Нажмите "Enter", чтобы перейти к содержанию

Система хранения файлов на диске: Опишите систему хранения файлов на диске

Содержание

Как переместить папку Dropbox в новое место

Вы можете переместить папку Dropbox в любое место на своем жестком диске или на внешнем жестком диске, выставив соответствующие настройки в программе Dropbox.

Еще не пользуетесь Dropbox? Узнайте, как Dropbox помогает с легкостью делиться папками.

Прежде чем начать, обратите внимание:

  • Используйте один и тот же жесткий диск: если вы решили переместить эту папку, выберите для нее место на том же жестком диске, на котором располагается ваша операционная система. Программа Dropbox не сможет функционировать правильно, если папка Dropbox недоступна, а она может быть недоступна, если располагается на внешнем жестком диске, который отсоединен от компьютера.
  • Используйте поддерживаемую файловую систему: если вы переместите папку Dropbox на жесткий диск с файловой системой, которая не поддерживается для вашей операционной системы, вы получите сообщение об ошибке. Ознакомьтесь с системными требованиями для поддерживаемых файловых систем для вашей операционной системы.
  • Не используйте сетевую файловую систему
    : Dropbox несовместим с сетевыми файловыми системами, поскольку они не отправляют сообщения, когда изменяются файлы. Когда вы запускаете Dropbox, он тщательно проверяет файлы, обнаруживает изменения и синхронизирует их. Но Dropbox также обычно должен получать сообщения об изменении файла, которые могут отправлять только физически подключенные диски.
  • Проблемы со внешними дисками: если вы переместили папку Dropbox на внешний жесткий диск, она должна быть доступна при загрузке компьютера — еще до того, как запустилась программа Dropbox. Если программа Dropbox запустилась, а внешний жесткий диск еще не успел подключиться и компьютер его не опознал, у вас отобразится ошибка. Программа Dropbox, не сумев найти вашу папку, предложит вам снова войти в аккаунт или выйти из него.
    • Если программа Dropbox заработала, а внешний жесткий диск в это время оказался не подсоединен к компьютеру, существует небольшая вероятность, что программа не сразу определит отсутствие целого диска и начнет удалять файлы.
  • Съемные носители
    : карты SD и любые другие устройства, рассматриваемые вашей операционной системой в качестве «съемных носителей», не поддерживаются в качестве местоположения для папки Dropbox. Лучше всего Dropbox функционирует, когда папка Dropbox хранится на основном внутреннем диске вашего компьютера или на физически подсоединенном к компьютеру внешнем жестком диске. Dropbox может обеспечить вам непосредственную поддержку, только если ваша папка хранится на основном внутреннем диске вашего компьютера.

Учтите эти возможные осложнения при выборе нового местоположения для папки Dropbox. Если у вас появились дополнительные вопросы, посмотрите материалы, относящиеся к вашей операционной системе.

Как переместить папку Dropbox


  1. Откройте параметры программы Dropbox для компьютера.
  2. Нажмите на вкладку Синхронизация.
  3. Нажмите Переместить… (Linux и Windows) или Расположение папки Dropbox (macOS).
  4. Выберите новое местоположение для папки.
  5. Разрешите программе Dropbox переместить папку и ее содержимое в новое место.

Если вы связали между собой свои аккаунты Dropbox, то у вас отобразятся названия обоих аккаунтов. Перед тем как менять местоположение папки Dropbox, выберите название того аккаунта, с которым вы хотите совершить это действие.

Ваша папка Dropbox сохранит свое название, и его нельзя будет изменить во время перемещения. Dropbox перестанет синхронизировать файлы, если вы вручную переименуете папку или сами переместите ее с помощью операционной системы. Если программа «потеряет» вашу папку Dropbox, она попытается еще раз синхронизировать ее всю целиком, используя последнее известное ей расположение.

macOS: как вручную переместить папку Dropbox обратно в местоположение по умолчанию

  1. Откройте параметры программы Dropbox для компьютера.
  2. Нажмите на вкладку Синхронизация.
  3. Нажмите на выпадающее меню рядом с параметром Расположение папки Dropbox.
  4. Выберите Другое…
  5. Откройте список Программ.
  6. Нажмите на выпадающее меню в разделе Программы и выберите свой жесткий диск.
  7. Откройте папку Пользователи.
  8. Выберите имя пользователя своего компьютера (скорее всего, рядом с ним будет значок «домой»).
  9. Нажмите Выбрать.
  10. Подтвердите действие, нажав Переместить.

Windows: как вручную переместить папку Dropbox обратно в местоположение по умолчанию

  1. Откройте параметры программы Dropbox для компьютера.
  2. Нажмите на вкладку Синхронизация.
  3. Рядом с пунктом Расположение папки Dropbox нажмите Переместить.
  4. В текстовом поле рядом с пунктом Папка: наберите «$Home».
  5. Нажмите ОК.
  6. Вам предложат подтвердить свое желание переместить папку Dropbox в местоположение по умолчанию. Нажмите ОК.

Мне не удается переместить папку Dropbox в новое местоположение — что делать?

Когда вы перемещаете свою папку Dropbox в новое местоположение и отображается сообщение об ошибке, это может происходить, если верно одно из следующих утверждений:

Целевое расположение папки находится на съемном носителе

Если вы попытаетесь переместить папку Dropbox на съемный носитель (например, на съемный USB-накопитель или карту памяти), программа Dropbox, скорее всего, не сможет создать папку.

Мы настоятельно рекомендуем хранить папку на внутреннем жестком диске. Когда папка Dropbox находится на съемном носителе, и этот носитель становится недоступным, могут возникнуть следующие проблемы:

  • Непредусмотренное удаление файлов
  • Замедление синхронизации
  • Ошибки, связанные с расширенными атрибутами
  • Несовместимость файловых систем

Какие-то файлы или папки в этот момент используются

Dropbox не может переместить некоторые файлы в новое место, потому что их в этот момент используют другие программы. Чтобы разрешить эту проблему, закройте программы, использующие файлы из вашей папки Dropbox, прежде чем создавать папку Dropbox в новом месте.

Проблема с настройками конфигурации

Можно восстановить настройки конфигурации, для этого нужно выйти из аккаунта Dropbox, а потом снова войти в него в программе Dropbox на компьютере. При этом все измененные настройки будут восстановлены, но это никак не повлияет на ваши файлы (они не будут удалены).

 

В целевом месте расположения папки Dropbox или на вашем жестком диске мало места

Если вам не удалось переместить папку Dropbox, то, возможно, на внешнем жестком диске не хватает места для всех хранящихся в ней файлов. Чтобы проверить, так ли это, узнайте, сколько свободного места есть на вашем жестком диске. Если на вашем жестком диске очень мало свободного места, то придется расчистить его, чтобы без ошибок перенести содержимое вашей папки Dropbox.

Вы используете символьные ссылки или файлы со ссылками

Мы настоятельно не рекомендуем добавлять в папку Dropbox файлы, на которые имеются ссылки (символические ссылки, точки подсоединения или сетевые папки). Использование файлов со ссылками может препятствовать созданию папки Dropbox в новом месте, а также вызвать высокую загрузку ЦП, замедление синхронизации, проблемы с разрешениями и несоответствие использования свободного места.

Настройки доступа для папок неверны

Если вам не удалось перенести папку Dropbox в новое местоположение, то, возможно, у вас возникли проблемы с правами доступа.

А именно:

  • У папок в вашем Dropbox неверные разрешения доступа.
  • У того места, куда вы пытаетесь перенести свою папку Dropbox, неверные разрешения доступа.

Если одно из приведенных выше утверждений верно, выполните следующие шаги, чтобы исправить настройки доступа. Если данные инструкции вам не помогли, свяжитесь с изготовителями программного обеспечения, которое используется на вашем компьютере или внешнем жестком диске, чтобы они помогли вам решить проблему.

Выберите операционную систему, для которой вам нужна инструкция:

Группировка файлов по папкам на Mac

Все данные на компьютере Mac (документы, изображения, картинки, музыка, приложения и другие данные) содержатся в папках. При создании документов, установке приложений и выполнении других действий можно создавать новые папки для систематизации данных.

Создание папки

  1. На Mac нажмите значок Finder  в Dock, чтобы открыть окно Finder, затем перейдите в место, в котором требуется создать папку.

    Можно также нажать рабочий стол, если Вы хотите создать папку на рабочем столе.

  2. Выберите «Файл» > «Новая папка» или нажмите сочетание клавиш Shift-Command-N.

    Если команда «Новая папка» недоступна, Вы не можете создать папку в текущем месте.

  3. Введите имя папки, затем нажмите клавишу Return.

Перемещение файлов по папкам

  1. На Mac нажмите значок Finder  в Dock, чтобы открыть окно Finder.

  2. Выполните одно из следующих действий.

    • Поместите объект в папку: перетяните его в папку.

    • Поместите несколько объектов в папку: выберите объекты, затем перетяните один из объектов в папку.

      Все выбранные объекты перемещаются в папку.

    • Сохраните объект в исходном местоположении и поместите копию в папку: Выберите объект, нажмите клавишу Option и, удерживая ее, перетяните объект в папку.

    • Сохраните объект в исходном местоположении и поместите его псевдоним в новую папку:

      удерживая клавиши Option и Command, перетяните объект в папку, чтобы создать псевдоним.

    • Создайте копию объекта в той же папке: Выберите объект, затем выберите «Файл» > «Дублировать» или нажмите сочетание клавиш Command-D.

    • Скопируйте файлы на другой диск: Перетяните файлы на диск.

    • Переместите файлы на другой диск: Удерживая клавишу Command, перетяните файлы на диск.

Быстрая группировка нескольких объектов в новую папку

Вы можете быстро создать папку, объединив в нее объекты на рабочем столе или в окне Finder.

  1. На Mac выберите все объекты, которые Вы хотите сгруппировать.

  2. Нажмите один из выбранных объектов, удерживая клавишу Control, затем выберите «Новая папка из выбранного».

  3. Введите имя папки, затем нажмите клавишу Return.

Объединение двух папок с одинаковыми именами

Если есть две папки с одинаковыми именами в разных местах, их можно объединить в одну.

  • Удерживая клавишу Option, перетяните одну папку на Mac туда, где находится другая папка с таким же названием. В появившемся диалоговом окне нажмите кнопку «Объединить».

    Опция «Объединить» появляется только в том случае, когда в одной из папок есть элементы, которых нет в другой папке. Если в папках содержатся разные версии одинаково названных файлов, будут доступны только опции «Остановить» или «Заменить».

Чтобы создать удобный список файлов, у которых есть что-то общее, на основании заданных Вами критериев, используйте смарт-папку.

Все, что вы хотели узнать о жестких дисках. Имея общее представление о жестких дисках, проще выбрать систему хранения данных.

Узнайте все о возможностях жестких дисков, о том, какой емкости жесткий диск вам нужен и сколько информации вы можете хранить на нем

Зачем нужен жесткий диск?

Жесткий диск — это аппаратный компонент, на котором хранятся все ваши цифровые материалы: документы, изображения, музыка, видеоролики, программы, настройки приложений и файлы операционной системы.

Жесткие диски могут быть внутренними и внешними.

Все, что можно сохранить на жестком диске, имеет свой размер — размер файла. Документы (текст) обычно занимают очень мало места, зато изображения могут быть большими. Еще больше места требуется для хранения музыкальных записей, а самые «увесистые» — видеофайлы. Емкость жесткого диска (то есть его способность вмещать файлы) выражается в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ) и терабайтах (ТБ)1.

Какую емкость выбрать?

Зависит от ваших потребностей. Чтобы просто перенести несколько файлов с компьютера на накопитель с резервными копиями, большой объем не требуется (подойдет диск Expansion или Backup Plus). Если же необходимо сделать резервную копию данных со всего компьютера или даже с нескольких компьютеров, либо у вас много видео- и аудиофайлов, понадобится диск побольше (например, Backup Plus Desktop Drive).

Ниже показано, сколько примерно файлов можно хранить на жестком диске (емкостью до 10 ТБ)2.

ПК или Mac?

Жесткие диски подходит для компьютеров обоих типов, просто некоторые из них предварительно форматируются для работы с ПК, а некоторые — для Mac. Но вы всегда можете отформатировать диск заново так, как вам нужно.

Важна ли скорость жесткого диска?

Скорость вращения шпинделя (количество оборотов в минуту) — немаловажный параметр. Чем быстрее вращается пластина диска, тем быстрее ваш компьютер найдет нужный файл.

Жесткий диск со скоростью вращения 7200 об/мин, безусловно, работает быстрее, чем диск со скоростью 5400 об/мин. Но если речь идет о внешнем накопителе, то вы едва ли заметите разницу. Это справедливо и для внутренних дисков, особенно если на них хранятся небольшие файлы. Однако при работе с большими файлами и приложениями преимущество диска, работающего на скорости 7200 об/мин, будет очевидно.

Какой диск лучше выбрать, внутренний или внешний?

Зависит от ситуации. Приобретая внутренний жесткий диск для компьютера (например, BarraCuda), вы получите встроенное хранилище для всех своих файлов. Внешний диск (скажем, Backup Plus) обеспечит переносное хранилище: его можно будет носить с собой, и он всегда будет у вас под рукой.

Нужно ли резервное копирование данных?

Если с жестким диском компьютера что-то случится, вы рискуете потерять все свои цифровые материалы. Поэтому большинство людей создают на внешнем накопителе резервные копии файлов, хранящихся на внутреннем диске компьютера.

1 При указании емкости накопителей один гигабайт (ГБ) принимается равным одному миллиарду байт. Доступная емкость может изменяться в зависимости от операционной среды и форматирования. Количество хранимых файлов для разных приложений приводится только для примера. Фактические количественные показатели могут зависеть от разных факторов, включая размер файлов, формат файлов, используемые функции и программные приложения.
2 Средний размер файлов при использовании самого высокого разрешения фотоаппарата в формате JPEG. Жесткий диск может вместить различное количество изображений в зависимости от модели фотоаппарата. Видеозаписи продолжительностью около 2 часов в формате DVD.

Организация данных в ПК - Информационные технологии (учебное пособие)

Файл

       Информация на дисках (жестких дисках, дискетах, оптических дисках, флэш-картах и т.д.) хранится в файлах.

      Файл — это поименованная область на диске или другом носителе информации.В файлах могут храниться тексты программ, документы, готовые к выполнению программы и любые другие данные.

        Чтобы операционная система и другие программы могли обращаться к файлам, файлы должны иметь обозначение. Это обозначение обычно называется именем файла. Оно состоит из двух частей, разделенных точкой:  имя.расширение

        Например,                    Доклад по информатике.doc             или           Схема ПК.jpg

 

         Требования к именам файлов:

         1) Длина имени меньше 255 символов

         2) Разрешается использовать символы национальных алфавитов

         3) Разрешается использовать в имени файла пробелы, точки и другие знаки препинания и математические символы, кроме < >| \ / ? *"

   Расширение файла является необязательным. Оно, как правило, описывает содержание файла и по нему можно узнать какая программа его создала. Кроме того, многие программы позволяют по расширению имени файла вызвать соответствующую программу и сразу загрузить в нее этот файл – это весьма полезно, т.к. экономит время.

 

Вот некоторые примеры расширений:

 Расширение Тип  файла
 com, exe
pas, bas, cpp
bat
doc, docx
txt
bak
jpg, bmp, gif, raw …
avi, mpeg, vob
wav, mp3, mid ...
 готовые к выполнению программы
программы на языках программирования (Паскале, Бейсике и др.)
командные  (Batch) файлы
текстовый файл, созданный в программе Word
текстовый файл
копия файла, создаваемая перед его изменением.
графический файл
видеофайл
звуковой файл

Атрибуты файлов

   

  Для каждого файла соответствующая ему запись в каталоге (элемент каталога) содержит атрибуты файла: «только для чтения» (геad-оnlу), «скрытый» (hidden), «системный» (system) и «архивировать» (агсhivе).

Назначение этих атрибутов:

•  атрибут файла «только для чтения» предохраняет файл от изменений: для изменения или удаления файла с этим атрибутом требуется предварительно снять данный атрибут. Файлы на компакт-дисках также имеют атрибут «только для чтения», чтобы показать, что изменить эти файлы нельзя;

• атрибуты «скрытый» и/или «системный» используются некоторыми системными файлами (например, основные файлы МS DOS — IO.SYS и МSDOS.SYS, — имеют оба этих атрибута). Файлы с атрибутом «системный» не перемещаются программами оптимизации расположения файлов на диске (типа SpeedDisc, а также обычно не копируются на сжатый диск при создании сжатого диска из обычного программами типа DriveSpace;

•  атрибут файла «архивировать» устанавливается при создании файла и сбрасывается программами резервного копирования для обозначения того, что копия файла помещена в архив. Поэтому наличие атрибута «архивировать» обычно значит, что для файла не было сделано резервной копии.

