知识扩展--FAT32 与 NTFS 的区别

2024-05-07 20:56 由飞子的唠唠叨发表于 #操作系统

FAT32 与 NTFS 的区别

什么是FAT32？

概述：

FAT32是Windows系统硬盘分区格式的一种。这种格式采用32位的文件分配表(File Allocation table)，使其对磁盘的管理能力大大增强，突破了FAT16对每一个分区的容量只有2 GB的限制。由于现在的硬盘生产成本下降，其容量越来越大，运用FAT32的分区格式后，我们可以将一个大硬盘定义成一个分区而不必分为几个分区使用，大大方便了对磁盘的管理。目前已被性能更优异的NTFS分区格式所取代。

优点：

在一个不超过8GB 的分区中，FAT32分区格式的每个簇容量都固定为4KB，与FAT16相比，可以大大地减少磁盘的浪费，提高磁盘利用率。目前，支持这一磁盘分区格式的操作系统有Win95、Win98、Win2000、Win2003和Win7。但是，这种分区格式也有它的缺点，首先是采用FAT32格式分区的磁盘，由于文件分配表的扩大，运行速度比采用FAT16格式分区的磁盘要慢。

缺点：

当文件删除后写入新资料，FAT不会将档案整理成完整片段再写入，长期使用后会使档案资料变得逐渐分散，而减慢了读写速度。硬盘碎片整理是一种解决方法，但必须经常整理来保持 FAT文件系统的效率。

什么是NTFS？

概述：

NTFS（New Technology File System）是[Windows NT](https://baike.baidu.com/item/Windows NT/759962?fromModule=lemma_inlink)内核的系列操作系统支持的、一个特别为网络和磁盘配额、文件加密等管理安全特性设计的磁盘格式，提供长文件名、数据保护和恢复，能通过目录和文件许可实现安全性，并支持跨越分区。

NTFS是一个日志文件系统，这意味着除了向磁盘中写入信息，该文件系统还会为所发生的所有改变保留一份日志。这一功能让NTFS文件系统在发生错误的时候（比如系统崩溃或电源供应中断）更容易恢复，也让这一系统更加强壮。在这些情况下，NTFS能够很快恢复正常，而且不会丢失任何数据。在很少出错情况下，微软表示你需要运行CHKDSK修复程序来对磁盘卷进行维护的概率特别低，其概率不到1%。

功能：

NTFS文件系统所具备3个功能：错误预警功能、磁盘自我修复功能和日志功能。

错误预警功能：在NTFS分区中，如果MFT【MFT指的是主文件表（Master File Table），它是NTFS卷上每一个文件的索引，保存着文件的属性记录。】所在的磁盘扇区恰好出现损坏，NTFS文件系统会比较智能地将MFT换到硬盘的其他扇区，保证了文件系统的正常使用，也就是保证了系统的正常运行。而FAT16和FAT32的FAT则只能固定在分区引导扇区的后面，一旦遇到扇区损坏，那么整个文件系统就要瘫痪。
磁盘自我修复功能：NTFS可以对硬盘上的逻辑错误和物理错误进行自动侦测和修复。在每次读写时，它都会检查扇区正确与否。当读取时发现错误，NTFS会报告这个错误；当向磁盘写文件时发现错误，NTFS会换一个完好位置存储数据。
日志功能：在NTFS文件系统中，任何操作都可以被看成是一个“事件”。事件日志一直监督着整个操作，当它在目标地，发现了完整文件，就会标记“已完成”。假如复制中途断电，事件日志中就不会记录“已完成”，NTFS可以在通电后重新完成刚才未完成的事件。

特点：

安全性

NTFS文件系统能够轻松指定用户访问某一文件或目录、操作的权限大小。NTFS能用一个随机产生的密钥把一个文件加密，只有文件的所有者和管理员掌握解密的密钥，其他人即使能够登录到系统中，也没有办法读取它。NTFS采用用户授权来操作文件，事实上这是网络操作系统的基本要求有给定权限的用户才能访问指定的文件。NTFS还支持加密文件系统(EFS)以阻止未授权的用户访问文件。
容错性

NTFS使用了一种被称为事务登录的技术跟踪对磁盘的修改。因此，NTFS可以在几秒钟内恢复错误。
稳定性

NTFS文件系统的文件不易受到病毒和系统崩溃的侵袭。这种抗干扰能力直接源自于Windows NT操作系统的高度安全性能，NTFS文件系统只能被WindowsNT以及以NT为内核的Windows 2000/XP以上系统所识别。即使FAT和NTFS两种文件系统在一个磁盘中并存时，NTFS采用与FAT不同的方法来定位文件映像，克服了FAT文件系统存在许多闲置扇区空间的缺点。
向下的可兼容性

NTFS文件系统可以存取FAT文件系统和HPFS文件系统的数据，如果文件被写入可移动磁盘(特别是软盘)时，它将自动采用FAT文件系统。
可靠性

NTFS把重要交易作为一个完整交易来处理，只有整个交易完成之后才算完成，这样可以避免数据丢失。如向NTFS分区中写文件时，会在内存中保留文件的一份拷贝，然后检查向磁盘中所写的文件是否与内存中的一致。如果两者不一致，操作系统就把相应的扇区标为坏扇区而不再使用它(簇重映射)，然后用内存中保留的文件拷贝重新向磁盘上写文件。如果在读文件时出现错误，NTFS则返回一个读错误信息，并告知相应的应用程序数据已经丢失。
大容量

NTFS彻底解决存储容量限制，最大可支持16EB。(1024B=1KB，1024KB=1MB，1024MB=1GB，1024GB=1TB，1024TB=1PB，1024PB=1EB)。NTFS的簇大小一般从512字节到4KB。
长文件名

NTFS允许长达255个字符的文件名，突破FAT的8.3标准限制(FAT规定主文件名为8个字符扩展名为3个字符)。NTFS文件系统的最大缺点就是它只能被WindowsNT/2000/XP以上系统、Linux系统所识别。虽然NTFS文件系统可以存取FAT文件系统的文件，但它的文件却不能被FAT文件系统所存取，当系统崩溃时我们只有用软盘、光盘或U盘启动，启动后他们用的FAT或FAT32文件系统是是无法访问NTFS文件系统的给数据抢救带来不便。

两者的区别

综合上面FAT32 和 NTFS 各自的特点来看，两者的区别主要有以下几点：

文件和分区大小支持不同：FAT32文件系统不支持超过4GB的大文件，且最大支持2TB的分区；NTFS文件系统没有对文件大小和分区大小的限制，可以支持更大的文件和更大的分区。
安全性和功能不同：FAT32文件系统提供基本的文件访问权限，但功能相对简单；NTFS文件系统提供更强大的安全功能，如文件加密、权限控制和审核，以及文件系统恢复能力。
兼容性不同：FAT32文件系统具有良好的兼容性，几乎可以在所有操作系统和设备上进行读写操作；NTFS文件系统虽然兼容性也很好，但在某些情况下可能不如FAT32，这也是NTFS最大的缺点。
性能不同：FAT32文件系统通常具有较高的读写效率；NTFS文件系统使用事务处理日志和恢复技术，可以自动修复问题，提高数据安全性。
适用场景不同：FAT32文件系统简单易用，适合一般用户和简单应用场景，常被用于移动设备和外部存储介质；NTFS文件系统适合需要更高安全性和更多功能的应用场景，多用于电脑、移动硬盘等大中型空间容量的磁盘。