Was genau ist ein Dateisystem? [ERKLÄRT]

Alle Dateien auf Ihrem System werden auf der Festplatte oder anderen Speichergeräten gespeichert. Es ist ein System erforderlich, um diese Dateien organisiert zu speichern. Dies ist, was ein Dateisystem tut. Ein Dateisystem ist eine Möglichkeit, die Daten auf dem Laufwerk zu trennen und sie als separate Dateien zu speichern. Alle Informationen über eine Datei – Name, Typ, Berechtigungen und andere Attribute – werden im Dateisystem gespeichert. Das Dateisystem verwaltet einen Index des Ortes jeder Datei. Auf diese Weise muss das Betriebssystem nicht die gesamte Festplatte durchlaufen, um eine Datei zu finden.

Es gibt verschiedene Arten von Dateisystemen. Ihr Betriebssystem und das Dateisystem müssen kompatibel sein. Nur dann kann das Betriebssystem den Inhalt des Dateisystems anzeigen und andere Operationen an Dateien ausführen. Andernfalls können Sie dieses bestimmte Dateisystem nicht verwenden. Eine Lösung wäre die Installation eines Dateisystemtreibers zur Unterstützung des Dateisystems.

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• Was genau ist ein Dateisystem?
• Warum es so viele Dateisysteme gibt
• Dateisysteme – eine Detailansicht
• Gängige Dateisysteme
• 1. NTFS
• 2. FETT
• Können Sie zwischen Dateisystemen wechseln?

Was genau ist ein Dateisystem?

Ein Dateisystem ist nichts anderes als eine Datenbank, die den physischen Speicherort von Daten auf dem Speichergerät angibt. Dateien sind in Ordnern organisiert, die auch als Verzeichnisse bezeichnet werden. Jedes Verzeichnis hat ein oder mehrere Unterverzeichnisse, in denen Dateien gespeichert werden, die nach bestimmten Kriterien gruppiert sind.

Wo sich Daten auf einem Computer befinden, ist ein Dateisystem zwingend erforderlich. Somit haben alle Computer ein Dateisystem.

Warum es so viele Dateisysteme gibt

Es gibt viele Arten von Dateisystemen. Sie unterscheiden sich in verschiedenen Aspekten, z. B. wie sie Daten organisieren, die Geschwindigkeit, zusätzliche Funktionen usw. Einige Dateisysteme eignen sich am besten für Laufwerke, die eine kleine Datenmenge speichern, während andere die Fähigkeit haben, große Datenmengen zu unterstützen. Einige Dateisysteme sind sicherer. Wenn ein Dateisystem sicher und robust ist, ist es möglicherweise nicht das schnellste. Es wäre schwierig, die besten Funktionen in einem Dateisystem zu finden.

Daher wäre es nicht sinnvoll, das „beste Dateisystem“ zu finden. Jedes Dateisystem ist für einen anderen Zweck bestimmt und hat daher unterschiedliche Funktionen. Während der Entwicklung eines Betriebssystems arbeiten die Entwickler auch am Aufbau eines Dateisystems für das Betriebssystem. Microsoft, Apple und Linux haben ihre eigenen Dateisysteme. Es ist einfacher, ein neues Dateisystem auf ein größeres Speichergerät zu skalieren. Dateisysteme entwickeln sich weiter und daher weisen die neueren Dateisysteme bessere Eigenschaften auf als die älteren.

Das Entwerfen eines Dateisystems ist keine einfache Aufgabe. Da steckt viel Recherche und Kopfarbeit drin. Ein Dateisystem definiert, wie die Metadaten gespeichert werden, wie Dateien organisiert und indiziert werden und vieles mehr. Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie dies geschehen kann. Daher gibt es bei jedem Dateisystem immer Raum für Verbesserungen – eine bessere oder effizientere Möglichkeit, Aktivitäten im Zusammenhang mit der Dateispeicherung durchzuführen.

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Dateisysteme – eine Detailansicht

Lassen Sie uns nun tiefer eintauchen, um zu verstehen, wie Dateisysteme funktionieren. Ein Speichergerät ist in Abschnitte unterteilt, die als Sektoren bezeichnet werden. Alle Dateien werden in diesen Sektoren gespeichert. Das Dateisystem erkennt die Größe der Datei und platziert sie an einer geeigneten Position auf dem Speichergerät. Freie Sektoren werden als „nicht verwendet“ gekennzeichnet. Das Dateisystem identifiziert die freien Sektoren und weist diesen Sektoren Dateien zu.