Каталог

   

         Каталог (директорий, папка) — это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления, атрибуты (свойства) файлов и т.д.  Если в каталоге хранится имя файла, то говорят, что этот файл находится в данном каталоге. На каждом диске может быть несколько каталогов. В каждом каталоге может быть много файлов, но каждый файл всегда регистрируется только в одном каталоге.Каталог, с которым в настоящий момент работает пользователь, называется текущим.  

Файловая система

    На каждом носителе информации может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.

    Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов.На каждом диске имеется один главный, или корневой, каталог. В нем регистрируются файлы и подкаталоги (каталоги 1-го уровня).Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему. Тогда в каталогах 1-го уровня регистрируются файлы и каталоги 2-го уровня и т.д.

Имена дисководов

    Любой жесткий диск  можно разделить на несколько частей и работать с ними как с отдельными дисками. Эти части называются логическими дискамиили разделами диска.Каждый логический диск имеет имя (букву), по которому к нему можно обращаться.

        Текущий дисковод — это тот дисковод, с которым Вы работаете в настоящее время.


Кейс "Облачный диск для безопасного хранения и просмотра медицинских файлов"

Запрос консультации по услуге "Облачный диск"

Есть похожая задача? Хотите попробовать услугу "Облачный диск"?

Оставьте заявку — мы свяжемся и обсудим, чем можем вам помочь

Услуга- Не указано -Заявка на услугу «Размещение в ЦОД» (Размещение в ЦОД)Заявка на услугу «Виртуализация сети» (Виртуальная инфраструктура IaaS)Заявка на услугу «Виртуальная инфраструктура Hyper-V» (Виртуальная инфраструктура IaaS)Заявка на услугу «Виртуальная инфраструктура IaaS» (Виртуальная инфраструктура IaaS)Заявка на услугу «Виртуальная инфраструктура IaaS в Санкт-Петербурге» (Виртуальная инфраструктура IaaS)Заявка на услугу «Виртуальная инфраструктура VMware» (Виртуальная инфраструктура IaaS)Заявка на услугу «Виртуальная инфраструктура на базе OpenStack (Tionix)» (Виртуальная инфраструктура IaaS)Заявка на услугу «Катастрофоустойчивое облако» (Виртуальная инфраструктура IaaS)Заявка на услугу «Облако, соответствующее 152-ФЗ» (Виртуальная инфраструктура IaaS)Заявка на услугу «Прямое подключение к Azure и AWS» (Виртуальная инфраструктура IaaS)Заявка на услугу «MS SQL в облаке» (Хостинг приложений)Заявка на услугу «MySQL в облаке» (Хостинг приложений)Заявка на услугу «PostgreSQL в облаке» (Хостинг приложений)Заявка на услугу «Приложения SAP» (Хостинг приложений)Заявка на услугу «Хостинг приложений» (Хостинг приложений)Заявка на услугу «Looking glass» (Телеком-услуги)Заявка на услугу «Meet-Me-Room» (Телеком-услуги)Заявка на услугу «VPN как сервис» (Телеком-услуги)Заявка на услугу «Доступ в Интернет» (Телеком-услуги)Заявка на услугу «Каналы связи» (Телеком-услуги)Заявка на услугу «Оптические волокна» (Телеком-услуги)Заявка на услугу «Сеть доставки контента (CDN)» (Телеком-услуги)Заявка на услугу «Телеком-услуги» (Телеком-услуги)Заявка на услугу «Объектное хранилище S3» (Хранение данных)Заявка на услугу «Отказоустойчивая СХД» (Хранение данных)Заявка на услугу «Сбор и хранение логов» (Хранение данных)Заявка на услугу «Хранение данных» (Хранение данных)Заявка на услугу «Microsoft Office 365» (Рабочие места)Заявка на услугу «Виртуальные рабочие места VDI» (Рабочие места)Заявка на услугу «Виртуальные рабочие места VDI» (Рабочие места)Заявка на услугу «Виртуальные рабочие места VDI» (Рабочие места)Заявка на услугу «Виртуальные рабочие столы на базе Citrix VDI» (Рабочие места)Заявка на услугу «Корпоративная почта как сервис» (Рабочие места)Заявка на услугу «Мобильное рабочее место WorksPad» (Рабочие места)Заявка на услугу «Мобильное рабочее место WorksPad» (Рабочие места)Заявка на услугу «Облачный диск» (Рабочие места)Заявка на услугу «Облачный диск» (Рабочие места)Заявка на услугу «Платформа для совместной онлайн-работы» (Рабочие места)Заявка на услугу «Рабочее место для аналитика данных (DSVM)» (Рабочие места)Заявка на услугу «Рабочие места» (Рабочие места)Заявка на услугу «Терминальные серверы в облаке» (Рабочие места)Заявка на услугу «Терминальный сервер» (Рабочие места)Заявка на услугу «Внешний мониторинг периметра» (Мониторинг)Заявка на услугу «Мониторинг» (Мониторинг)Заявка на услугу «Облачный мониторинг» (Мониторинг)Заявка на услугу «Управление внешним ЦОД» (Управление внешним ЦОД)Заявка на услугу «PCI DSS и защита платежных данных» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «ГОСТ VPN» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Защита веб-приложений (WAF)» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Защита от DDoS» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Защита сети на базе NGFW» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Защита электронной почты» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Информационная безопасность» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Многофакторная аутентификация» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Сканер уязвимостей» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Сканер уязвимостей» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Соответствие 152-ФЗ» (Информационная безопасность)Заявка на услугу «Cassandra как сервис» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «DevOps как сервис» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «Managed ELK» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «Managed Kubernetes» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «MongoDB как сервис» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «MS SQL как сервис» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «MySQL как сервис» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «PostgreSQL как сервис» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «RabbitMQ как сервис» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «Redis как сервис» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «Базы данных в облаке (DBaaS)» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «Платформенные сервисы» (Платформенные сервисы)Заявка на услугу «Облако в добрые руки» (Потеряное)Заявка на услугу «Администрирование SAP» (Администрирование ИТ-инфраструктуры и систем)Заявка на услугу «Администрирование баз данных» (Администрирование ИТ-инфраструктуры и систем)Заявка на услугу «Администрирование ИБ» (Администрирование ИТ-инфраструктуры и систем)Заявка на услугу «Администрирование ИТ-инфраструктуры и систем» (Администрирование ИТ-инфраструктуры и систем)Заявка на услугу «Администрирование операционных систем» (Администрирование ИТ-инфраструктуры и систем)Заявка на услугу «Администрирование приложений» (Администрирование ИТ-инфраструктуры и систем)Заявка на услугу «Администрирование сети» (Администрирование ИТ-инфраструктуры и систем)Заявка на услугу «Резервное копирование» (Резервное копирование)Заявка на услугу «Резервное копирование Office 365» (Резервное копирование)Заявка на услугу «Резервное копирование виртуальных машин» (Резервное копирование)Заявка на услугу «Резервное копирование данных» (Резервное копирование)Заявка на услугу «Disaster Recovery как сервис» (Послеаварийное восстановление (DR))Заявка на услугу «Восстановление виртуальных машин в облаке DataLine» (Послеаварийное восстановление (DR))Заявка на услугу «Послеаварийное восстановление (DR)» (Послеаварийное восстановление (DR))Заявка на услугу «Облачное видеонаблюдение» (Видеонаблюдение как сервис)Заявка на услугу «Облачное видеонаблюдение для банка» (Видеонаблюдение как сервис)Заявка на услугу «Облачное видеонаблюдение для магазина» (Видеонаблюдение как сервис)Заявка на услугу «Облачное видеонаблюдение для офиса» (Видеонаблюдение как сервис)Заявка на услугу «Облачное видеонаблюдение для предприятия» (Видеонаблюдение как сервис)Заявка на услугу «Облачное видеонаблюдение для склада» (Видеонаблюдение как сервис)Заявка на услугу «Облачное видеонаблюдение для строительства» (Видеонаблюдение как сервис)

Имя *

Телефон *

Почта *

Вопрос *

Хочу пробный доступ

Хочу пробный доступ

Даю согласие на обработку моих данных согласно политике обработки персональных данных DataLine

Cогласие на обработку персональных данных *

Даю согласие на получение рассылки о сервисах и мероприятиях DataLine

Подписка на новости

ЯМ UserId

GA ClientID

First Click

Last Click

Оставьте это поле пустым

CAPTCHA

Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.

7 + 6 = *

Отправить запрос

Где нельзя хранить файлы, как навести порядок в компьютере

Здравствуйте, читатели сайта IT-уроки!

Первое, что должен знать каждый новичок, сев за компьютер, это где можно хранить файлы в компьютере и где нельзя.

Если не усвоить простые правила, то позже может возникнуть множество проблем (поиск потерявшихся файлов, восстановление случайно удаленных файлов, сложности при переустановке системы и т.д.). Но всех проблем можно избежать заранее, если сразу понять, как навести порядок в своём компьютере.

Этим уроком мы открываем новый важный раздел, который вам поможет повысить надежность и безопасность хранения данных.

Как навести порядок в компьютере?

Многие пользователей компьютера хранят данные (свои файлы и папки), где придется: на рабочем столе, в папке «Мои документы», прямо на диске «C:\»… Когда файлов немного, то это не проблема, но со временем файлов становится всё больше и больше: письма, отчёты, музыка, фотографии, фильмы…  и наступает момент, когда берешься за голову: «а где у меня лежит тот самый файлик»?!

Как известно, порядок проще навести один раз, а потом поддерживать. Но это же надо сесть и подумать!!! Конечно, можно сказать «потом разберу», вот только такое «потом» редко настаёт.

Учтите, что порядок на жестком диске влияет и на безопасность хранения данных.

Сегодня вы можете еще на шаг изменить свою жизнь в компьютерном мире, и помогут вам в этом IT-уроки. 😉

Запомните всего 4 правила от сайта IT-уроки, которые помогут навести порядок в компьютере и в будущем сэкономят не один десяток часов:

Правило №1: Диск C: не для документов!

Никогда не храните свои файлы на системном диске (диске C:\).

Еще в третьем уроке мы разобрались, что все программы и данные хранятся на жестком диске. Для удобства и безопасности, всё информационное пространство жесткого диска делят на два или более раздела, которые называются «логические диски» и обозначаются буквами «C», «D», «E» и т.д. На диск «C:» устанавливают операционную систему (Windows) и программы, а остальные разделы используют для хранения данных и резервных копий этих данных.

Диск C: не для документов!

Это как квартира, разделенная на комнаты. Вы же не храните на кухне обувь, а в спальне не ставите холодильник?! Всему своё место. Точно также нужно отделять и файлы системы от файлов пользователя. Но об этом будет отдельный урок для опытных пользователей.

Запомните:

Диск «C:\» ТОЛЬКО для операционной системы и программ!

Все свои документы, фотографии, музыку и фильмы храните на диске «D:\»

Если у вас на компьютере только диск C:, а диска D: нет или этой буквой обозначен DVD-привод, то обязательно нужно разделить жесткий диск на два раздела. Но об этом будет отдельный урок.

Может быть такое, что буквой D: обозначен оптический привод (CD или DVD), а второй раздел жесткого диска обозначен буквой E. Можно оставить как есть, но лучше эти буквы поменять местами (следующая заметка на сайте IT-уроки как раз на эту тему).

Правило №2: «Мои документы» на диске D:

Перенесите папку «Мои документы» на диск D:

Изначально папка «Мои документы» находится на диске С, что противоречит правилу №1 и подвергает риску все ваши личные файлы (в случаях сбоев, заражения вирусами, переустановки системы и т. д.). Многие пользователи не знают этого и сохраняют все документы в эту папку, как предлагают программы (например, Word). Но это легко исправить.

Перенесите папку «Мои документы» на диск D:

Создайте на диске D: новую папку с названием «Мои документы» и переместите в неё старую папку с диска C: (не простым копированием, а соответствующим пунктом в свойствах этой папки).

Если не знаете, как переместить «Мои документы», то вторая ближайшая IT-заметка на сайте научит вас этому.

О том, как навести порядок в самой папке «Мои документы», я расскажу в следующем IT-уроке. Подпишитесь по этой ссылке на новости сайта, чтобы не пропустить.

Правило №3: Рабочий стол не для файлов

Никогда не храните файлы и папки на рабочем столе!

Дело в том, что рабочий стол тоже находится на диске C:, т.е. вы можете потерять всё его содержимое при переустановке операционной системы.

Конечно, удобно хранить важные файлы «на виду», да и название «Рабочий стол» как бы намекает, «держи здесь». Но это настоящая ловушка.

Не храните файлы и папки на рабочем столе!

Держите все файлы в нужной папке на диске D: документы в папке «Мои документы», фильмы в папке «Видео» и т.д. (и об этом тоже будет подробнее в следующем уроке). А на рабочий стол выводите только ярлыки!

Как создать ярлык разными способами я покажу в одной из ближайших заметок.

Правило №4: Временная папка

Временные файлы храните во временной папке, например, C:\Temp

Часто возникает необходимость временно сохранить документ на жестком диске (скачать прайс для просмотра, ненадолго распаковать документ из архива для работы с документами или проверить качество записи DVD-диска и т.д.). Не нужно всё это «скидывать» на рабочий стол. Отведите для этого одну временную папку и периодически чистите её.

Считайте эту папку «почти корзиной».

Временная папка Temp

Почему именно «C:\Temp» ?

  1. В случае переустановки Windows эту папку не жалко удалить.
  2. Не занимает место в вашем личном хранилище (Диск D:)
  3. Легко запомнить;
  4. Легко добраться (не нужно бродить в дебрях подпапок).

Когда попробуете временную папку в использовании, поймёте, о чём речь и вы обязательно оцените удобство  🙂

Заключение

Итак, первый шаг на пути к порядку в компьютере – запомнить и следовать четырём правилам:

  • №1: Диск C: не для документов, всё своё на диске D:
  • №2: Переместить «Мои документы» на диск D:
  • №3: Рабочий стол не для файлов, только ссылки
  • №4: Временная папка «Temp» для временных файлов

Следующие три заметки на сайте помогут вам разобраться с буквами разделов на жестком диске, научат перемещать папку «Мои документы» на диск D (в Windows 7 и Windows XP), создавать ярлыки, и только после этого можно будет перейти к следующему, 23-му IT-уроку.

Подпишитесь на новости сайта, чтобы не пропустить полезную информацию (вот ссылка).

И, конечно, жду ваших комментариев по сегодняшнему уроку!

Автор: Сергей Бондаренко http://it-uroki.ru/

Копирование запрещено, но можно делиться ссылками:


Поделитесь с друзьями:



Понравились IT-уроки?

Все средства идут на покрытие текущих расходов (оплата за сервер, домен, техническое обслуживание)
и подготовку новых обучающих материалов (покупка необходимого ПО и оборудования).


Много интересного в соц.сетях:

Опишите систему хранения файлов на диске. Организация файловой системы

Если вы ищете информацию на тему «опишите систему хранения файлов на диске», то вы на правильном пути! Любые данные, которые есть на компьютере, должны быть доступными при последующем использовании. Но как реализован такой механизм? Сложен он или нет?

Под системой хранения файлов понимают программно-аппаратное решение, направленное на то, чтобы обеспечить надежное хранение всей расположенной информации. Они могут выступать в качестве главной или дополнительной части центра по обработке данных. Вот так вы можете ответить, если вам поставят задачу: «Опишите систему хранения файлов на диске». Кроме краткого изречения, существуют и ещё более сложные моменты: протоколы, виды, технологии.


Протоколы

В качестве протоколов хранения и передачи данных используется ряд разработок. Некоторые в ограниченном количестве, другие весьма популярны. На данный момент активно внедряется iSCSI, поэтому рассказа о протоколах будет вестись на её примере. Данная технология направлена на работу через обычную сетевую инфраструктуру. Позволяет подключать к рабочим станциям или серверам устройства хранения для последующего использования таким образом, будто они - составляющие компьютера. О преимуществах такого протокола можно сказать:

  1. Его работа обходится дешево, если вообще не бесплатно (условно).
  2. Программный модуль данного протокола может работать со всеми популярными операционными системами. В некоторых он является установленным по умолчанию, в других – его можно скачать и самому добавить в список протоколов компьютера.
  3. Эксплуатация возможна сразу же после завершения процесса монтирования.
  4. Поскольку данный протокол использует интернет-адрес, то он может передавать данные в любое место планеты, где есть покрытие.

