سيستم فايل NTFS چيست ؟

حتما تا كنون با عناويني همچون FAT16 و FAT32 آشنا هستيد . اين دو از سيستم هاي فايلي مايكروسافت هستند كه در حال حاضر با توجه به گسترش زمينه هاي مختلف سيستم هاي كامپيوتري ناكارآمد و غير قابل اطمينان هستند.
يكي از مهمترين مشكلات امنيتي در سيستم FAT16 و FAT32 عدم توانايي در تعريف سطوح مجوز دسترسي به فايل ها و يا پوشه ها مي باشد . كه اين امر مي تواند به عنوان يكي از دلايل ناكارآمدي و قابل اطمينان نبودن اين سيستم ها در سطوح شبكه باشد .
بر اين اساس مايكروسافت سيستم فايلي جديدي تحت عنوان NTFS را ايجاد نمود كه از يك ساختار 64 بيتي پشتيباني مي كند و از اين رو كاربران مي توانند فايل هايي ايجاد كنند كه طول نام آنها تا 256 كاركتر باشد .
چهار مجوز استاندارد در سيستم NTFS براي فايل ها و پوشه ها وجود دارند :
1- No Access: با انتخاب اين گزينه كاربران هيچگونه مجوزي براي خواندن ، نوشتن و ... فايل يا پوشه مربوطه نخواهند داشت .
2- Read : با توجه به آنكه اجزاه خواندن يك فايل شامل اجراي آن نيز مي باشد ،از اين رو كاربري كه اين سطوح از دسترسي را داشته باشد مي تواند فايل را اجرا كرده و آن را بخواند .
3- Change : اين سطح دسترسي و مجوز ، كاربر را قادر مي كند تا فايل را خوانده و در صورت لزوم تغييرات خود را در آن انجام دهد يا حني فايل را حذف كند .
4- Full Control : با فعال بودن اين گزينه كاربران داراي مجوز مي توانند فايل را خواند ، تغييرات مورد نياز را درآن ايجاد كرده و يا حذف كنند . در واقع تمام امكانات و اختياراتي كه كاربر در حالت Change دارد در اين قسمت نيز وجود دارد و فرق اين دو سطح مجوز در آن است كه با داشتن مجوز Full Control ، كاربر مي تواند حتي براي ساير كاربران سيستم دسترسي تعريف كند و يا دسترسي كاربر ديگر را از آن پوشه و يا فايل حذف كند .
از لحاظ امنيتي بهتر است حتي الامكان از اين مجوز استفاده نكنيد ، زيرا داشتن مجوز Change بالاترين سطح دسترسي را به كاربران مي دهد مگر آنكه واقعا بخواهيد كاربري امكان تعريف يا حذف مجوز براي سايرين را داشته باشد .
البته مجوزه هاي ديگري نيز چون Read Only ، No Execute، Execute Only ، Write Only و ... نيز قابل تعريف مي باشند .