Nach einem bestimmten Zeitpunkt, wenn viele Lese- und Schreibvorgänge durchgeführt wurden, durchläuft das Speichergerät einen Prozess, der als Fragmentierung bezeichnet wird. Dies lässt sich nicht vermeiden, muss aber überprüft werden, um die Effizienz des Systems zu erhalten. Die Defragmentierung ist der umgekehrte Prozess, der verwendet wird, um die durch die Fragmentierung verursachten Probleme zu beheben. Dafür stehen kostenlose Defragmentierungstools zur Verfügung.

Das Organisieren von Dateien in Verzeichnissen und Ordnern hilft, die Benennungsanomalie zu beseitigen. Ohne Ordner wäre es unmöglich, 2 Dateien mit demselben Namen zu haben. Auch das Suchen und Abrufen von Dateien ist in einer organisierten Umgebung einfacher.

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Das Dateisystem speichert wichtige Informationen über die Datei – Dateiname, Dateigröße, Dateispeicherort, die Sektorgröße, das Verzeichnis, zu dem sie gehört, Details der Fragmente usw.

Gängige Dateisysteme

1. NTFS

NTFS steht für New Technology File System. Microsoft hat das Dateisystem im Jahr 1993 eingeführt. Die meisten Versionen von Windows-Betriebssystemen – Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 und Windows 10 verwenden das NTFS.

Überprüfen, ob ein Laufwerk als NTFS formatiert ist

Bevor ein Dateisystem auf einem Laufwerk eingerichtet wird, muss es formatiert werden. Das bedeutet, dass eine Partition des Laufwerks ausgewählt und alle Daten darauf gelöscht werden, damit das Dateisystem eingerichtet werden kann. Es gibt mehrere Möglichkeiten, um zu überprüfen, ob Ihre Festplatte NTFS oder ein anderes Dateisystem verwendet.

• Wenn Sie öffnen 'Datenträgerverwaltung' In Windows (zu finden in der Systemsteuerung) können Sie feststellen, dass das Dateisystem mit zusätzlichen Details zum Laufwerk angegeben ist.
• Oder Sie können auch direkt im Windows Explorer mit der rechten Maustaste auf das Laufwerk klicken. Gehen Sie zum Dropdown-Menü und wählen Sie 'Eigenschaften'. Dort finden Sie den Dateisystemtyp, der erwähnt wird.

Funktionen von NTFS

NTFS ist in der Lage, große Festplatten zu unterstützen – bis zu 16 EB. Einzelne Dateien mit einer Größe von bis zu 256 TB können gespeichert werden.

Es gibt eine Funktion namens Transaktionales NTFS . Anwendungen, die mit dieser Funktion erstellt wurden, schlagen entweder vollständig fehl oder sind vollständig erfolgreich. Dies trägt dazu bei, das Risiko zu verringern, dass bestimmte Änderungen gut funktionieren, während andere Änderungen nicht funktionieren. Jede vom Entwickler durchgeführte Transaktion ist atomar.

NTFS hat eine Funktion namens Volumeschattenkopie-Dienst . Das Betriebssystem und andere Software-Backup-Tools nutzen diese Funktion, um Dateien zu sichern, die derzeit verwendet werden.

NTFS kann als Journaling-Dateisystem bezeichnet werden. Bevor Systemänderungen durchgeführt werden, werden diese in einem Protokoll festgehalten. Falls eine neue Änderung vor dem Festschreiben fehlschlägt, erleichtert das Protokoll die Wiederherstellung des vorherigen Zustands.

EFS – Encryption File System ist eine Funktion, bei der einzelne Dateien und Ordner verschlüsselt werden.

In NTFS hat der Administrator das Recht, Kontingente für die Festplattennutzung festzulegen. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Benutzer den gleichen Zugriff auf den gemeinsamen Speicherplatz haben und kein Benutzer zu viel Platz auf einem Netzlaufwerk beansprucht.