Имеет он не только преимущества, но и недочеты. В целом, у него есть только один существенный недостаток: привязка к интернет-адресу и невозможность полноценного функционирования без него.

Виды систем

В современном мире зависимо от потребностей используется 4 системы хранения файлов:

  1. DAS. Под нею понимают диски, непосредственно подключенные к вычислительной системе. Всё, что напрямую подсоединено к используемому компьютеру, использует данную систему.
  2. NAS. Эта система знакома любителям локальных сетей. Она предоставляет доступ к внутренним файлам и документам только тем устройствам, которые были опознаны как «свои».
  3. SAN. С точки зрения пользователя можно описать данную систему как локальный диск, к которому подключение осуществляется из сети при использовании протоколов удаленного доступа к файлам.
  4. CAS. Это архитектура хранения, в которой значительную роль играет образ хранимых данных. Он хэшируется и используется, чтобы найти информацию в системе хранения или отдельных устройствах. По сути, данную архитектуру можно сравнить со специальной базой, в которой вычисленный хэш – это инструмент быстрого поиска в содержимом. Данная система с легкостью поддаётся децентрализации, что существенно увеличивает стойкость и надежность. Но к недостаткам следует отнести небольшую скорость взаимодействия, что не позволяет широкомасштабно её использовать. Сейчас данная архитектура используется в качестве хранилища для архивных данных, или тех, что должны быть долговременными.

Технологии, используемые для хранения данных

В рамках систем существует множество подходов к хранению данных, которые позволяют оптимизировать использование диска и подстраховаться на случай непредвиденных ситуаций:

  1. Резервное копирование. Представляет собой упреждающее создание копий информации, которая может быть удалена и которая может понадобиться опять. Важную роль играет размер файла. При полном резервировании затрагивает всю систему и файлы. При инкрементальном копировании сохраняется только часть. Выбор поиска осуществляется по тем, которые изменялись со времени прохождения последнего резервирования. Обычно сохранённые данные имеет диск С или специально созданное для этих целей хранилище.
  2. Репликация. Бывает синхронной и асинхронной. Под первой понимают размещение данных, которые находятся в разных системах хранения (хотя может быть и использование двух дисков в одной системе). При этом запись информации осуществляется одновременно. Асинхронной репликацией называется запись данных, которая осуществляется не в одно и то же время, а при удобном случае. Такой подход позволяет преодолевать разницу скоростей, но данные никогда не будут полностью идентичными. Хотя и будут к этому стремиться. В качестве попытки объединить была создана технология полусинхронной репликации. Её суть заключается в том, что запись начинает вестись одновременно, но используются каналы передачи на полную мощность. И если где-то процесс завершается, то в другом он продолжается до завершения. При этом данные разнятся по минимуму.
  3. Дедупликация. Специальный метод, который при сжатии массива данных исключает дублирующие копии всех повторяющихся файлов. Особенно важный метод, когда размер файла копии и их количество очень высоки. Используется для оптимизации используемого места.

Но это ещё пока не полный ответ на задачу «опишите систему хранения файлов на диске». Для полноценного разбирательства необходимо рассмотреть ещё память.

Постоянная память

Под ней понимают хранение данных, которые не должны зависеть от энергоснабжения системы. Также ее называют энергонезависимой памятью. В этом секторе выделяется место на диске для хранения имен файлов. Это необходимо для поиска по сохраненной информации. Также здесь хранится вся «постоянная» информация, которая извлекается пользователем. В качестве примера данных можно привести рабочие файлы, игры, сохранённые документы, папки. Размещенная в ней информация может быть извлечена даже по истечении десятилетий с момента записи и прекращения подачи электроэнергии. Примером может послужить диск С, на котором располагаются файлы операционной системы. Ведь как бы было, если бы они стерлись? Можно ли было бы запустить компьютер? Без дополнительных манипуляций – нет!

Оперативная память

Есть оперативная, или энергозависимая память. Её особенность заключается в том, что необходимо постоянное обеспечения электричеством. Одновременно её размер обозначает возможность компьютера заниматься определённым количеством действий, и, по сути, от неё зависит его мощность. Именно она отвечает за диски, папки, файлы и документы, которые сейчас активны и работают. Следует отметить, что программное увеличение оперативной памяти без усовершенствования аппаратной части компьютера в большинстве случаев чревато нарушениями работоспособности всей системы (не только хранения данных).

Кэш-память

Также называется памятью быстрого доступа. В ней содержится информация, вызов которой наиболее вероятен. Особенность в том, что и постоянная, и кэш-память содержат одни и те же данные. Но ввиду того, что вторая более быстрая, сначала осуществляется поиск по ней. Если не было найдено совпадений, то компьютер будет искать уже в постоянной памяти. При обнаружении совпадений в кэш изменения будут внесены сначала сюда. А потом, по возможности, в постоянную память. Общим недостатком кэш является его относительно малый размер. Хранение файлов на дисках компьютера ограничено аппаратной составляющей для всех видов памяти. Поэтому при желании изменить размеры необходимо устанавливать что-то лучшее и одновременно совместимое с другими системами.

Заключение

Как видите, система хранения данных – это довольно сложный механизм. Он включает в себя различные протоколы (из которых был рассмотрен только один ввиду огромного массива информации), разные виды, организационные подходы и технологии, а также памяти. Вот теперь можно сказать, что ответ на просьбу «опишите систему хранения файлов на диске» дан.

Что такое файловая система? Типы компьютерных файловых систем и принцип их работы - объяснение на примерах

Сложно объяснить, что такое файловая система одним предложением.

Вот почему я решил написать об этом статью. Этот пост представляет собой общий обзор файловых систем, но я также хочу проникнуть в концепцию более низкого уровня. Пока не надоест. 🙂

Что такое файловая система?

Начнем с простого определения:

Файловая система определяет, как файлы называются , хранятся и извлекаются с устройства хранения.

Когда люди говорят о файловых системах, они могут иметь в виду различные аспекты файловой системы в зависимости от контекста - вот тут все начинает казаться запутанным.

И вы можете спросить себя, ЧТО ТАКОЕ ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА? 🤯

В этом руководстве я помогу вам разобраться в файловых системах и во всех разговорах о файловых системах. Я также расскажу о разбиении на разделы и загрузке, чтобы помочь вам понять концепции, связанные с файловыми системами.

Чтобы это руководство оставалось управляемым, я сосредоточусь на Unix-подобных средах при объяснении структур нижнего уровня или консольных команд.Однако концепции остаются актуальными для других сред и файловых систем.

Зачем вообще нам нужна файловая система, спросите вы?

Что ж, без файловой системы устройство хранения будет содержать большой кусок данных, хранящихся друг за другом, и вы не сможете отличить их друг от друга.

Термин файловая система получил свое название от старых бумажных систем управления данными, где мы хранили документы в виде файлов и помещали их в каталоги.

Представьте себе комнату, в которой повсюду разбросаны груды бумаг.

Запоминающее устройство без файловой системы будет в такой же ситуации - и будет бесполезным электронным устройством.

Однако файловая система меняет все:

Однако файловая система - это не только функция бухгалтерского учета.

Управление пространством, метаданные, шифрование данных, контроль доступа к файлам и целостность данных также являются обязанностями файловой системы.

Все начинается с разбиения на разделы

Устройства хранения должны быть разбиты на разделы и отформатированы как перед первым использованием.

А что такое разметка?

Разделение - это разделение запоминающего устройства на несколько логических областей , поэтому ими можно управлять отдельно, как если бы они были отдельными запоминающими устройствами.

Разделение на разделы выполняется с помощью инструмента управления дисками, предоставляемого операционными системами, или текстового инструмента командной строки, предоставляемого микропрограммой системы.

Запоминающее устройство должно иметь как минимум один или несколько разделов, если необходимо.

Например, базовая установка Linux имеет три раздела: один раздел, посвященный операционной системе, один раздел для пользовательских файлов и раздел подкачки.

Windows и Mac OS также имеют похожую компоновку, хотя они не используют выделенный раздел подкачки. Вместо этого они управляют свопингом в разделе, на котором установлена ​​операционная система.

Так почему мы должны разбивать устройства хранения на несколько разделов?

Причина в том, что мы не хотим управлять всем пространством хранения и использовать его как единое целое и для одной цели.

Это похоже на то, как мы разделяем наше рабочее пространство, разделяя (и изолируя) переговорные, конференц-залы и команды.

На компьютере с несколькими разделами вы можете установить несколько операционных систем и каждый раз выбирать другой раздел для загрузки вашей системы.

Утилиты восстановления и диагностики также находятся в выделенных разделах.

Например, чтобы загрузить MacBook в режиме восстановления, вам нужно удерживать Command + R , как только вы перезагрузите (или включите) свой MacBook.

Таким образом вы даете системе указание загрузиться с разделом, содержащим программу восстановления.

Однако разбиение на разделы - это не просто способ установки нескольких операционных систем и инструментов. Это также позволяет нам хранить важные системные файлы отдельно от обычных файлов.

Итак, сколько бы тяжелых игр вы ни установили на свой компьютер, это не повлияет на производительность операционной системы, поскольку они находятся в разных разделах.

Вернемся к примеру с офисом: наличие колл-центра и технической группы в общей зоне отрицательно скажется на производительности обеих команд, потому что у каждой команды свои собственные требования к эффективности.

Например, техническая команда оценила бы более тихое место.

Некоторые операционные системы, например Windows, присваивают разделам букву диска (A, B, C или D). Например, первичный раздел в Windows (на котором установлена ​​Windows) называется C : или диск C.

В Unix-подобных операционных системах, однако, разделы отображаются как обычные каталоги в корневом каталоге - мы рассмотрим это позже.

Угадайте, что? Мы делаем здесь обходной путь ↩️

В следующем разделе мы углубимся в разбиение на разделы и познакомимся с двумя концепциями, которые изменят ваш взгляд на файловые системы: системные прошивки , загрузка и .

Готовы?

Поехали! 🏊‍♂️

Схемы разбиения, системные микропрограммы и загрузка

При разбиении устройства хранения на разделы у нас есть два метода разбиения на разделы:

  • Схема основной загрузочной записи (MBR)
  • Таблица разделов GUID (GPT Схема

Независимо от того, какую схему разбиения вы выберете, первые несколько блоков на устройстве хранения всегда будут содержать важные данные о ваших разделах.

Системная прошивка использует эти структуры данных для загрузки операционной системы.

Подождите, а какая системная прошивка? вы можете спросить.

Вот объяснение:

Прошивка - это низкоуровневое программное обеспечение, встроенное в электронные устройства для управления устройством или начальной загрузки другой программы для работы с устройством.

Прошивка существует в компьютерах, периферийных устройствах (клавиатурах, мышах и принтерах) или даже в электронных бытовых приборах.

В компьютерах микропрограмма обеспечивает стандартную среду для сложного программного обеспечения, такого как операционная система, для загрузки и работы с аппаратными компонентами.

Однако в более простых системах, таких как принтер, прошивка является основной операционной системой устройства. Меню принтера - это интерфейс его прошивки.

Компьютерные микропрограммы реализованы на основе двух спецификаций:

  • Базовый ввод / вывод (BIOS)
  • Unified Extensible Firmware Interface (UEFI)
Микропрограммы

- на основе BIOS или UEFI - находятся на энергонезависимая память, например флэш-ПЗУ, подключенная к материнской плате.

BIOS Томас Брессон, Лицензия CC BY 2.0

Когда вы включаете компьютер, микропрограммное обеспечение запускается первой.

Задача прошивки (среди прочего) - загрузить компьютер, запустить операционную систему и передать ей управление всей системой.

Микропрограммное обеспечение также запускает среды до ОС (с поддержкой сети), такие как инструменты восстановления или диагностики, или даже специальную оболочку для выполнения текстовых команд.

Первые несколько экранов, которые вы видите перед появлением логотипа вашей операционной системы, являются выходными данными микропрограммы вашего компьютера, проверяющими состояние аппаратных компонентов и памяти.

Первоначальная проверка подтверждается звуковым сигналом, означающим, что все в порядке.

Схема разделения MBR является частью спецификаций BIOS и используется микропрограммами на основе BIOS.

На дисках с MBR-разделами первый сектор устройства хранения содержит важные данные для загрузки системы.

Этот сектор называется MBR.

MBR содержит следующую информацию:

  • Загрузчик, который представляет собой простую программу (в машинном коде) для запуска первого этапа процесса загрузки
  • Таблица разделов , которая содержит информацию о ваших разделах .

Микропрограммы на основе BIOS с дисками с разделами на MBR загружают систему иначе, чем микропрограммы на основе UEFI.

Вот как это работает:

После включения системы микропрограмма BIOS загружает содержимое MBR в память и запускает загрузчик внутри нее.

Наличие загрузчика и таблицы разделов в заранее определенном месте, таком как MBR, позволяет BIOS загружать систему без необходимости иметь дело с каким-либо файлом.

Код загрузчика в MBR занимает от 434 до 446 байтов MBR (из 512b).64 байта также выделяются таблице разделов максимум для четырех разделов.

446 байтов, однако, недостаточно для размещения слишком большого количества кода. Тем не менее, сложные загрузчики, такие как GRUB 2 в Linux, разделяют свою функциональность на части или этапы.

Самая маленькая часть, известная как загрузчик первой ступени, находится в MBR.

Загрузчик первого этапа инициирует следующие этапы процесса загрузки.

Сразу после MBR и перед первым разделом есть небольшое пространство, около 1 МБ, которое называется MBR зазор . При необходимости его можно использовать для размещения другой части загрузчика.

Загрузчик, такой как GRUB 2, использует промежуток MBR для хранения другого этапа своей функциональности. GRUB называет это загрузчиком stage 1.5 , который содержит драйвер файловой системы.

Этап 1.5 позволяет следующим этапам GRUB работать с файлами, а не загружать необработанные данные с устройства хранения (например, загрузчик первого этапа).

Загрузчик второй ступени, который теперь поддерживает файловую систему, может загрузить файл загрузчика операционной системы для загрузки операционной системы.

Это когда логотип операционной системы исчезает ...

Вот схема устройства хранения с разделами MBR:

Если мы увеличим MBR, его содержимое будет выглядеть так:

Хотя MBR очень проста и широко поддерживается, у него есть некоторые ограничения.

Структура данных

MBR ограничивает количество разделов четырьмя первичными разделами .

Распространенным обходным решением является создание расширенного раздела рядом с первичными разделами, если общее количество разделов не превышает четырех.

Расширенный раздел можно разделить на несколько логических разделов .

При создании раздела вы можете выбрать между основным и расширенным.

После того, как это будет решено, мы столкнемся со вторым ограничением.

Максимальный размер каждого раздела 2 ТиБ.

И подождите, это еще не все!

Содержимое сектора MBR не имеет резервной копии 😱, что означает, что если MBR будет поврежден по неожиданной причине, у нас будет бесполезное запоминающее устройство.

Схема разделения GPT более сложна, чем MBR, и не имеет ограничений MBR.

Например, у вас может быть столько разделов, сколько позволяет ваша операционная система.

И каждый раздел может быть размером с самое большое запоминающее устройство, доступное на рынке - на самом деле, намного больше.

GPT постепенно заменяет MBR, хотя MBR по-прежнему широко поддерживается как на старых, так и на новых ПК.

Как упоминалось ранее, GPT является частью спецификации UEFI, которая заменяет старый добрый BIOS.

Это означает, что микропрограммы на основе UEFI используют запоминающее устройство с разделами GPT для выполнения загрузки.

Многие аппаратные средства и операционные системы теперь поддерживают UEFI и используют схему GPT для разделения устройств хранения.

В схеме разделения GPT первый сектор устройства хранения зарезервирован по соображениям совместимости с системами на основе BIOS. Это связано с тем, что некоторые системы могут по-прежнему использовать микропрограмму на основе BIOS, но иметь устройство хранения с разделами на GPT.

Этот сектор называется Защитная MBR. (Здесь загрузчик первого уровня будет находиться на диске с разделами MBR)

После этого первого сектора хранятся структуры данных GPT, включая заголовок GPT и записи раздела .