تعریف مجوزها

تعيين مجوز براي منابع اشتراكي شبكه
مجوزهاي بررسي شده در فوق در واقع براي تعيين سطح دسترسي كاربراني است كه از يك سيستم بطور مشترك استفاده مي كنند . اما ممكن است سيستم شما در بين چندين سيستم ديگر و در يك شبكه قرار گرفته باشد و شما بخواهيد با تعيين سطح دسترسي هاي مشخص امكان دسترسي به يك يا چند كاربر بدهيد . پس از تعريف منابع اشتاركي در سيستم تان كه مي تواند فايل ها ، پوشه ها ، درايو ها ، چاپگر ، اسكنر و ... باشد ، كاربران داراي مجوز مي توانند به اين منابع دسترسي داشته باشند . با توجه به آنچه گذشت مي توان سطوح دسترسي كاربران در سطح شبكه را نيز به شكل زير تعريف كرد:
1- No Access: نازلترين سطح دسترسي (دسترسي وجود ندارد)
2- Read : اجرا و خواندن
3- Change : اجرا ، خواندن و اعمال تغييرات
4- Full Control : اجرا ، خواندن ، نوشتن و اعمال تغييرات ، تغيير در سطح مجوز ها
با توجه به اين توانايي ها شما مي توانيد براي يك فايل و يا پوشه در هر دو وضعيت سيستم محلي و شبكه ، مجوزلازم را به كاربران بدهيد . مثلا با تعيين مجوز Change براي يك فايل در سيستم محلي ، به كاربراني كه در پشت سيستم شما مي نشينند امكان اعمال تغييرات را در فايل بدهيد و با تعيين مجوز Read در سطح شبكه تنها امكان خواندن را به كاربراني كه از شبكه استفاده مي كنند بدهيد . البته در صورت جابجايي اين سطوح ، يعني تعيين مجوز Change, در سطح شبكه و Read در سطح سيستم محلي ، تنها مجوز Read كه حداقل سطح دسترسي بين اين دو است به كاربران داده مي شود و كاربران شبكه نيز تنها مي توانند فايل را خوانده و اجرا كنند . شكل زیر ، بوت سكتور يك ولوم قالب دار را با يك NTFS را شرح مي دهد .وقتي يك ولوم NTFS را قالب بندي مي كنيد ، برنامه قالب بندي اولين 16 قسمت را براي بوت سكتور و كد بوت استرپ اختصاص مي دهد.
Byte Offset
Field Length
Field Name
0x00
3 bytes
Jump Instruction
0x03
LONGLONG
OEM ID
0x0B
25 bytes
BPB
0x24
48 bytes
Extended BPB
0x54
426 bytes
Bootstrap Code
0x01FE
WORD
End of Sector Marker
در ولوم هاي NTFS ، اطلاعات رشته هايي هستند كه BPB ها را از يك BPB گسترده شده دنبال مي كند . ان اطلاعات كه در رشته ها قرار دارند Ntldr( برنامه لود كننده NT ) را قادر مي سازند تا ليست هاي فايل هاي اصلي ( MTF) را در طول شروع ، پيدا كنند. در ولوم هاي NT ، MFT در يك سكتور از پيش تعريف شده ، محدود نشده اند . اين موضوع در مورد ولوم هاي FAT16 و FAT32 نيز صادق است . به همين خاطر اگر سكتور بدي در محل نرمال آنها قرار گيرد ، MFT ها مي توانند جابه جا شوند. اگر اطلاعات خراب شده باشد ، MFT نمس تواند مستقر شود و ويندوز NT/2000 فرض را بر اين خواهد گذاشت كه ولوم قالب بندي نشده است .
مثال زير روشن خواهد كرد كه چگونه يك بوت سكتور ولوم NTFS هنگامي كه وندوز 2000 در حال اجراست ، قالب بندي مي شود . در اين قسمت نتيجه چاپي قالب بندي شده است .
در جدول زير قسمت هاي BPB وBPB گسترش يافته در ولوم NTFS شرح داده شده است .
به دليل اينكه يك سيستم در حال كار نرمال در بوت اسكوتر ها به دليل دسترسي به ولوم وجود دارد، بيشترين توصيه ما اين است كه ديسك مرورگر با قائده اي را مانند chkdsk نصب كنيد اين كار بسيار بهتر از اين است كه از همه اطلاعات خود BACK UP بگيريد تا از پاك شدن اطلاعات ضروري خود جلوگيري كنيد .

MFT

هر فايل در يك ولوم NTFS به وسيله ركوردي در يك فايل مخصوص به نام فهرست فايل اصلي يا ( MFT) نشان داده مي شود .
NTFS اولين 16 ركورد را در يك فهرست براي اطلاعات مخصوص رزرو مي كند . اولين ركورد از اين فهرست ، فهرست فايل اصلي را توصيف مي كند و خود به وسيله يك ركورد بازتابي MFT پيروي مي شود .اگر اولين ركورد MFT خراب شده باشد ،NTFS ركورد دوم را مي خواند تا بتواندركورد بازتابي MFT را كه اولين ركورد آن مانند اولين ركورد MFT است را پيدا كند مكان هاي اطلاعات كه به بخش هاي ركورد بازتابي MFT و MFT تقسيم شده اند ، در بو ت سكتور ها ثبت شده اند .نسخه اي ديگر از بوت سكتور در مركز منطقي ديسك محدود شده است . سومين ركورد MFT فايل ثبت كننده وقايع است كه براي ترميم فايل ها به كار برده مي شود . هفدهمين ركورد و ركوردهاي زيرين فهرست فايل اصلي براي هر كدام از فايل ها هستند.

