên tệp, kích thước(file size) tệp , vị trí tệp(file location) , kích thước khu vực(sector size) , thư mục chứa nó, chi tiết về các đoạn, v.v.

Hệ thống tệp chung(Common file systems)

1. NTFS

NTFS là viết tắt của Hệ thống tệp công nghệ mới(New Technology File System) . Microsoft đã giới thiệu hệ thống tệp(file system) vào năm 1993(year 1993) . Hầu hết các phiên bản của HĐH Windows - Windows XP(Windows OS – Windows XP) , Windows Vista , Windows 7 , Windows 8 và Windows 10 đều sử dụng NTFS.

Kiểm tra xem ổ đĩa có được định dạng NTFS hay không(Checking if a drive is formatted as NTFS)

Trước khi thiết lập hệ thống tệp(file system) trên ổ đĩa, nó phải được định dạng. Điều này có nghĩa là một phân vùng của ổ đĩa được chọn và tất cả dữ liệu trên đó sẽ bị xóa để có thể thiết lập hệ thống tệp . (file system)Có một số cách để bạn có thể kiểm tra xem ổ cứng của mình đang sử dụng NTFS hay bất kỳ hệ thống tệp(file system) nào khác .

• Nếu bạn mở 'Disk Management' trong Windows (tìm thấy trong Control Panel ), bạn có thể thấy rằng hệ thống tệp(file system) được chỉ định với các chi tiết bổ sung về ổ đĩa.
• Hoặc, bạn cũng có thể nhấp chuột phải vào ổ đĩa trực tiếp từ Windows Explorer . Đi tới trình đơn thả xuống và chọn 'thuộc tính'. Bạn sẽ tìm thấy loại hệ thống tệp(file system type) được đề cập ở đó.

Các tính năng của NTFS(Features of NTFS)

NTFS có khả năng hỗ trợ các ổ cứng có kích thước lớn - lên đến 16 EB. Các(Individual) tệp riêng lẻ có kích thước lên đến 256 TB có thể được lưu trữ.

Có một tính năng được gọi là NTFS giao dịch(Transactional NTFS) . Các ứng dụng được xây dựng bằng tính năng này không thành công hoàn toàn hoặc thành công hoàn toàn. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro một số thay đổi hoạt động tốt trong khi các thay đổi khác không hoạt động. Bất kỳ giao dịch nào do nhà phát triển thực hiện đều là nguyên tử.

NTFS có một tính năng được gọi là Dịch vụ sao chép bóng âm lượng(Volume Shadow Copy Service) . Hệ điều hành và các công cụ sao lưu phần mềm(software backup) khác sử dụng tính năng này để sao lưu các tệp hiện đang được sử dụng.

NTFS có thể được mô tả như một hệ thống tệp nhật ký(journaling file system) . Trước khi thay đổi hệ thống được thực hiện, một bản ghi về nó sẽ được ghi vào nhật ký. Trong trường hợp một thay đổi mới dẫn đến không thành công trước khi được cam kết, nhật ký sẽ giúp bạn dễ dàng hoàn nguyên về trạng thái trước đó hơn.

EFS - Hệ thống tệp mã hóa(EFS – Encryption File System) là một tính năng mà mã hóa được cung cấp cho các tệp và thư mục riêng lẻ.

Trong NTFS , quản trị viên có quyền đặt hạn ngạch sử dụng đĩa . (disk usage)Điều này sẽ đảm bảo rằng tất cả người dùng đều có quyền truy cập bình đẳng vào không gian lưu trữ(storage space) được chia sẻ và không có người dùng nào chiếm quá nhiều dung lượng trên ổ đĩa mạng(network drive) .

2. CHẤT BÉO(2. FAT)

FAT là viết tắt của File Allocation Table . Microsoft đã tạo ra hệ thống tệp(file system) vào năm 1977(year 1977) . FAT đã được sử dụng trong MS-DOS và các phiên bản cũ khác của HĐH Windows(Windows OS) . Ngày nay, NTFS là hệ thống tệp(file system) chính trong hệ điều hành Windows(Windows OS) . Tuy nhiên, FAT vẫn là một phiên bản được hỗ trợ.

FAT đã phát triển theo thời gian, để hỗ trợ các ổ cứng có kích thước tệp lớn.