В качестве резервной копии записи GPT и заголовок GPT также хранятся в конце устройства хранения, поэтому его можно восстановить, если основная копия будет повреждена. Эта резервная копия называется Secondary GPT.

Схема устройства хранения с разделами GPT выглядит следующим образом:

Схема таблицы разделов GUID Автор Kbolino, Лицензия под CC BY-SA 2.5

В GPT все службы загрузки (загрузчики, менеджеры загрузки, pre-os среды и оболочки) находятся в специальном разделе под названием EFI System Partition (ESP) , который может использовать прошивка UEFI.

ESP даже имеет собственную файловую систему, которая представляет собой конкретную версию FAT . В Linux ESP находится по пути / sys / firmware / efi .

Если этот путь не может быть найден в вашей системе, возможно, ваша микропрограмма является микропрограммой на основе BIOS.

Для проверки вы можете попробовать изменить каталог на точку монтирования ESP, например:

  cd / sys / firmware / efi  

Прошивка на основе UEFI предполагает, что устройство хранения разделено с помощью GPT, и ищет ESP в таблице разделов GPT.

После того, как раздел EFI найден, он ищет настроенный загрузчик, который обычно представляет собой файл, заканчивающийся на .efi .

Прошивка на основе UEFI получает конфигурацию загрузки из NVRAM (которая является энергонезависимой RAM). NVRAM содержит параметры загрузки, а также пути к загрузчикам операционной системы.

Микропрограммы

UEFI также могут выполнять загрузку BIOS (для загрузки системы с MBR-диска) при соответствующей настройке.

Вы можете использовать команду parted в Linux, чтобы узнать, какая схема разделения используется для устройства хранения.

  sudo parted -l  

И результат будет примерно таким:

  Модель: Virtio Block Device (virtblk)
Диск / dev / vda: 172 ГБ
Размер сектора (логический / физический): 512Б / 512Б
Таблица разделов: gpt
Флаги диска:

Номер Начало Конец Размер Имя файловой системы Флаги
14 1049 КБ 5243 КБ 4194 КБ bios_grub
15 5243 КБ 116 МБ 111 МБ fat32 msftdata
 1116 МБ 172 ГБ 172 ГБ ext4

  

Исходя из вышеприведенных выходных данных, ID устройства хранения - / dev / vda с емкостью 172 ГБ.

Устройство хранения разделено на разделы на основе GPT и состоит из трех разделов. Второй и третий разделы отформатированы на основе файловых систем FAT32 и EXT4 соответственно.

Наличие раздела BIOS GRUB подразумевает, что микропрограмма является микропрограммой на основе BIOS.

Давайте подтвердим, что с помощью команды dmidecode , например:

  sudo dmidecode -t 0  

И результат будет:

  # dmidecode 3.2
Получение данных SMBIOS из sysfs.SMBIOS 2.4 присутствует.

...  

✅ Подтверждено!

Когда разбиение будет выполнено, разделы должны быть отформатированы.

Большинство операционных систем позволяют форматировать раздел на основе набора файловых систем.

Например, если вы форматируете раздел в Windows, вы можете выбрать между файловыми системами FAT32 , NTFS и exFAT .

Форматирование включает создание различных структур данных , и метаданных, используемых для управления файлами в разделе.

Эти структуры данных являются одним из аспектов файловой системы.

Возьмем для примера файловую систему NTFS.

Когда вы форматируете раздел в NTFS, процесс форматирования помещает в раздел ключевые структуры данных NTFS, а также главную таблицу файлов (MFT) .

Хорошо, хватит о разметке и загрузке. Вернемся к файловым системам.

Как это началось, как это происходит

Файловая система - это набор структур данных, интерфейсов, абстракций и API, которые работают вместе для согласованного управления любым типом файла на любом типе устройства хранения.

Каждая операционная система использует определенную файловую систему для управления файлами.

Раньше Microsoft использовала FAT (FAT12, FAT16 и FAT32) в семействе MS-DOS и Windows 9x .

Начиная с Windows NT 3.1 , Microsoft разработала New Technology File System (NTFS) , которая имела много преимуществ по сравнению с FAT32, таких как поддержка файлов большего размера, более длинные имена файлов, шифрование данных, управление доступом, ведение журнала и многое другое. .

NTFS с тех пор является файловой системой по умолчанию в семействе Windows NT (2000, XP, Vista, 7, 10 и т. Д.).

NTFS не подходит для сред, отличных от Windows.

Например, вы можете читать только содержимое устройства хранения в формате NTFS (например, флэш-памяти) в Mac OS, но вы не сможете ничего записать на него - если вы не установите драйвер NTFS с написать в поддержку.

Расширенная таблица размещения файлов (exFAT) - это облегченная версия NTFS, созданная Microsoft в 2006 году.

exFAT был разработан для съемных устройств большой емкости, таких как внешние жесткие диски, USB-накопители и карты памяти.

exFAT - файловая система по умолчанию, используемая картами SDXC .

В отличие от NTFS, exFAT имеет поддержку чтения и записи в средах, отличных от Windows, включая Mac OS, что делает его лучшей кроссплатформенной файловой системой для съемных запоминающих устройств большой емкости.

Итак, если у вас есть съемный диск, который вы хотите использовать в Windows, Mac и Linux, вам необходимо отформатировать его в exFAT.

Apple также разработала и использовала различные файловые системы на протяжении многих лет, в том числе
Hierarchical File System (HFS) , HFS + и недавно Apple File System (APFS) .

Как и NTFS, APFS является журналируемой файловой системой и используется с момента запуска OS X High Sierra в 2017 году.

Семейство файловых систем Extended File System (ext) было специально создано для Ядро Linux - ядро ​​операционной системы Linux.

Первая версия ext была выпущена в 1991 году, но вскоре после этого была заменена второй расширенной файловой системой ( ext2) в 1993 году.

В 2000-х годах третья расширенная файловая система ( ext3) и четвертая расширенная файловая система (ext4) были разработаны для Linux с возможностью ведения журнала.

ext4 теперь является файловой системой по умолчанию во многих дистрибутивах Linux, включая Debian и Ubuntu.

Вы можете использовать команду findmnt в Linux для вывода списка разделов в формате ext4:

  findmnt -lo source, target, fstype, used -t ext4  

Результат будет примерно таким:

  SOURCE ЦЕЛЬ FSTYPE ИСПОЛЬЗУЕТСЯ
/ dev / vda1 / ext4 3.6G  

Архитектура файловых систем

Анатомия файловой системы в операционной системе состоит из трех уровней:

  • Физическая файловая система
  • Виртуальная файловая система
  • Логическая файловая система.

Эти уровни могут быть реализованы как независимые или тесно связанные абстракции.

Когда люди говорят о файловых системах, они имеют в виду один из этих уровней.

Хотя эти уровни различаются в разных операционных системах, концепция во многом одинакова.

Физический уровень - это конкретная реализация файловой системы. Он отвечает за хранение и поиск данных, а также за управление пространством на устройстве хранения.(или, точнее, разделы)

Физическая файловая система взаимодействует с реальным оборудованием хранения через драйверы устройств.

Следующий уровень - это виртуальная файловая система, или VFS .

Виртуальная файловая система обеспечивает согласованное представление различных файловых систем, установленных в одной операционной системе.

Означает ли это, что операционная система может использовать несколько файловых систем одновременно?

Ответ - да!

Файловая система съемных носителей обычно отличается от файловой системы компьютера.

Например, в Windows (которая использует NTFS в качестве основной файловой системы) флэш-память могла быть отформатирована в exFAT или FAT32.

При этом операционная система должна обеспечивать унифицированный интерфейс - согласованное представление - между программами (обозревателями файлов и другими приложениями, работающими с файлами) и различными смонтированными файловыми системами (такими как NTFS, APFS, EXT4, FAT32, exFAT и UDF).

Например, когда вы открываете программу-проводник, вы можете скопировать изображение из файловой системы EXT4 и вставить его во флеш-память в формате exFAT, не зная, что файлы управляются по-другому под капотом.

Этот удобный уровень между пользователем (вами) и базовыми файловыми системами обеспечивается VFS.

VFS определяет договор , который должны реализовывать все физические файловые системы для поддержки операционной системой.

Однако это соответствие не встроено в ядро ​​файловой системы, то есть исходный код файловой системы не включает поддержку для каждой операционной системы.

Вместо этого он использует драйвер файловой системы для соблюдения правил VFS.

Драйвер - это специальная программа, которая позволяет программному обеспечению взаимодействовать с другим программным обеспечением или оборудованием.

Однако пользовательские программы не взаимодействуют напрямую с VFS.

Вместо этого они используют унифицированный API, который находится между программами и VFS.

Да, мы говорим о логической файловой системе.

Логическая файловая система - это часть файловой системы, обращенная к пользователю, которая предоставляет API, позволяющий пользовательским программам выполнять различные файловые операции, такие как OPEN , READ и WRITE , без необходимости иметь дело с любое оборудование для хранения данных.

С другой стороны, VFS обеспечивает мост между логическим уровнем (с которым взаимодействуют программы) и набором физических файловых систем.

Высокоуровневая архитектура слоев файловой системы

Что означает монтировать файловую систему?

В Unix-подобных системах VFS назначает идентификатор устройства (например, dev / disk1s1 ) каждому разделу или съемному устройству хранения.

Затем он создает дерево виртуальных каталогов и помещает содержимое каждого устройства в это дерево каталогов как отдельные каталоги.

Действие по назначению каталога устройству хранения (в корневом дереве каталогов) называется монтированием , а назначенный каталог называется точкой монтирования .

При этом в Unix-подобной операционной системе все разделы и съемные запоминающие устройства выглядят так, как если бы они были каталогами в корневом каталоге.

Например, в Linux точкой подключения съемного устройства (например, карты памяти) по умолчанию является / media (относительно корневого каталога), если не настроено иное.

При этом, как только флеш-память подключена к системе и, следовательно, автоматически смонтирует в точке подключения по умолчанию (в данном случае / media ), ее содержимое будет доступно в каталоге / media .

Однако иногда требуется смонтировать файловую систему вручную.

В Linux это делается так:

  mount / dev / disk1s1 / media / usb  

В приведенной выше команде первым параметром является идентификатор устройства ( / dev / disk1s1 ), а вторым параметром. ( / media / usb ) - точка монтирования.

Обратите внимание, что точка монтирования уже должна существовать как каталог.

Если это не так, сначала необходимо создать его:

  mkdir -p / media / usb
mount / dev / disk1s1 / media / usb  

Метаданные файла - это структура данных, которая содержит данные о файле , например:

  • Размер файла
  • Временные метки, такие как дата создания, дата последнего доступа и дата изменения
  • Владелец файла
  • Режим файла (кто и что может делать с файлом)
  • Какие блоки в разделе выделены файлу
  • и многое другое

Метаданные не сохраняются вместе с содержимым файла, хоть.Вместо этого он хранится в другом месте на диске, но связан с файлом.

В Unix-подобных системах метаданные имеют форму специальных структур данных, называемых inode .

Inodes идентифицируются уникальным номером, который называется номером inode .

Inode связаны с файлами в структуре данных, которая называется таблицами inode .

Каждый файл на устройстве хранения имеет индексный дескриптор, который содержит информацию о файле, включая адреса блоков, выделенных для этого файла.

В inode ext4 адрес выделенных блоков хранится как набор структур данных, называемых экстентами (внутри inode).

Каждый экстент содержит адрес первого блока данных, выделенного файлу, и количество следующих непрерывных блоков, которые занимает файл.

Если файл фрагментирован, каждый фрагмент будет иметь свой собственный экстент.

Это отличается от системы указателей ext3, которая указывает на отдельные блоки данных через косвенные указатели.

Использование структуры данных экстентов позволяет файловой системе указывать на большие файлы, не занимая слишком много места.

Каждый раз, когда файл запрашивается, его имя сначала преобразуется в номер inode.

Имея номер inode, файловая система выбирает соответствующий inode с устройства хранения.

После получения inode файловая система начинает составлять файл из блоков данных, хранящихся в inode.

Вы можете использовать команду df с параметром -i в Linux, чтобы увидеть inodes (общее, используемое и свободное) в ваших разделах:

  df -i  

Результат будет выглядеть следующим образом :

  udev 4116100 378 4115722 1% / dev
tmpfs 4118422 528 4117894 1% / запуск
/ dev / vda1 6451200 175101 6276099 3% /  

Как видите, раздел / dev / vda1 имеет общее количество 6451200, из которых 3% были использованы (175101 inodes).

Кроме того, чтобы увидеть inodes, связанные с файлами в каталоге, вы можете использовать команду ls с параметрами -il .

  ls -li  

И результат будет:

  1303834 -rw-r - r-- 1 root www-data 2502 8 июля 2019 г. wp-links-opml.php
1303835 -rw-r - r-- 1 root www-data 3306 8 июля 2019 г. wp-load.php
1303836 -rw-r - r-- 1 root www-data 39551 8 июля 2019 г. wp-login.php
1303837 -rw-r - r-- 1 root www-data 8403 8 июля 2019 г. wp-mail.php
1303838 -rw-r - r-- 1 root www-data 18962 8 июля 2019 г. wp-settings.php  

Первый столбец - это номер inode, связанный с каждым файлом.

Количество индексных дескрипторов в разделе определяется при форматировании раздела. Таким образом, пока есть свободное место и неиспользуемые inodes, файлы могут храниться на устройстве хранения.

Маловероятно, что в персональной ОС Linux закончатся inodes. Однако корпоративные службы, которые работают с большим количеством файлов (например, почтовые серверы), должны грамотно управлять своей квотой inode.

Однако в NTFS метаданные хранятся по-другому.

NTFS хранит информацию о файлах в специальной структуре данных, называемой Master File Table (MFT) .

Каждый файл имеет по крайней мере одну запись в MFT, которая содержит все о соответствующем файле, включая его расположение на устройстве хранения - аналогично индексным дескрипторам.

В большинстве операционных систем доступ к общим метаданным файла также можно получить из графического пользовательского интерфейса.

Например, когда вы щелкаете правой кнопкой мыши файл в Mac OS и выбираете Получить информацию (Свойства в Windows), появляется окно с информацией о файле.Эта информация извлекается из метаданных соответствующего файла.

Управление пространством

Устройства хранения разделены на блоки фиксированного размера, которые называются секторами .

Сектор - это минимальная единица хранения на запоминающем устройстве, и его размер составляет от 512 до 4096 байтов (расширенный формат).

Однако файловые системы используют в качестве единицы хранения высокоуровневую концепцию, называемую блоками .

Блоки представляют собой абстракцию физических секторов и состоят из нескольких секторов.

В зависимости от размера файла файловая система выделяет один или несколько блоков каждому файлу.

Говоря об управлении пространством, файловая система знает о каждом использованном и неиспользуемом блоке на разделах, поэтому она сможет выделить место для новых файлов или получить существующие по запросу.

Самым основным устройством хранения в разделах, отформатированных в ext4, является блок.

Однако смежные блоки сгруппированы в группы блоков для упрощения управления.

Структура группы блоков в разделе ext4.

Каждая группа блоков имеет свои собственные структуры данных и блоки данных.

Вот структуры данных, которые может содержать группа блоков:

  • Суперблок: репозиторий метаданных, который содержит метаданные обо всей файловой системе, такие как общее количество блоков в файловой системе, общее количество блоков в блоке группы, индексы и многое другое. Однако не все группы блоков содержат суперблок. Определенное количество групп блоков хранит копию супер в качестве резервной копии.
  • Дескрипторы группы: Дескрипторы групп также содержат бухгалтерскую информацию для каждой группы блоков.
  • Битовая карта индексных дескрипторов: Каждая группа блоков имеет свою собственную квоту индексных дескрипторов для хранения файлов. Битовая карта блока - это структура данных, используемая для идентификации используемых и неиспользуемых индексных дескрипторов в группе блоков. 1 обозначает используемые, а 0 обозначает неиспользуемые объекты inode.
  • Block Bitmap: структура данных, используемая для идентификации используемых и неиспользуемых блоков данных в группе блоков. 1 обозначает используемые, а 0 обозначает неиспользуемые блоки данных.
  • Inode Table: структура данных, которая определяет отношения файлов и их inodes. Количество inodes, хранящихся в этой области, зависит от размера блока, используемого файловой системой.
  • Блоки данных: Это зона в группе блоков, где хранится содержимое файла.

Файловые системы Ext4 даже пошли еще дальше (по сравнению с ext3) и организуют группы блоков в большую группу, называемую группами гибких блоков .