طرح ساده ای از ساختمان MFT

فهرست فايل اصلي مقدار مشخصي از فضا را براي هر كدام از فايل هاي ركورد اختصاص مي دهد . خصوصيات يك فايل در فضاي اختصاص يافته در MTF نوشته مي شود .فايل ها كوچك و ديركتور ها ( معمولا 1500 بايتي و يا كوچكتر ) مانند فايلي كه در شكل بعد نشان داده شده است، مي توانند كاملا در داخل ركورد فهرست فايل اصلي جاسازي شوند .
اين طراحي دسترسي به فايل ها را بسيار سريع مي كند .براي مثال سيستم فايل FAT كه از يك فهرست فايل اختصاصي براي ليست كردن اسامي و آدرسها هر فايل استفاده مي كند FAT راهنما ، محتوي يك شاخص را به داخل يك فهرست فايل اختصاصي ثبت مي كند . وقتي شما بخواهيد يك فايل را ببينيد ، در ابتدا FAT فهرست فايل اختصاصي را مي خواند و مطمئن مي شود كه آن فايل وجود دارد . سپس FAT فايل ها را به وسيله زنجيره اي از واحد هاي اختصاصي اتصال يافته به آن فايل ، بازيافت مي نمايد .
ركورد هاي راهنما در داخل فهرست فايل اصلي قرار گرفته اند . بجاي اطلاعات ، راهنما ها محتوي اطلاعات شاخص هستند . ركورد هاي راهنماي كوچك ، كاملا در داخل ساختمان MFT مستقر هستند . راهنماهاي بزرگتر اساسا در داخل B-trees هستند و داراي ركوردهاي همراه اشاره گر هستند كه براي دسته هاي خروجي محتوي راهنماهاي ثبت كننده اي كه نمي توانند در داخل ساختمان MTFباشند ، مناسب هستند .

فايل NTFS نسبت داده شده :

سيستم فايل NTFS هر فايل و فولدر را مانند يك فايل نسبت داده شده مي بيند . عناصري مانند نام فايل و يا اطلاعات امنيتي خود فايل و حتي اطلاعات خود همه به عنوان فايل نسبت داده شده هستند . هر نسبت داده شده اي به وسيله يك نوع كد نسبت داده شده و يا اختيارا به وسيله يك اسم نسبت داده شناسايي ميگردد . هنگامي كه يك نسبت گر فايل بتواند در داخل ركورد فايل MFT متناسب شود ، به نام نسبت دهنده مقيم ناميده مي شوند .براي مثال اطلاعاتي از قبيل نام فايل ونشان زماني ، اغلب اوقات شامل ركورد فايل MTFمي گردند . هنگامي كه همه اطلاعات يك فايل براي متناسب بودن با ركورد فايل MTF بسيار بزرگ است ، بعضي از نسبت داده شده هاي آن غير ساكن مي شوند . نسبت داده شده هاي غير ساكن در جاي ديگرفضاي ديسك در ولوم به صورت دسته هاي يك يا بيشتر اختصاصي مي شوند .
NTFS ليست نسبت داده شده ها را ايجاد مي كند و آ نها را براي توضيح مكان ركوردهاي نسبت داده شده ، نسبت مي دهد .
فهرست 3-5 همه فايل هاي نسبت داده شده را كه به وسيله سيستم فايلNTFS تعريف شده است ليست وار نشان مي دهد. اين ليست قابليت وسعت بيشتر را دارد به دين معنا كه فايل هاي نسبت داده شده ديگري در آينده مي توانند تعريف شده و به اين ليست اضافه شوند .

بهينه سازي NTFS

اگر شما احتياجات ذخيره سازي خود را بررسي كنيد ، مي توانيد بعضي از پارامتر هاي سراسري NTFS را براي به دست آوردن افزايش قدرت اجرا يي CD تنيظم كنيد .
فاكتور هاي بسيار ديگري نيز موجود دارد ( ما در اينجا از ذكر نوع CD درايو و يا rpm خود داري مي كنيم )كه مي توانند بر روي اجراي NTFS تاثير بگذارند مانند : سايز دسته ، موقعيت ، قابليت ريز شدن فهرست فايل اصلي (MTF ) و فايل هاي صفحه بندي ، ولوم فشرده NTFS ، منبع ولوم NTFS ( كه به وسيله ولوم وجودي FAT به وجود مي آيند و يا معكوس مي شوند .