Các phiên bản khác nhau của Hệ thống tệp FAT(The different versions of the FAT File System)

FAT12

Được giới thiệu vào năm 1980, FAT12 đã được sử dụng rộng rãi trong Microsoft Oss cho đến MS-DOS 4.0 . Đĩa mềm vẫn sử dụng FAT12 . Trong FAT12 , tên tệp không được vượt quá 8 ký tự trong khi đối với phần mở rộng, giới hạn là 3 ký tự. Nhiều thuộc tính tệp quan trọng mà chúng ta sử dụng ngày nay, lần đầu tiên được giới thiệu trong phiên bản FAT này -(FAT – volume) nhãn tập, ẩn, hệ thống, chỉ đọc.

FAT16

Bảng phân bổ tệp(File Allocation Table) 16-bit được phát hành lần đầu tiên vào năm 1984 và được sử dụng trong hệ thống DOS lên đến phiên bản 6.22(version 6.22) .

FAT32

Được giới thiệu vào năm 1996, đây là phiên bản mới nhất của FAT . Nó có thể hỗ trợ ổ 2TB (và thậm chí lên đến 16 KB với các cụm 64 KB).

ExFAT

EXFAT là viết tắt của Extended File Allocation Table . Một lần nữa(Again) , được tạo ra bởi Microsoft và được giới thiệu vào năm 2006, đây không thể được coi là phiên bản tiếp theo của FAT . Nó có nghĩa là để sử dụng trong các thiết bị di động - ổ đĩa flash, thẻ SDHC(SDHC) , v.v. ... Phiên bản FAT này được hỗ trợ bởi tất cả các phiên bản của HĐH Windows(Windows OS) . Tối đa 2.796.202 tệp có thể được lưu trữ trên mỗi thư mục và tên tệp có thể mang tối đa 255 ký tự.

Các hệ thống tệp thường được sử dụng khác là

• HFS +
• Btrfs
• Tráo đổi
• Ext2 / Ext3 / Ext4 (hệ thống Linux)
• UDF
• GFS

Bạn có thể chuyển đổi giữa các hệ thống tệp không?(Can you switch between file systems?)

Một phân vùng của ổ đĩa được định dạng bằng một hệ thống tệp(file system) cụ thể . Việc chuyển đổi phân vùng sang một loại hệ thống tệp(file system) khác có thể được thực hiện nhưng không được khuyến khích. Đó là một lựa chọn tốt hơn để sao chép dữ liệu quan trọng từ phân vùng sang một thiết bị khác.

Khuyến nghị:(Recommended:) Trình quản lý thiết bị là gì?

Một số(Certain) thuộc tính nhất định như mã hóa tệp, hạn ngạch đĩa, quyền đối tượng, nén tệp và (file compression)thuộc tính tệp(file attribute) được lập chỉ mục chỉ có sẵn trong NTFS . Các thuộc tính này không được hỗ trợ trong FAT . Do đó(Therefore) , việc chuyển đổi giữa các hệ thống tập tin như thế này tiềm ẩn những rủi ro nhất định. Nếu một tệp được mã hóa từ NTFS được đặt trong không gian được định dạng FAT , thì tệp đó không còn mã hóa nữa. Nó mất các giới hạn truy cập và có thể bị truy cập bởi bất kỳ ai. Tương tự, tệp nén từ ổ đĩa NTFS(NTFS volume) sẽ tự động được giải nén khi được đặt trong ổ đĩa có định dạng FAT .

Tóm lược(Summary)

• Hệ thống tệp(file system) là nơi lưu trữ tệp và thuộc tính tệp. Đó là một cách để tổ chức các tệp của hệ thống. Điều này giúp hệ điều hành tìm kiếm và truy xuất tệp.
• Có nhiều loại hệ thống tệp(file system) khác nhau . Mỗi hệ điều hành có hệ thống tệp(file system) riêng được cài đặt sẵn với hệ điều hành.
• Có thể chuyển đổi giữa các hệ thống tệp(file system) . Tuy nhiên, nếu các tính năng của hệ thống tệp(file system) trước đó không được hỗ trợ trong hệ thống mới, tất cả các tệp sẽ mất các tính năng cũ. Vì vậy, nó không được khuyến khích.