Каждая группа гибких блоков содержит группы блоков номеров.

Структуры данных каждой группы блоков, включая битовую карту блока, битовую карту индексного дескриптора и таблицу индексного дескриптора, объединены и сохранены в первой группе блоков в соответствующей группе гибких блоков.

Объединение всех структур данных в одну группу блоков (первую) освобождает больше смежных блоков данных в других группах блоков в каждой группе гибких блоков.

Макет первой группы блоков выглядит следующим образом:

Макет первого блока в группе блоков ext4 flex

Когда файл записывается на диск, он записывается в один или несколько блоков в определенной группе блоков.

Управление файлами на уровне группы блоков значительно повышает производительность файловой системы.

Размер и размер на диске

Вы когда-нибудь замечали, что ваш файловый менеджер отображает два разных размера для каждого файла: размер , размер и размер на диске .

Размер и размер на диске

Почему размер и размер на диске немного отличаются? Вы можете спросить.

Вот объяснение:

Мы уже знаем, что в зависимости от размера файла одному или нескольким блокам выделяются для файла.

Один блок - это минимальное пространство, которое может быть выделено для файла. Это означает, что оставшееся пространство частично заполненного блока не может использоваться другим файлом.

Поскольку размер файла не является целым числом, кратным блокам , последний блок может быть использован частично, а оставшееся пространство останется неиспользованным или будет заполнено нулями.

Таким образом, «размер» - это в основном фактический размер файла, а «размер на диске» - это пространство, которое он занимал, даже если он не использует все это.

Вы можете использовать команду du в Linux, чтобы убедиться в этом сами.

  du -b "some-file.txt"
  

Результат будет примерно таким:

  623 icon-link.svg  

И чтобы проверить размер на диске:

  du -B 1 "icon-link.svg"  

Что будет результат:

  4096 icon-link.svg  

Исходя из вывода, выделенный блок составляет около 4 КБ, а фактический размер файла составляет 623 байта.

Что такое фрагментация диска?

Со временем на диск записываются новые файлы, существующие файлы увеличиваются в размере, уменьшаются или удаляются.

Эти частые изменения носителя информации оставляют много небольших промежутков (пустых пространств) между файлами.

Фрагментация файла происходит, когда файл хранится в виде фрагментов на устройстве хранения, поскольку файловая система не может найти достаточно смежных блоков для хранения всего файла в строке.

Пример фрагментированного и нефрагментированного файла

Давайте проясним это на примере.

Представьте, что у вас есть документ Word с именем myfile.docx .

myfile.docx изначально хранится в нескольких смежных блоках на диске, скажем, LBA250 , LBA251 и LBA252 - кстати, это название является гипотетическим.

Теперь, если вы добавите больше содержимого в myfile.docx и сохраните его, он должен будет занять больше блоков на носителе.

Поскольку myfile.docx в настоящее время хранится на LBA250 , LBA251 и LBA252 , новый контент предпочтительно должен находиться в пределах LBA253 и так далее - в зависимости от того, сколько места требуется.

Однако, если LBA253 уже занят другим файлом (возможно, это первый блок другого файла), оставшееся содержимое myfile.docx должно быть сохранено в разных блоках где-то еще на дисках, например, LBA312 и LBA313 .

myfile.docx фрагментирован 💔.

Фрагментация файла ложится бременем на файловую систему, потому что каждый раз, когда пользовательская программа запрашивает фрагментированный файл, файловая система должна собирать каждый фрагмент файла из различных мест на диске.

Также применяется к сохранению файла обратно на диск.

Фрагментация может также произойти, когда файл записывается на диск впервые, вероятно, из-за того, что файл огромен и на запоминающем устройстве осталось мало места.

Фрагментация - одна из причин замедления работы некоторых операционных систем по мере старения файловой системы.

Стоит ли нам заботиться о фрагментации в наши дни?

Короткий ответ: больше нет!

Современная файловая система использует интеллектуальные алгоритмы для максимального предотвращения (или раннего обнаружения) фрагментации.

Ext4 также выполняет своего рода предварительное выделение , , которое включает в себя резервирование блоков для файла до того, как они действительно понадобятся - гарантируя, что файл не будет фрагментирован, если со временем он станет больше.

Количество предварительно выделенных блоков определяется в поле длины экстента файла его объекта inode.

Кроме того, Ext4 использует метод распределения, называемый отложенным распределением .

Идея состоит в том, что вместо записи в блоки данных по одному во время записи, запросы выделения накапливаются в буфере.Наконец, распределение выполнено, и данные записываются на диск.

Отсутствие необходимости вызывать распределитель блоков при каждом запросе записи помогает файловой системе делать лучший выбор при распределении доступного пространства. Например, помещая большие файлы отдельно от файлов меньшего размера.

Представьте, что небольшой файл находится между большими файлами. Теперь, если небольшой файл будет удален, между двумя файлами останется небольшое пространство.

Если большие файлы и маленькие файлы хранятся в разных областях на устройстве хранения, при удалении файла небольшие файлы не оставляют много пробелов на устройстве хранения.

Распространение файлов таким образом оставляет достаточно промежутков между блоками данных, что помогает файловой системе легче управлять (и избегать) фрагментацией.

Отложенное распределение активно снижает фрагментацию и увеличивает производительность.

Каталоги

Каталог (папка в Windows) - это специальный файл, используемый в качестве логического контейнера для группировки файлов и каталогов.

В NTFS и Ext4 каталоги и файлы обрабатываются одинаково. При этом каталоги - это просто файлы, у которых есть собственный индексный дескриптор (в Ext4) или запись MFT (в NTFS).

Inode или запись MFT каталога содержит информацию об этом каталоге, а также набор записей, указывающих на файлы, связанные с этим каталогом.

Файлы буквально не содержатся в каталоге, но они связаны с каталогом таким образом, что они появляются как дочерние элементы каталога на более высоком уровне - как программа проводника файлов.

Эти записи называются записями каталога. Записи каталога содержат имена файлов, сопоставленные с их записью inode / MFT.

Помимо записей каталога, существуют еще две записи: . , указывающий на сам каталог, и .. , указывающий на его родительский каталог.

В Linux вы можете использовать ls в каталоге, чтобы просмотреть записи каталога с соответствующими номерами inode:

  ls -lai  

И результат будет примерно таким:

  63756 drwxr- xr-x 14 root root 4096 1 дек 17:24.
     2 drwxr-xr-x 19 root root 4096 1 дек 17:06..
 81132 drwxr-xr-x 2 root root 4096 18 февраля 06:25 резервные копии
 81020 drwxr-xr-x 14 root root 4096 2 декабря 07:01 кеш
 81146 drwxrwxrwt 2 root root 4096 16 октября 21:43 сбой
 80913 drwxr-xr-x 46 root root 4096 1 дек 22:14 lib
 
 ...  

Правила для имен файлов

Некоторые файловые системы накладывают ограничения на имена файлов.

Ограничение может быть на длину имени файла или чувствительность к регистру имени файла .

Например, в файловой системе NTFS MyFile и myfile относятся к одному и тому же файлу, тогда как в EXT4 они указывают на разные файлы.

Почему это важно? вы можете спросить.

Представьте, что вы создаете веб-страницу на своем компьютере с Windows. Веб-страница содержит логотип вашего бренда в формате PNG, например:

  

    
         Продукты - Ваш веб-сайт 
    
    
        
        
        
    
  

Даже если фактическое имя файла - Logo.png (обратите внимание на заглавную L ), вы по-прежнему можете видеть изображение, когда открываете веб-страницу в веб-браузере.

Однако, как только вы развернете его на сервере Linux и просмотрите его вживую, образ будет поврежден.

Почему?

Потому что в Linux (файловая система EXT4) logo.png и Logo.png указывают на два разных файла.

Правила размера файла

Одним из важных аспектов файловых систем является поддерживаемый ими максимальный размер файла .

Старая файловая система, такая как FAT32 , (используется MS-DOS +7.1, семейством Windows 9x и флэш-памятью) не может хранить файлы размером более 4 ГБ, в то время как ее преемница, NTFS позволяет размер файлов до 16 EB (1000 ТБ).

Как и NTFS, exFAT допускает размер файла 16 ЭБ, что делает его идеальным выбором для хранения больших объектов данных, таких как видеофайлы.

Практически нет ограничений на размер файла в файловых системах exFAT и NTFS.

Linux EXT4 и Apple APFS поддерживают файлы размером до 16 TiB и 8 EiB соответственно.

File Explorer

Как вы знаете, логический уровень файловой системы предоставляет API, позволяющий пользовательским приложениям выполнять файловые операции, такие как чтение , запись , удаление и выполнение .

API файловой системы - это низкоуровневый механизм, разработанный для компьютерных программ, сред выполнения и оболочек, а не для повседневного использования.

Тем не менее, операционные системы сразу же предоставляют удобные утилиты управления файлами для повседневного управления файлами. Например, File Explorer в Windows, Finder в Mac OS и Nautilus в Ubuntu являются примерами файловых проводников.

Эти утилиты используют внутренний API логической файловой системы.

Помимо этих инструментов с графическим интерфейсом, операционные системы также предоставляют API файловой системы через интерфейсы командной строки, такие как командная строка в Windows и терминал в Mac и Linux.

Эти текстовые интерфейсы помогают пользователям выполнять всевозможные файловые операции в виде текстовых команд. Как и в предыдущих примерах.

Управление доступом к файлам

Не каждый должен иметь возможность удалять или изменять файлы, которыми они не владеют, или обновлять файлы, если у них нет на это полномочий.

Современные файловые системы предоставляют механизмы для управления доступом пользователей и возможностями в отношении файлов.

Данные, касающиеся разрешений пользователей и прав собственности на файлы, хранятся в структуре данных, называемой списком контроля доступа (ACL) в Windows или записями контроля доступа (ACE) в Unix-подобных операционных системах (Linux и Mac OS).

Эта функция также доступна в интерфейсе командной строки, где пользователь может изменять владельцев файлов или ограничивать разрешения для каждого файла прямо из интерфейса командной строки.

Например, владелец файла (в Linux или Mac) может сделать файл общедоступным, например:

  chmod 777 myfile.txt  

777 означает, что каждый может выполнять любую операцию (читать , напишите, выполните) на myfile.txt .

Поддержание целостности данных

Предположим, вы уже месяц работаете над диссертацией.Однажды вы открываете файл, вносите некоторые изменения и сохраняете его.

После сохранения файла ваша программа текстового процессора отправляет запрос на «запись» в API файловой системы (логическая файловая система).

Запрос в конечном итоге передается на физический уровень, чтобы сохранить файл в нескольких блоках.

Но что, если система выйдет из строя, когда старая версия файла заменяется новой?

Что ж, в старых файловых системах (например, FAT32 или ext2) данные были бы повреждены, потому что они были частично записаны на диск.

Однако это менее вероятно с современными файловыми системами, поскольку они используют метод, называемый журналированием .

Журнальные файловые системы записывают каждую операцию, которая должна произойти на физическом уровне, но еще не произошла.

Основная цель - отслеживать изменения, которые еще не были зафиксированы в файловой системе физически.

Журнал - это специальное место на диске, где каждая попытка записи сначала сохраняется как транзакция .

Как только данные физически помещаются на запоминающее устройство, изменение фиксируется в файловой системе.

В случае сбоя системы файловая система обнаружит незавершенную транзакцию и откатит ее, как будто этого никогда не было.

Тем не менее, новый контент (который был записан) все еще может быть утерян, но существующие данные останутся нетронутыми.

Современные файловые системы, такие как NTFS, APFS и EXT4 (даже EXT3), используют ведение журнала, чтобы избежать повреждения данных в случае сбоя системы.

Файловые системы баз данных

Типичные файловые системы организуют файлы в виде каталогов.

Чтобы получить доступ к файлу, вы переходите в соответствующий каталог, и он у вас есть.

  компакт-диск / музыка / кантри / разбойник  

Однако в файловой системе базы данных нет концепции путей и каталогов.

Файловая система базы данных представляет собой фасетную систему , которая группирует файлы на основе различных атрибутов и измерений .

Например, файлы MP3 могут быть перечислены по исполнителю, жанру, году выпуска и альбому - одновременно!

Файловая система базы данных больше похожа на высокоуровневое приложение, которое помогает упорядочивать файлы и получать к ним доступ более легко и более эффективно. Однако вы не сможете получить доступ к файлам вне этого приложения.

Однако файловая система базы данных не может заменить обычную файловую систему. Это просто абстракция высокого уровня для эффективной обработки файлов

Приложение iTunes в Mac OS является хорошим примером файловой системы базы данных.

Подведение итогов

Вау! Вы дошли до конца, а это значит, что теперь вы знаете намного больше о файловых системах. Но я уверен, что это не конец ваших исследований файловой системы.

И снова - можем ли мы описать, что такое файловая система и как она работает, одним предложением?

Давайте закончим этот пост кратким описанием, которое я использовал в начале:

Файловая система определяет, как файлы называются , хранятся и извлекаются с устройства хранения.

Если что-то, по вашему мнению, отсутствует или я ошибся, сообщите об этом в комментариях ниже.

Кстати, если вам нравится более подробный контент, посетите мой веб-сайт skillupp.tech и подпишитесь на меня в Twitter, потому что это каналы, которые я использую, чтобы делиться своими повседневными находками.

Спасибо за чтение и приятного обучения!

Что такое файловая система?

В компьютере файловая система - иногда записываемая файловая система - это способ именования файлов и их логического размещения для хранения и поиска.Без файловой системы хранимая информация не была бы изолирована в отдельные файлы, и ее было бы сложно идентифицировать и извлекать. По мере увеличения емкости данных организация и доступность отдельных файлов становятся еще более важными при хранении данных.

Цифровые файловые системы и файлы названы в честь бумажных файловых систем и созданы по их образцу, использующему тот же логический метод хранения и поиска документов.

Файловые системы могут различаться в зависимости от операционной системы (ОС), например, Microsoft Windows, macOS и системы на базе Linux.Некоторые файловые системы предназначены для определенных приложений. Основные типы файловых систем включают распределенные файловые системы, файловые системы на дисках и файловые системы специального назначения.

Как работают файловые системы

Файловая система хранит и упорядочивает данные, и ее можно рассматривать как тип индекса для всех данных, содержащихся на устройстве хранения. Эти устройства могут включать жесткие диски, оптические приводы и флэш-накопители.

Файловые системы определяют соглашения для именования файлов, включая максимальное количество символов в имени, какие символы могут использоваться и, в некоторых системах, как долго может быть суффикс имени файла.Во многих файловых системах имена файлов не чувствительны к регистру.

Наряду с самим файлом файловые системы содержат такую ​​информацию, как размер файла, а также его атрибуты, расположение и иерархию в каталоге в метаданных. Метаданные также могут определять свободные блоки доступного хранилища на диске и объем доступного пространства.

Пример диаграммы дерева файлов

Файловая система также включает формат для указания пути к файлу через структуру каталогов.Файл помещается в каталог - или папку в ОС Windows - или подкаталог в желаемом месте древовидной структуры. ПК и мобильные ОС имеют файловые системы, в которых файлы размещаются где-то в иерархической древовидной структуре.

Перед созданием файлов и каталогов на носителе необходимо создать разделы. Раздел - это область жесткого диска или другого хранилища, которым ОС управляет отдельно. Одна файловая система содержится в основном разделе, а некоторые операционные системы допускают создание нескольких разделов на одном диске.В этой ситуации, если одна файловая система будет повреждена, данные в другом разделе будут в безопасности.

Файловые системы и роль метаданных

Файловые системы используют метаданные для хранения и извлечения файлов. Примеры тегов метаданных:

  • Дата создания
  • Дата изменения
  • Дата последнего обращения
  • Последняя резервная копия
  • ID пользователя создателя файла
  • Разрешения на доступ
  • Размер файла

Метаданные хранятся отдельно от содержимого файла, при этом многие файловые системы хранят имена файлов в отдельных записях каталогов.Некоторые метаданные могут храниться в каталоге, тогда как другие метаданные могут храниться в структуре, называемой индексным дескриптором.

В Unix-подобных операционных системах индексный дескриптор может хранить метаданные, не связанные с содержимым самого файла. Inode индексирует информацию по номерам, которые можно использовать для доступа к местоположению файла, а затем и к самому файлу.

Примером файловой системы, использующей метаданные, является OS X, ОС, используемая Apple. Он позволяет использовать ряд функций оптимизации, включая имена файлов, которые могут растягиваться до 255 символов.