2. FETT

FAT steht für File Allocation Table. Microsoft hat das Dateisystem im Jahr 1977 erstellt. FETT wurde in MS-DOS und anderen alten Versionen von Windows-Betriebssystemen verwendet. Heute ist NTFS das Hauptdateisystem im Windows-Betriebssystem. FAT bleibt jedoch weiterhin eine unterstützte Version.

FAT hat sich mit der Zeit weiterentwickelt, um Festplatten mit großen Dateigrößen zu unterstützen.

Die verschiedenen Versionen des FAT-Dateisystems

FETT12

FAT12 wurde 1980 eingeführt und war in Microsoft Oss bis MS-DOS 4.0 weit verbreitet. Disketten verwenden immer noch FAT12. In FAT12 dürfen Dateinamen 8 Zeichen nicht überschreiten, während für Erweiterungen 3 Zeichen zulässig sind. Viele wichtige Dateiattribute, die wir heute verwenden, wurden erstmals in dieser Version von FAT eingeführt – Datenträgerbezeichnung, versteckt, System, schreibgeschützt.

FETT16

Die 16-Bit-Dateizuordnungstabelle wurde erstmals 1984 veröffentlicht und in DOS-Systemen bis Version 6.22 verwendet.

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FAT32

Es wurde 1996 eingeführt und ist die neueste Version von FAT. Es kann 2-TB-Laufwerke (und sogar bis zu 16 KB mit 64-KB-Clustern) unterstützen.

ExFAT

EXFAT steht für Extended File Allocation Table. Auch dies wurde von Microsoft erstellt und 2006 eingeführt und kann nicht als die nächste Version von FAT angesehen werden. Es ist für die Verwendung in tragbaren Geräten gedacht – Flash-Laufwerke, SDHC-Karten usw. Diese Version von FAT wird von allen Versionen des Windows-Betriebssystems unterstützt. Bis zu 2.796.202 Dateien können pro Verzeichnis gespeichert werden und Dateinamen können bis zu 255 Zeichen lang sein.

Andere häufig verwendete Dateisysteme sind

• HFS+
• Btrfs
• Wechsel
• Ext2/Ext3/Ext4 (Linux-Systeme)
• UDF
• GFS

Können Sie zwischen Dateisystemen wechseln?

Eine Partition eines Laufwerks ist mit einem bestimmten Dateisystem formatiert. Das Konvertieren der Partition in einen anderen Dateisystemtyp ist möglicherweise möglich, wird jedoch nicht empfohlen. Es ist eine bessere Option, wichtige Daten von der Partition auf ein anderes Gerät zu kopieren.

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Bestimmte Attribute wie Dateiverschlüsselung, Datenträgerkontingente, Objektberechtigungen, Dateikomprimierung und indizierte Dateiattribute sind nur in NTFS verfügbar. Diese Attribute werden in FAT nicht unterstützt. Daher birgt der Wechsel zwischen solchen Dateisystemen gewisse Risiken. Wenn eine verschlüsselte Datei von NTFS in einem FAT-formatierten Bereich abgelegt wird, ist die Datei nicht mehr verschlüsselt. Es verliert seine Zugriffsbeschränkungen und kann von jedem aufgerufen werden. Ebenso wird eine komprimierte Datei von einem NTFS-Volume automatisch dekomprimiert, wenn sie auf einem FAT-formatierten Volume abgelegt wird.

Zusammenfassung

• Ein Dateisystem ist ein Ort zum Speichern von Dateien und Dateiattributen. Es ist eine Möglichkeit, die Dateien des Systems zu organisieren. Dies hilft dem Betriebssystem beim Suchen und Abrufen von Dateien.
• Es gibt verschiedene Arten von Dateisystemen. Jedes Betriebssystem hat sein eigenes Dateisystem, das mit dem Betriebssystem vorinstalliert ist.
• Das Umschalten zwischen Dateisystemen ist möglich. Wenn jedoch die Funktionen des vorherigen Dateisystems im neuen System nicht unterstützt werden, verlieren alle Dateien die alten Funktionen. Daher wird es nicht empfohlen.

Elon ist Tech Writer bei Cyber ​​S. Er schreibt seit etwa 6 Jahren Anleitungen und hat viele Themen behandelt. Er behandelt gerne Themen rund um Windows, Android und die neuesten Tricks und Tipps.