Доступ к файловой системе

Файловые системы также могут ограничивать доступ для чтения и записи для определенной группы пользователей. Пароли - самый простой способ сделать это. Наряду с контролем над тем, кто может изменять или читать файлы, ограничение доступа может обеспечить контроль и ограничение изменения данных.

Права доступа к файлам, такие как списки управления доступом или возможностями, также могут использоваться для управления доступом к файловой системе. Эти типы механизмов полезны для предотвращения доступа обычных пользователей, но не так эффективны против внешних злоумышленников.

Шифрование файлов также может предотвратить доступ пользователей, но оно больше нацелено на защиту систем от внешних атак. Ключ шифрования может быть применен к незашифрованному тексту, чтобы зашифровать его, или ключ может использоваться для расшифровки зашифрованного текста. Только пользователи с ключом могут получить доступ к файлу. При шифровании файловой системе не нужно знать ключ шифрования для эффективного управления данными.

Типы файловых систем

Существует несколько типов файловых систем с разными логическими структурами и свойствами, такими как скорость и размер.Тип файловой системы может различаться в зависимости от ОС и потребностей этой ОС. Три наиболее распространенных операционных системы для ПК - это Microsoft Windows, Mac OS X и Linux. Мобильные ОС включают Apple iOS и Google Android.

Основные файловые системы включают следующее:

Таблица размещения файлов ( FAT ) поддерживается ОС Microsoft Windows. FAT считается простой и надежной, и она создана по образцу унаследованных файловых систем. FAT была разработана в 1977 году для гибких дисков, но позже была адаптирована для жестких дисков.Хотя FAT эффективна и совместима с большинством современных операционных систем, она не может сравниться по производительности и масштабируемости с более современными файловыми системами.

Глобальная файловая система (GFS) - это файловая система для ОС Linux и файловая система совместно используемого диска. GFS предлагает прямой доступ к общему хранилищу блоков и может использоваться как локальная файловая система.

GFS2 - это обновленная версия с функциями, не включенными в исходную GFS, такими как обновленная система метаданных. Согласно условиям Стандартной общественной лицензии GNU файловые системы GFS и GFS2 доступны как бесплатное программное обеспечение.

Иерархическая файловая система (HFS) была разработана для использования с операционными системами Mac. HFS также может называться Mac OS Standard, на смену ему пришла Mac OS Extended. Первоначально представленная в 1985 году для гибких и жестких дисков, HFS заменила исходную файловую систему Macintosh. Его также можно использовать на компакт-дисках.

Файловая система NT - также известная как файловая система новой технологии ( NTFS ) - это файловая система по умолчанию для продуктов Windows из Windows NT 3.1 ОС и более поздние версии. Улучшения по сравнению с предыдущей файловой системой FAT включают улучшенную поддержку метаданных, производительность и использование дискового пространства. NTFS также поддерживается в ОС Linux с помощью бесплатного драйвера NTFS с открытым исходным кодом. В Mac OS есть поддержка NTFS только для чтения.

Универсальный дисковый формат ( UDF ) - это файловая система, не зависящая от производителя, используемая на оптических носителях и DVD. UDF заменяет файловую систему ISO 9660 и является официальной файловой системой для видео и аудио DVD, выбранной DVD Forum.

Сравнение файловой системы с СУБД

Подобно файловой системе, система управления базами данных (СУБД) эффективно хранит данные, которые можно обновлять и извлекать. Однако они не взаимозаменяемы. В то время как файловая система хранит неструктурированные, часто не связанные файлы, СУБД используется для хранения структурированных связанных данных и управления ими.

СУБД создает и определяет ограничения для базы данных. Файловая система позволяет получить доступ к отдельным файлам за раз и обращается к каждому файлу индивидуально.По этой причине такие функции, как избыточность, выполняются на индивидуальном уровне, а не самой файловой системой. Это делает файловую систему гораздо менее согласованной формой хранения данных, чем СУБД, которая поддерживает один репозиторий данных, который определяется один раз.

Централизованная структура СУБД позволяет упростить совместное использование файлов, чем файловая система, и предотвращает аномалии, которые могут возникнуть при внесении отдельных изменений в файлы в файловой системе.

Существуют методы защиты файлов в файловой системе, но для обеспечения максимальной безопасности лучше всего использовать СУБД.Безопасность файловой системы определяется операционной системой, и ее может быть трудно поддерживать с течением времени, поскольку к файлам осуществляется доступ и пользователям предоставляется авторизация.

СУБД поддерживает высокие ограничения безопасности, полагаясь на защиту паролем, шифрование и ограниченную авторизацию. Повышенная безопасность приводит к большему количеству препятствий при извлечении данных, поэтому с точки зрения общего, простого в использовании хранения и поиска файлов может быть предпочтительна файловая система.

Развитие определения файловых систем

Термин файловая система раньше относился к физическим, бумажным файлам, но уже в 1961 году для обозначения цифровых файлов.К 1964 году он стал широко использоваться для обозначения компьютеризированных файловых систем.

Термин файловая система может также относиться к части ОС или дополнительной программе, которая поддерживает файловую систему. Примеры таких дополнительных файловых систем включают Network File System (NFS) и Andrew File System (AFS).

Кроме того, этот термин развился для обозначения аппаратного обеспечения, используемого для энергонезависимой памяти, программного приложения, которое управляет аппаратным обеспечением и архитектурой как аппаратного, так и программного обеспечения.

Введение в файловые системы

В настоящее время компьютерный рынок предлагает огромное количество возможностей для хранения информации в цифровом виде. Существующие устройства хранения включают внутренние и внешние жесткие диски, карты памяти фото / видеокамер, USB-накопители, наборы RAID и другие сложные системы хранения. На них хранятся фрагменты данных в виде файлов, таких как документы, изображения, базы данных, сообщения электронной почты и т. Д.которые должны быть эффективно организованы на диске и легко извлечены при необходимости.

В следующей статье представлен общий обзор файловой системы, основных средств управления данными в любом хранилище, а также описаны особенности различных типов файловых систем.


Что такое файловая система?

Любой компьютерный файл хранится на носителе с заданной емкостью. Фактически, каждое хранилище представляет собой линейное пространство для чтения или чтения и записи цифровой информации.Каждый байт информации в нем имеет свое смещение от начала хранения, известное как адрес , и на него ссылается этот адрес. Хранилище можно представить в виде сетки с набором пронумерованных ячеек (каждая ячейка представляет собой один байт). Любой файл, сохраненный в хранилище, получает свои ячейки.

Обычно компьютерные хранилища используют пару из сектора и внутрисекторного смещения для ссылки на любой байт информации в хранилище. Сектор - это группа байтов (обычно 512 байтов ), минимальная адресуемая единица физической памяти. Например, , байт 1040 на жестком диске будет обозначаться как сектор # 3 и смещение в секторе 16 байтов ([сектор] + [сектор] + [16 байтов]). Эта схема применяется для оптимизации адресации хранилища и использования меньшего числа для ссылки на любую часть информации, находящуюся в хранилище.

Чтобы опустить вторую часть адреса (внутрисекторное смещение), файлы обычно сохраняются , начиная с начала сектора , а занимают целые сектора (например.g .: 10-байтовый файл занимает весь сектор, 512-байтовый файл также занимает весь сектор, в то же время 514-байтовый файл занимает два целых сектора).

Каждый файл хранится в « неиспользуемых» секторах и может быть прочитан позже по его известному положению и размеру. Однако как узнать, какие сектора заняты, а какие свободны? Где хранятся размер, положение и имя файла? Именно за это отвечает файловая система .

В целом файловая система представляет собой структурированное представление данных и набор метаданных , описывающих эти данные.Применяется к хранилищу во время операции форматирования. Файловая система служит для всего хранилища, а также является частью изолированного сегмента хранилища - раздела диска . Обычно файловая система оперирует блоками и , а не секторами. Блоки файловой системы - это группы секторов, которые оптимизируют адресацию хранилища. В современных файловых системах обычно используются блоки размером от 1 до 128 секторов (512-65536 байт). Файлы обычно хранятся в начале блока и занимают целые блоки.

Константа , операции записи / удаления в файловой системе вызывают ее фрагментацию . Таким образом, файлы не хранятся целиком, а разбиваются на фрагменты. Например, хранилище полностью занято файлами размером около 4 блоков каждый (например, коллекцией фотографий). Пользователь хочет сохранить файл, который займет 8 блоков и, следовательно, удалит первый и последний файлы. Тем самым он освобождает пространство из 8 блоков, однако первый сегмент находится рядом с началом хранилища, а второй - в конце хранилища.В этом случае 8-блочный файл разбивается на две части (по 4 блока на каждую часть) и занимает «дырки» в свободном пространстве. Информация об обоих фрагментах как частях единого файла хранится в файловой системе.

Помимо файлов пользователя, файловая система также содержит собственные параметров (например, размер блока), файловых дескрипторов (включая размер файла, расположение файла, его фрагменты и т. Д.), имен файлов и иерархия каталогов .Он также может хранить информацию о безопасности, расширенные атрибуты и другие параметры.

Чтобы соответствовать разнообразным требованиям пользователей, таким как производительность, стабильность и надежность хранилища, было разработано множество файловых систем, которые могут более эффективно служить различным целям.

Файловые системы Windows

Microsoft Windows использует две основные файловые системы: NTFS , основной формат, используемый по умолчанию в большинстве современных версий этой ОС, и FAT , унаследованный от старой DOS и имеющий exFAT в качестве более позднего расширения.Файловая система ReFS также была представлена ​​Microsoft как файловая система нового поколения для серверных компьютеров, начиная с Windows Server 2012. Файловая система HPFS , разработанная Microsoft совместно с IBM, может быть найдена только на очень старых машинах, работающих под управлением Windows NT. до 3,5.

FAT

FAT (таблица размещения файлов) - один из простейших типов файловых систем, который существует с 1980-х годов.Он состоит из сектора дескриптора файловой системы (загрузочный сектор или суперблок), , таблицы распределения блоков файловой системы (называемой таблицей размещения файлов) и простого пространства хранения для хранения файлов и папок. Файлы в FAT хранятся в каталогах. Каждый каталог представляет собой массив 32-байтовых записей , каждая из которых определяет файл или расширенные атрибуты файла (например, длинное имя файла). Запись файла атрибутирует первый блок файла. Любой следующий блок можно найти в таблице распределения блоков, используя его как связанный список.

Таблица распределения блоков содержит массив дескрипторов блоков. Значение z ero указывает, что блок не используется, а значение , отличное от нуля, относится к следующему блоку файла или специальному значению для конца файла.

Числа в FAT12 , FAT16 , FAT32 обозначают количество битов, используемых для нумерации блока файловой системы. Это означает, что FAT12 может использовать до 4096 различных ссылок на блоки, а FAT16 и FAT32 могут использовать до 65536 и 4294967296 соответственно.Фактическое максимальное количество блоков еще меньше и зависит от реализации драйвера файловой системы .

FAT12 и FAT16 раньше применялись к старым дискетам и не находят широкого применения в настоящее время. FAT32 до сих пор широко используется для карт памяти и USB-накопителей . Система поддерживается смартфонами, цифровыми камерами и другими портативными устройствами.

FAT32 можно использовать на Windows-совместимых внешних хранилищах или дисковых разделах с размером менее 32 ГБ ( Windows не может создать файловую систему FAT32 размером более 32 ГБ, хотя Linux поддерживает размер до 2 ТБ) и не позволяет создавать файлы размером более 4 ГБ .Для решения этой проблемы был представлен exFAT , который не имеет реальных ограничений на размер файлов или разделов и часто используется на современных внешних жестких дисках и твердотельных накопителях.

NTFS

NTFS (файловая система новой технологии) была представлена ​​в 1993 году вместе с Windows NT и в настоящее время является наиболее распространенной файловой системой для компьютеров конечных пользователей на базе Windows. Большинство операционных систем линейки Windows Server также используют этот формат.

Файловая система довольно надежна благодаря журналированию и поддерживает множество функций, включая контроль доступа , , шифрование , и т. Д. Каждый файл в NTFS хранится как файловый дескриптор в таблице Master File и содержимое файла. Таблица главного файла содержит записи со всей информацией о файлах: размер, размещение, имя и т. Д. Первые 16 записей главной таблицы файлов сохраняются для BitMap, в котором хранятся записи всех свободных и используемых кластеров, используемого журнала. для ведения журнала записей и BadClus, содержащего информацию о плохих кластерах.Первый и последний секторы файловой системы содержат настройки файловой системы (загрузочная запись или , суперблок ). Эта файловая система использует 48 и 64-битные значения для ссылки на файлы, что позволяет поддерживать хранилища данных с чрезвычайно высокой емкостью.

ReFS

ReFS (отказоустойчивая файловая система) - это последняя разработка Microsoft, представленная в Windows 8 и теперь доступная для Windows 10.Архитектура файловой системы полностью отличается от других файловых систем Windows и в основном организована в виде B + -дерева . ReFS имеет высокую отказоустойчивость благодаря новым функциям, включенным в систему. Наиболее примечательным среди них является Copy-on-Write (CoW): никакие метаданные не изменяются без копирования; данные не записываются поверх существующих данных - они помещаются в другую область на диске. После любых изменений файла новая копия метаданных сохраняется в свободной области хранилища, а затем система создает ссылку из старых метаданных на новую копию.Таким образом, система хранит значительное количество старых резервных копий в разных местах, обеспечивая легкое восстановление файлов, если это пространство хранения не будет перезаписано.

HPFS

HPFS (высокопроизводительная файловая система) была создана Microsoft в сотрудничестве с IBM и представлена ​​с OS / 2 1.20 в 1989 году в качестве файловой системы для серверов, которая могла обеспечить гораздо лучшую производительность по сравнению с FAT. В отличие от FAT, файловой системы, которая просто выделяет любой первый свободный кластер на диске для фрагмента файла, HPFS стремится упорядочить файл в непрерывные блоки или, по крайней мере, обеспечить размещение его фрагментов (называемых экстентами ). максимально близко друг к другу.В начале HPFS есть три управляющих блока, занимающих 18 секторов: загрузочный блок , суперблок и резервный блок . Оставшееся пространство хранения разделено на части смежных секторов, называемых полосами , занимающими 8 МБ каждый. Полоса имеет свою собственную битовую карту выделения секторов , показывающую, какие сектора в ней заняты (1 - занят, 0 - свободен). Каждый файл и каталог имеет свой собственный F-Node , расположенный рядом с ним на диске - эта структура содержит информацию о расположении файла и его расширенных атрибутах.Специальная полоса каталога , расположенная в центре диска, используется для хранения каталогов, в то время как сама структура каталогов представляет собой сбалансированное дерево с алфавитными записями.

Подсказка: Информацию о перспективах восстановления данных файловых систем, используемых Windows, можно найти в статьях, посвященных особенностям восстановления данных в различных ОС и возможностям восстановления данных. Подробные инструкции и рекомендации можно найти в руководстве, посвященном восстановлению данных из Windows.

Файловые системы macOS

MacOS от Apple применяет две файловые системы: HFS + , расширение их устаревшей файловой системы HFS, используемой на старых компьютерах Macintosh, и APFS, формат, используемый современными компьютерами Mac под управлением macOS 10.14 и новее.

HFS +

HFS + раньше была основной файловой системой для настольных продуктов Apple , включая компьютеры Mac, iPod, а также продукты Apple X Server, прежде чем она была заменена на APFS в macOS High Sierra.В продвинутых серверных продуктах также используется файловая система Apple Xsan, кластерная файловая система , созданная на основе StorNext и CentraVision.

Файловая система HFS + использует B-деревья для размещения и поиска файлов. Тома делятся на секторы, обычно размером 512 байт, которые затем группируются в блоки распределения, количество которых зависит от размера всего тома. Информация о свободных и использованных блоках распределения хранится в файле распределения.Все блоки распределения, назначенные каждому файлу в качестве расширений, записываются в файл переполнения расширений. И, наконец, все атрибуты файла перечислены в файле Attributes. Надежность данных повышается за счет ведения журнала, что позволяет отслеживать все изменения в системе и быстро возвращать ее в рабочее состояние в случае непредвиденных событий. Среди других поддерживаемых функций - жесткие ссылки на каталоги, шифрование логических томов, контроль доступа, сжатие данных и т. Д.

APFS

Файловая система Apple предназначена для решения фундаментальных проблем, присущих ее предшественнице, и была разработана для эффективной работы с современными флэш-накопителями и твердотельными накопителями.Эта 64-битная файловая система использует метод копирования при записи для повышения производительности, который позволяет копировать каждый блок до того, как к нему будут применены изменения, и предлагает множество функций обеспечения целостности данных и экономии места. Все содержимое файла и метаданные о файлах, папках вместе с другими структурами APFS хранятся в контейнере APFS. Суперблок контейнера хранит информацию о количестве блоков в контейнере, размере блока и т. Д. Информация обо всех выделенных и свободных блоках контейнера управляется с помощью структур Bitmap.Каждый том в контейнере имеет свой собственный Volume Superblock , который предоставляет информацию об этом томе. Все файлы и папки тома записаны в B-Tree файлов и папок , а B-Tree Extents отвечает за экстенты - ссылки на содержимое файла (начало файла, его длина в блоках).

Подсказка: Подробности, касающиеся возможности восстановления данных из этих файловых систем, можно найти в статьях об особенностях восстановления данных в зависимости от операционной системы и шансах на восстановление данных.Если вас интересует практическая сторона процедуры, обратитесь к руководству по восстановлению данных из macOS.

Файловые системы Linux

Linux с открытым исходным кодом направлен на реализацию, тестирование и использование различных типов файловых систем. К наиболее популярным файловым системам Linux относятся:

доб.

Ext2, Ext3, Ext4 - это просто разные версии «родной» файловой системы Linux Ext.Эта файловая система активно развивается и совершенствуется. Файловая система Ext3 - это просто расширение Ext2 , которое использует транзакционные операции записи файлов с журналом . Ext4 - это дальнейшее развитие Ext3, расширенное за счет поддержки оптимизированной информации о размещении файлов (экстентов) и расширенных атрибутов файлов. Эта файловая система часто используется в качестве файловой системы «корень » для большинства установок Linux.

ReiserFS

ReiserFS - альтернативная файловая система Linux, оптимизированная для хранения огромного количества небольших файлов .Он имеет хорошие возможности для поиска файлов и позволяет компактно размещать файлы путем хранения хвостов, файлов или просто очень маленьких файлов вместе с метаданными, чтобы избежать использования для этой цели больших блоков файловой системы. Однако эта файловая система больше не разрабатывается и не поддерживается.

XFS

XFS - надежная журналируемая файловая система, изначально созданная Silicon Graphics и используемая ее серверами IRIX.В 2001 году он попал в ядро ​​Linux и теперь поддерживается большинством дистрибутивов Linux, некоторые из которых, например Red Hat Enterprise Linux, даже используют его по умолчанию. Эта файловая система оптимизирована для хранения очень больших файлов и файловых систем на одном хосте.

JFS

JFS - файловая система, разработанная IBM для мощных вычислительных систем компании. JFS1 обычно означает JFS , JFS2 - второй выпуск.В настоящее время это файловая система с открытым исходным кодом , реализованная в большинстве современных версий Linux.

Btrfs

Btrfs - файловая система, основанная на принципе копирования при записи (COW), разработанная Oracle и поддерживаемая основным ядром Linux с 2009 года. Btrfs включает в себя функции менеджера логических томов , а может охватывает несколько устройств и предлагает гораздо более высокую отказоустойчивость, лучшую масштабируемость, более простое администрирование и т. д.вместе с рядом дополнительных возможностей.

F2FS

F2FS - файловая система Linux, разработанная Samsung Electronics и адаптированная к специфике устройств хранения на основе флэш-памяти NAND , которые широко используются в современных смартфонах и других вычислительных системах. Файловая система работает на основе подхода лог-структурированной файловой системы (LFS) и учитывает такие особенности флеш-хранилища, как постоянное время доступа и ограниченное количество циклов перезаписи данных.Вместо создания одного большого блока для записи, F2FS собирает блоки в отдельные блоки (до 6), которые записываются одновременно.

Концепция « жестких ссылок, », используемая в подобных операционных системах, делает большинство файловых систем Linux похожими в том смысле, что имя файла не рассматривается как атрибут файла, а скорее определяется как псевдоним для файла в определенном каталоге. Файловый объект может быть связан из многих мест , даже умножен из одного и того же каталога под разными именами.Это может привести к серьезным и даже непреодолимым трудностям при восстановлении имен файлов после их удаления или повреждения файловой системы.

Подсказка: Информацию о возможности успешного восстановления данных из указанных файловых систем можно найти в статьях, описывающих особенности восстановления данных из различных операционных систем и возможности восстановления данных. Чтобы понять, как следует проводить процедуру, воспользуйтесь инструкцией по восстановлению данных из Linux.

Файловые системы BSD, Solaris, Unix

Наиболее распространенной файловой системой для этих операционных систем является UFS (файловая система Unix), также часто называемая FFS (быстрая файловая система).

В настоящее время UFS (в различных редакциях) поддерживается всеми операционными системами семейства Unix и является основной файловой системой ОС BSD и ОС Sun Solaris. Современные компьютерные технологии стремятся реализовать замену UFS в различных операционных системах ( ZFS для Solaris, JFS и производные файловые системы для Unix и т. Д.).

Подсказка: Информацию о вероятности успешного результата при восстановлении данных из этих файловых систем можно найти в статьях об особенностях восстановления данных для ОС и шансах на восстановление данных. Сам процесс описан в инструкции, посвященной восстановлению данных из Unix, Solaris и BSD.

Кластерные файловые системы

Кластерные файловые системы используются в компьютерных кластерных системах.Эти файловые системы поддерживают распределенное хранилище.

Распределенные файловые системы включают:

  • ZFS - компания Sun " Zettabyte File System " - файловая система, разработанная для распределенных хранилищ ОС Sun Solaris.

  • Apple Xsan - разработка компании Apple файловых систем CentraVision и более поздних версий StorNext.

  • VMFS - «Файловая система виртуальной машины », разработанная компанией VMware для своего сервера VMware ESX.

  • GFS - Red Hat Linux « Глобальная файловая система ».

  • JFS1 - исходный (устаревший) дизайн файловой системы IBM JFS , используемой в старых системах хранения AIX.

Общие свойства этих файловых систем включают поддержку распределенных хранилищ, расширяемость и модульность.

Чтобы узнать о других технологиях, используемых для хранения и обработки данных, обратитесь к разделу «Технологии хранения».

Последнее обновление: 23 марта 2021 г.

Рейтинг: 4.5 - 23 голосов Насколько полезна была эта статья?

Что такое файловая система и какие бывают ее виды?

Компьютеры используют определенные типы файловых систем для хранения и организации данных на носителях, таких как жесткий диск, компакт-диски, DVD-диски и диски BD в оптическом приводе или флэш-накопителе.

Файловую систему можно рассматривать как индекс или базу данных, содержащую физическое расположение каждой части данных на жестком диске или другом устройстве хранения. Данные обычно организованы в папки, называемые каталогами, которые могут содержать другие папки и файлы.

В любом месте, где компьютер или другое электронное устройство хранит данные, используется файловая система определенного типа. Сюда входят ваш компьютер с Windows, ваш Mac, ваш смартфон, банкомат вашего банка - даже компьютер в вашем автомобиле!

Getty Images / Csaba Bajko Photography

Файловые системы Windows

Операционные системы Microsoft Windows всегда поддерживали различные версии файловой системы FAT.FAT расшифровывается как File Allocation Table , термин, описывающий, что он делает: поддерживает таблицу распределения пространства каждого файла.

Помимо FAT, все операционные системы Windows, начиная с Windows NT, поддерживают новую файловую систему под названием NTFS - файловая система новой технологии. Для Windows NT NT обозначало новую технологию .

Все современные версии Windows также поддерживают exFAT, предназначенный для флешек.

ReFS (Resilient File System) - это новая файловая система для Windows 10 и Windows 8, которая включает функции, недоступные в NTFS, но в настоящее время она ограничена несколькими способами.В этой таблице вы можете увидеть, какие версии Windows поддерживают каждую версию ReFS.

Файловая система настраивается на диске во время форматирования. Дополнительные сведения см. В разделе «Как отформатировать жесткий диск».

Подробнее о файловых системах

Файлы на запоминающем устройстве хранятся в секторах. Секторы, отмеченные как неиспользуемые, могут хранить данные, обычно в группах секторов, называемых блоками . Файловая система определяет размер и положение файлов, а также то, какие секторы готовы к использованию.

Со временем, из-за того, как файловая система хранит данные, запись на запоминающее устройство и удаление с него вызывает фрагментацию из-за разрывов, которые неизбежно возникают между различными частями файла. Бесплатная утилита дефрагментации может помочь исправить это.

Без структуры для организации файлов было бы не только почти невозможно удалить установленные программы и получить определенные файлы, но и не могло бы существовать два файла с одинаковым именем, потому что все могло бы находиться в одной папке (что является одной из причин, по которой папки так полезный).

Файлы с одинаковыми именами означают, например, изображение. Файл IMG123.jpg может существовать в сотнях папок, потому что каждая папка используется для разделения файла, поэтому конфликта нет. Однако файлы не могут иметь одно и то же имя, если они находятся в одном каталоге.

Файловая система хранит не только файлы, но и информацию о них, такую ​​как размер блока сектора, информацию о фрагменте, размер файла, атрибуты, имя файла, расположение файла и иерархию каталогов.

Некоторые операционные системы, отличные от Windows, также используют FAT и NTFS, но много разных типов файловых систем усеивают горизонт операционной системы, например HFS +, используемый в продуктах Apple, таких как iOS и macOS. В Википедии есть исчерпывающий список файловых систем, если вам больше интересна эта тема.

Иногда термин «файловая система» используется в контексте разделов. Например, выражение «на моем жестком диске две файловые системы» не означает, что диск разделен между NTFS и FAT, а означает наличие двух отдельных разделов, которые используют один и тот же физический диск.

Большинству приложений, с которыми вы контактируете, для работы требуется файловая система, поэтому она должна быть на каждом разделе. Кроме того, программы зависят от файловой системы, что означает, что вы не можете использовать программу в Windows, если она была создана для использования в macOS.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять Файловые системы

в операционной системе: структура, атрибуты, тип

Что такое файловая система?

Файл - это набор коррелированной информации, записанной на вторичном или энергонезависимом запоминающем устройстве, таком как магнитные диски, оптические диски и ленты.Это метод сбора данных, который используется в качестве среды для ввода и получения вывода от этой программы.

Как правило, файл представляет собой последовательность битов, байтов или записей, значение которых определяется создателем файла и пользователем. У каждого файла есть логическое место для хранения и поиска.

В этом руководстве по операционной системе вы узнаете:

Цель системы управления файлами

Вот основные цели системы управления файлами:

  • Она обеспечивает поддержку ввода-вывода для различных типов устройств хранения.
  • Сводит к минимуму вероятность потери или уничтожения данных
  • Помогает ОС стандартизировать процедуры интерфейса ввода-вывода для пользовательских процессов.
  • Он обеспечивает поддержку ввода-вывода для нескольких пользователей в многопользовательской системной среде.

Свойства файловой системы

Вот важные свойства файловой системы:

  • Файлы хранятся на диске или другом хранилище и не исчезают при выходе пользователя из системы.
  • Файлы имеют имена и связаны с правами доступа, которые разрешают управляемый совместный доступ.
  • Файлы могут быть организованы или иметь более сложные структуры, отражающие взаимосвязь между ними.

Файловая структура

Файловая структура должна иметь предопределенный формат, понятный операционной системе. Он имеет исключительно определенную структуру, основанную на его типе.

Три типа файловой структуры в ОС:

  • Текстовый файл: это последовательность символов, организованная в строки.
  • Объектный файл: это последовательность байтов, организованная в блоки.
  • Исходный файл: это набор функций и процессов.

Атрибуты файла

Файл имеет имя и данные. Кроме того, он также хранит метаинформацию, такую ​​как дата и время создания файла, текущий размер, дата последнего изменения и т. Д. Вся эта информация называется атрибутами файловой системы.

Вот некоторые важные атрибуты файлов, используемые в ОС:

  • Имя: Это единственная информация, хранящаяся в удобочитаемой форме.
  • Идентификатор : Каждый файл идентифицируется уникальным номером тега в файловой системе, известным как идентификатор.
  • Расположение: Указывает на расположение файла на устройстве.
  • Тип: Этот атрибут требуется для систем, поддерживающих различные типы файлов.
  • Размер . Атрибут, используемый для отображения текущего размера файла.
  • Защита . Этот атрибут назначает и контролирует права доступа на чтение, запись и выполнение файла.
  • Время, дата и безопасность: Он используется для защиты, безопасности, а также используется для мониторинга

Тип файла

Это относится к способности операционной системы различать различные типы файлов, такие как текстовые файлы, двоичные файлы. , и исходные файлы.Однако операционные системы, такие как MS_DOS и UNIX, имеют следующие типы файлов:

Символьный специальный файл

Это аппаратный файл, который считывает или записывает данные посимвольно, например мышь, принтер и т. Д.

Обычные файлы

  • В этих типах файлов хранится пользовательская информация.
  • Это может быть текст, исполняемые программы и базы данных.
  • Он позволяет пользователю выполнять такие операции, как добавление, удаление и изменение.

Файлы каталога

  • Каталог содержит файлы и другую информацию об этих файлах.По сути, это папка для хранения и организации нескольких файлов.

Специальные файлы

  • Эти файлы также называются файлами устройств. Он представляет физические устройства, такие как принтеры, диски, сети, флэш-накопители и т. Д.

Функции файла

  • Создать файл, найти место на диске и сделать запись в каталоге.
  • Запись в файл, требуется позиционирование внутри файла
  • Чтение из файла включает позиционирование внутри файла
  • Удаление записи каталога, освобождение места на диске.
  • Перемещение: перемещение позиции чтения / записи.

Термины, обычно используемые в файловых системах

Поле:

В этом элементе хранится одно значение, которое может быть статическим или переменной длины.

БАЗА ДАННЫХ:

Сбор связанных данных называется базой данных. Связи между элементами данных явные.

ФАЙЛОВ:

Файлы - это набор похожих записей, которые рассматриваются как единый объект.

ЗАПИСЬ:

Тип записи - это сложный тип данных, который позволяет программисту создавать новый тип данных с желаемой структурой столбцов.Он группирует один или несколько столбцов для формирования нового типа данных. У этих столбцов будут собственные имена и тип данных.

Методы доступа к файлам

Доступ к файлам - это процесс, который определяет способ доступа к файлам и их считывания в память. Как правило, операционные системы всегда поддерживают единый метод доступа. Хотя есть операционная система, которая также поддерживает множественные методы доступа.

Три метода доступа к файлам:

  • Последовательный доступ
  • Прямой произвольный доступ
  • Последовательный доступ с индексом

Последовательный доступ

В этом типе метода доступа к файлам доступ к записям осуществляется в определенной заранее заданной последовательности.В методе последовательного доступа информация, хранящаяся в файле, также обрабатывается по очереди. Большинство компиляторов обращаются к файлам с помощью этого метода доступа.

Произвольный доступ

Метод произвольного доступа также называется прямым произвольным доступом. Этот метод позволяет получить прямой доступ к записи. Каждая запись имеет свой собственный адрес, по которому можно получить прямой доступ для чтения и записи.

Последовательный доступ

Этот тип метода доступа основан на простом последовательном доступе.В этом методе доступа для каждого файла создается индекс с прямым указателем на разные блоки памяти. В этом методе поиск по индексу выполняется последовательно, и его указатель может напрямую обращаться к файлу. Для повышения эффективности доступа можно использовать несколько уровней индексации. Это также сокращает время, необходимое для доступа к одной записи.

Распределение пространства

В операционной системе файлам всегда выделяется дисковое пространство.

Три метода распределения пространства:

  • Связанное распределение
  • Индексированное распределение
  • Непрерывное выделение

Непрерывное выделение

В этом методе

  • Каждый файл использует непрерывное адресное пространство в памяти.
  • Здесь ОС назначает дисковый адрес в линейном порядке.
  • В методе непрерывного распределения внешняя фрагментация является самой большой проблемой.

Связанное размещение

В этом методе

  • Каждый файл содержит список ссылок.
  • Каталог содержит ссылку или указатель в первом блоке файла.
  • В этом методе отсутствует внешняя фрагментация
  • Этот метод размещения файлов используется для файлов с последовательным доступом.
  • Этот метод не идеален для файла с прямым доступом.

Индексированное размещение

В этом методе

  • Справочник содержит адреса индексных блоков конкретных файлов.
  • Создается индексный блок, содержащий все указатели на определенные файлы.
  • Все файлы должны иметь отдельные индексные блоки для хранения адресов дискового пространства.

Каталоги файлов

Один каталог может содержать или не содержать несколько файлов.Он также может иметь подкаталоги внутри основного каталога. Информация о файлах хранится в каталогах. В ОС Windows это называется папками.

Одноуровневый каталог

Ниже приводится информация, которая хранится в каталоге:

  • Имя Имя, которое отображается пользователю.
  • Тип : Тип каталога.
  • Позиция : текущие указатели следующего чтения / записи.
  • Местоположение : Место на устройстве, где хранится заголовок файла.
  • Размер : количество байтов, блока и слов в файле.
  • Защита : Контроль доступа при чтении / записи / выполнении / удалении.
  • Использование : Время создания, доступа, модификации

Типы файлов - имя, расширение

com, bin или none
Тип файла Обычное расширение Функция
2032 Исполняемый готовая к запуску программа на машинном языке
Object obj, o соответствует, машинный язык, не связан
Исходный код c.p, pas, 177, asm, a исходный код на разных языках
Пакетный bat, sh Серия команд для выполнения
Текст txt, doc документы текстовых данных
Текстовый процессор doc, docs, tex, rrf и т. Д. различные форматы текстового процессора
Библиотека lib, h библиотеки подпрограмм
Архив arc, tar связанных файла, сгруппированных в один файл, иногда в сжатом виде.

Сводка:

  • Файл - это набор коррелированной информации, записанной на вторичном или энергонезависимом запоминающем устройстве, таком как магнитные диски, оптические диски и ленты.
  • Он обеспечивает поддержку ввода-вывода для различных типов запоминающих устройств.
  • Файлы хранятся на диске или другом хранилище и не исчезают, когда пользователь выходит из системы.
  • Файловая структура должна иметь предопределенный формат, чтобы ее понимала операционная система.
  • Тип файла относится к способности операционной системы различать различные типы файлов, такие как текстовые файлы, двоичные файлы и исходные файлы.
  • Создайте место на диске и сделайте запись в каталоге.
  • Метод индексированного последовательного доступа основан на простом последовательном доступе
  • В методе последовательного доступа доступ к записям осуществляется в определенной заранее заданной последовательности
  • Метод произвольного доступа также называется прямым произвольным доступом
  • Три типа методов распределения пространства:
    • Связанное размещение
    • Индексированное размещение
    • Непрерывное размещение
  • Информация о файлах хранится в каталогах

Типы устройств хранения - Dropbox

Емкость хранилища больше не зависит от физической емкости вашего компьютера.Существует множество вариантов хранения файлов при сохранении места на компьютере, телефоне или планшете. Если ваши устройства работают медленно и им не хватает места, вы можете выгрузить файлы на физическое запоминающее устройство. Или, что еще лучше, используйте лучшую технологию хранения и сохраняйте файлы в облаке.

Облачное хранилище

Хотя облачное хранилище и не является устройством само по себе, оно является новейшим и наиболее универсальным типом хранилища для компьютеров. «Облако» - это не одно место или объект, а, скорее, огромное количество серверов, размещенных в центрах обработки данных по всему миру.Когда вы сохраняете документ в облаке, вы сохраняете его на этих серверах.

Поскольку облачное хранилище хранит все в Интернете, оно не использует дополнительное хранилище вашего компьютера, что позволяет сэкономить место.

Облачное хранилище предлагает значительно большую емкость, чем USB-накопители и другие физические устройства. Это избавляет вас от необходимости просматривать каждое устройство в поисках нужного файла.

В то время как внешние жесткие диски и твердотельные накопители когда-то были популярны за их портативность, они тоже уступают облачным хранилищам.Не так много карманных внешних жестких дисков. Хотя они меньше и легче внутреннего накопителя компьютера, они по-прежнему являются материальными устройствами. Облако, с другой стороны, может пойти с вами куда угодно, не занимая никакого физического пространства и без физических уязвимостей внешнего диска.

Внешние запоминающие устройства также были популярны как быстрое решение для передачи файлов, но они полезны только в том случае, если у вас есть доступ к каждому физическому устройству. Облачные вычисления процветают, поскольку многие предприятия теперь работают удаленно.Скорее всего, вы не стали бы отправлять USB-накопитель за границу, чтобы отправить большой файл коллеге. Облачное хранилище действует как мост между удаленными сотрудниками, упрощая совместную работу издалека.

Если вы забыли принести на встречу жесткий диск с важными документами, вы ничего не можете сделать, кроме как вернуться и взять его. Если вы сломаете или полностью потеряете жесткий диск, вряд ли вы когда-нибудь вернете эти данные. Этих рисков нет для облачного хранилища - ваши данные зарезервированы и доступны в любое время и в любом месте, если у вас есть доступ к Интернету.

С помощью Dropbox Smart Sync вы можете получить доступ к любому файлу в Dropbox со своего рабочего стола. Это похоже на локальное хранение файлов - только они не занимают место на диске. Хранение всех ваших файлов в Dropbox означает, что они всегда находятся на расстоянии одного клика. Вы можете получить к ним доступ с любого устройства с подключением к Интернету и мгновенно поделиться ими.

Внешние накопители

Помимо носителей информации, содержащихся в компьютере, существуют также цифровые запоминающие устройства, внешние по отношению к компьютерам.Они обычно используются для увеличения емкости хранилища на компьютере, на котором не хватает места, обеспечения большей мобильности или обеспечения простой передачи файлов с одного устройства на другое.

Внешние жесткие диски и твердотельные накопители

В качестве внешних накопителей можно использовать как жесткие диски, так и твердотельные накопители. Как правило, они предлагают самую большую емкость хранения среди внешних вариантов: внешние жесткие диски предлагают до 20 ТБ памяти, а внешние твердотельные накопители (по разумной цене) предлагают до 8 ТБ памяти.

Внешние жесткие диски и твердотельные накопители работают точно так же, как и их внутренние аналоги.Большинство внешних накопителей можно подключить к любому компьютеру; они не привязаны к одному устройству, поэтому представляют собой достойное решение для передачи файлов между устройствами.

Устройства флэш-памяти

Мы упоминали флеш-память ранее, когда обсуждали SSD. Устройство флэш-памяти содержит триллионы взаимосвязанных ячеек флэш-памяти, в которых хранятся данные. Эти ячейки содержат миллионы транзисторов, которые при включении или выключении представляют единицы и нули в двоичном коде, позволяя компьютеру читать и записывать информацию.

Одним из самых узнаваемых типов устройств флэш-памяти является USB-накопитель. Эти небольшие портативные запоминающие устройства, также известные как флэш-накопители или карты памяти, долгое время были популярным выбором в качестве дополнительного хранилища на компьютере. Прежде чем стало легко и быстро обмениваться файлами в Интернете, USB-флеш-накопители были необходимы для легкого перемещения файлов с одного устройства на другое. Однако их можно использовать только на устройствах с портом USB. Большинство старых компьютеров имеют порт USB, но для новых может потребоваться адаптер.

В наши дни USB-накопитель может вместить до 2 ТБ. Они дороже на гигабайт, чем внешний жесткий диск, но они преобладали как простое и удобное решение для хранения и передачи файлов меньшего размера.

Помимо USB-накопителей, устройства флэш-памяти также включают SD и карты памяти, которые вы узнаете как носитель информации, используемый в цифровых камерах.

Оптические запоминающие устройства

CD, DVD и Blu-Ray диски используются не только для воспроизведения музыки и видео - они также служат в качестве запоминающих устройств.В совокупности они известны как оптические запоминающие устройства или оптические носители.

Двоичный код хранится на этих дисках в виде крохотных выступов вдоль дорожки, которая по спирали выходит из центра диска. Когда диск находится в работе, он вращается с постоянной скоростью, в то время как лазер, содержащийся в дисководе, сканирует неровности на диске. То, как лазер отражает или отскакивает от выпуклости, определяет, представляет ли он 0 или 1 в двоичной системе.

DVD имеет более узкую спиральную дорожку, чем компакт-диск, что позволяет хранить больше данных, несмотря на тот же размер, а в дисководах DVD используется более тонкий красный лазер, чем в дисководах компакт-дисков.DVD-диски также позволяют использовать два слоя для дальнейшего увеличения их емкости. Blu-Ray поднял вещи на новый уровень, сохраняя данные на нескольких слоях с еще меньшими выступами, что требует еще более тонкого синего лазера для их чтения.

  • CD-ROM, DVD-ROM и BD-ROM относятся к оптическим дискам только для чтения. Записанные на них данные являются постоянными и не могут быть удалены или перезаписаны. Вот почему их нельзя использовать в качестве личного хранилища. Вместо этого они обычно используются для программ установки программного обеспечения.
  • Диски формата CD-R, DVD-R и BD-R допускают запись, но не могут быть перезаписаны. Какие бы данные вы ни сохранили на чистый записываемый диск, они будут постоянно храниться на нем. Таким образом, они могут хранить данные, но они не так гибки, как другие устройства хранения.
  • CD-RW, DVD-RW и BD-RE перезаписываются. Это позволяет вам записывать на них новые данные и стирать из них ненужные данные столько, сколько захотите. Их обогнали новые технологии, такие как флэш-память, но когда-то CD-RW были лучшим выбором для внешнего хранилища.Большинство настольных компьютеров и многие ноутбуки оснащены приводом для компакт-дисков или DVD-дисков.

CD может хранить до 700 МБ данных, DVD-DL может хранить до 8,5 ГБ, а Blu-Ray может хранить от 25 до 128 ГБ данных.

Дискеты

Хотя на данный момент они могут быть устаревшими, мы не можем обсуждать устройства хранения, не упомянув хотя бы скромную дискету, также известную как дискета. Дискеты были первыми широко доступными портативными съемными запоминающими устройствами. Вот почему большинство значков «Сохранить» выглядят именно так, они смоделированы по образцу гибкого диска.Они работают так же, как жесткие диски, но в гораздо меньшем масштабе.

Емкость дискет никогда не превышала 200 МБ, пока CD-RW и флеш-накопители не стали излюбленными носителями информации. IMac был первым персональным компьютером, выпущенным без дисковода для гибких дисков в 1998 году. С этого момента более 30-летнее господство гибких дисков очень быстро пришло в упадок.

Хранение в компьютерных системах

Запоминающее устройство - это аппаратное обеспечение, которое в основном используется для хранения данных.В каждом настольном компьютере, ноутбуке, планшете и смартфоне есть какое-то запоминающее устройство. Существуют также автономные внешние накопители, которые можно использовать на разных устройствах.

Хранилище необходимо не только для сохранения файлов, но и для запуска задач и приложений. Любой файл, который вы создаете или сохраняете на своем компьютере, сохраняется на его запоминающем устройстве. На этом запоминающем устройстве также хранятся любые приложения и операционная система вашего компьютера.

По мере развития технологий устройства хранения данных также претерпевают значительные изменения.В настоящее время запоминающие устройства бывают разных форм и размеров, и есть несколько различных типов запоминающих устройств, которые обслуживают разные устройства и функции.

Запоминающее устройство также известно как носитель данных или носитель данных. Цифровое хранилище измеряется в мегабайтах (МБ), гигабайтах (ГБ) и, в наши дни, в терабайтах (ТБ).

Некоторые компьютерные запоминающие устройства могут хранить информацию постоянно, в то время как другие могут хранить информацию только временно. Каждый компьютер имеет как первичную, так и вторичную память, причем первичная память действует как кратковременная память компьютера, а вторичная как долговременная память компьютера.

Первичная память: оперативная память (ОЗУ)

Оперативная память или ОЗУ - это основное хранилище компьютера.

Когда вы работаете с файлом на своем компьютере, он временно сохраняет данные в вашей оперативной памяти. ОЗУ позволяет выполнять повседневные задачи, такие как открытие приложений, загрузка веб-страниц, редактирование документа или игры. Это также позволяет вам переходить от одной задачи к другой, не теряя прогресса. По сути, чем больше ОЗУ вашего компьютера, тем быстрее и плавнее вы выполняете многозадачность.

RAM - это энергозависимая память, то есть она не может удерживать информацию после выключения системы. Например, если вы скопируете блок текста, перезагрузите компьютер, а затем попытаетесь вставить этот блок текста в документ, вы обнаружите, что ваш компьютер забыл скопированный текст. Это потому, что он временно хранился в вашей оперативной памяти.

RAM позволяет компьютеру получать доступ к данным в произвольном порядке и, таким образом, читать и писать намного быстрее, чем вторичное хранилище компьютера.

Вторичное хранилище: жесткие диски (HDD) и твердотельные накопители (SSD)

Помимо оперативной памяти, на каждом компьютере есть еще один накопитель, который используется для долговременного хранения информации. Это вторичное хранилище. Любой файл, который вы создаете или загружаете, сохраняется во вторичном хранилище компьютера. В компьютерах в качестве вторичного хранилища используются два типа запоминающих устройств: жесткие диски и твердотельные накопители. Хотя жесткие диски являются более традиционными из двух, твердотельные накопители быстро обгоняют жесткие диски в качестве предпочтительной технологии для вторичного хранилища.

Вторичные запоминающие устройства часто бывают съемными, поэтому вы можете заменить или обновить запоминающее устройство своего компьютера или перенести накопитель на другой компьютер. Есть заметные исключения, такие как MacBook, в которых нет съемного хранилища.

Жесткие диски (HDD)

Жесткий диск (HDD) - оригинальный жесткий диск. Это магнитные запоминающие устройства, которые существуют с 1950-х годов, хотя со временем они эволюционировали.

Жесткий диск состоит из набора вращающихся металлических дисков, называемых пластинами.На каждом вращающемся диске есть триллионы крошечных фрагментов, которые можно намагнитить, чтобы представить биты (единицы и нули в двоичном коде). Приводной рычаг с головкой чтения / записи сканирует вращающиеся пластины и намагничивает фрагменты, чтобы записать цифровую информацию на жесткий диск, или обнаруживает магнитные заряды для считывания информации с него.

Жесткие диски

используются в телевизионных и спутниковых рекордерах и серверах, а также в хранилищах ноутбуков и ПК.

Твердотельные накопители (SSD)

Твердотельные накопители появились гораздо позже, в 90-х годах.SSD-накопители не полагаются на магниты и диски, вместо этого они используют тип флэш-памяти, называемый NAND. В SSD полупроводники хранят информацию, изменяя электрический ток цепей, содержащихся в накопителе. Это означает, что в отличие от жестких дисков, твердотельные накопители не требуют движущихся частей для работы.

Из-за этого твердотельные накопители не только работают быстрее и плавнее, чем жесткие диски (жестким дискам требуется больше времени для сбора информации из-за механической природы их пластин и головок), но и, как правило, они служат дольше, чем жесткие диски (с таким большим количеством сложных движущихся частей жесткие диски более долговечны. уязвимы для повреждений и износа).

Помимо новейших ПК и ноутбуков высокого класса, твердотельные накопители можно найти в смартфонах, планшетах, а иногда и в видеокамерах.

Лучший способ хранить большие объемы данных

Если вам не хватает места на ваших устройствах, пора поискать альтернативное запоминающее устройство. Даже внешние устройства хранения, такие как флэш-накопители, могут исчерпать пространство, сломаться или потеряться. Вот почему лучший способ хранить все ваши файлы - в облаке. Это безопаснее, быстрее и проще для доступа.

Проект документации Linux


Информация о LDP
FAQ
Манифест / лицензия
История
Волонтеры / сотрудники
Должностные инструкции
Списки рассылки
IRC
Обратная связь

Автор / внесите свой вклад
Руководство для авторов LDP
Внесите свой вклад / помогите
Ресурсы
Как отправить
- Репозиторий GIT
Загрузок
Контакты

Спонсор сайта LDP
Мастерская

LDP Вики : LDP Wiki - это отправная точка для любой незавершенной работы
Члены | Авторы | Посетители
Документы

HOWTO : тематическая справка
последние обновления | основной индекс | просматривать по категориям
Руководства : более длинные и подробные книги
последние обновления / основной индекс
Часто задаваемые вопросы : Часто задаваемые вопросы
последние обновления / основной индекс
страницы руководства : справка по отдельным командам (20060810)
Бюллетень Linux : Интернет-журнал
Поиск / Ресурсы

Ссылки
Поиск OMF
Объявления / Разное


Обновления документов
Ссылка на недавно обновленные HOWTO.

Ваш комментарий будет первым

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2019 iApple-59.ru