تعريف سايزدسته به طور دقيق :

دسته يك واحد اختصاص يافته است . اگر شما به طور مثال فايلي به اندازه 1 بايت ايجاد كنيد ، حداقل يك دسته بايد در سيستم فايل FAT اختصاص بيابد. اگر فايلي در NTFS به حد كافي كوچك باشد ،مي تواند بدون استفاده از دسته هاي ويرايشگر خود درركورد MFTزخيره شود . هنگامي كه فايل دورتر از مزر دسته بزرگ مي شود ، دسته ديگري اختصاصي مي شود . اين بدين معني است كه سايز دسته بزرگتر ، فضاي ديسك بيشتري را به خود اختصاص خواهد داد و در نتيجه اجرا بهتر است .
فهرست زير ارزش پيشفرض را كه ويندوز NT/2000/XP براي قالب بندي NTFS استفاده مي كند را نشان مي دهد :
بهرحال هر گاه شما فرمت ها را به صورت دستي قالب بندي كنيد ، مي توانيد سايز دسته را در جعبه فرمت محاوره به 512 بايت ، 1KB، 2KB ،4KB، 8KB، 16KB،32KB، 64KB تعيين كنيد . اين عمل چه چيزي به ما مي دهد ؟
ما به كمك اين عمل مي توانيم ميانگين سايز فايل را تعيين كنيم ونتيجتا بخش ها را فرمت نماييم . چگونه مي توانيم تعيين كنيم ؟ را ه آسان ( ولي ناهموار ) اين است كه شماره هاي فايل در يك درايو را به وسيله ديسك هاي نهايي كه دركيلوبايت ها استفاده مي شود ، تقسيم بندي كنيم . راه ديگر اين است كه به اطلاعاتي بپردازيد كه مي خواهيد آنها را در درايو قبل از قالب بندي ذخيره نماييد . هنگامي كه مي خواهيد مولتي مديا ها را كه در سايز بسيار بزرگ هستند ، دسته را بزرگتر كنيد تا يك اجرا توسعه پيدا كند . و اگر داري صفحات وب كوچك و يا مدارك مقاله اي هستيد ، سايز دسته را كوچك تر كنيد تا فضاي زيادي را از ديسك اشغال نكند . توجه : در ولوم ها ، داشتن سايز دسته ها بيش از 4 KB تراكم حمايت نمي شود . ذخيره و قسمت شدن MFT محتويات MFT مكررا سيستم هاي فايل و شاخص ها را استفاده مي كند . بنابراين اجراي MFT تاثير بسيار زيادي بر روي اجراي بي عيب ولوم مي گذارد. به وسيله قسمت ذخيره خطايNTFS ، حدود 12.5% سايز ولوم براي MFT خواهد بود يعني جائيكه به MFT اجازه داده مي شود تا بزرگ شود و به كاربر اين اجازه را نمي دهد كه اطلاعات را در آنجا بنويسد.براي مثال هنگامي كه فايل هاي بسياري به داخل درايو جابه جا مي شوند، MFT مي تواند دورتر از قسمت ذخيره بزرگ شده و تبديل به قسمت هايي شود . دليل ديگر اين است كه هنگامي كه شما فايل ها را حذف مي كنيد ، NTFS اكثر اوقات از فضاي خود در MTF براي ذخيره سازي فايل هاي جديد استفاده نمي كند و فقط مدخل MTF مانند هنگامي كه مدخل جديدي را براي فايل جديد حذف يا اختصاصي مي كند ، نشانه گذاري مي نمايد . اين عمل بعضي از اجرا ها و نتايج بازيافتي را داراست و به هر حال اين نيرو را به MFT مي دهد تا بتواند قسمت شود .
انتخاب فايل سيستم در ويندوز XP زياد ساده نيست و البته چيزيست كه بارها بايد انتخاب كنيم ! اصولا براي انتخاب فايل سيستم از ما در مورد دو نوع FAT32 و NTFS ميپرسند در حاليكه اين گونه در 3 بخش هست كه بايد بهش FAT رو هم اضافه كنيم ... در مورد FAT بايد بگم كه ماكزيموم 2 GB گنجايش براي هر درايو هست و از MS-DOS حمايت ميكند برا همينم اين گزينه رو كنار ميزاريم و ميريم سر اصل موضوع : اما اينكه صريحا بشه انتخاب كرد كه از كدوم نوع بايد استفاده كرد نميشه جواب داد چون هر كدام بسته به كارايي خودشون بايد مورد استفاده قرار بگيرند ...در مورد امنيت و اعتبار خوب بحثي نيست كه NTFS خيلي بهتر است . مجموعه نظر هاي بعضي شركت ها رو در زير در مورد قياس اين دو با هم ميارم :
امنيت: FAT32 براي فراهم اوردن امنيت بسيار ضعيف است چراكه كاربري كه به درايو خاصي دسترسي دارد به تمام فايلهاي ان درايو دسترسي خواهد داشت. NTFS به كاربران با مجوزهاي متفاوتي اجازه استفاده از فايلها و فولدر هاي درايو را ميدهد كه پيچيدگي سيستم را بالا ميبرد. ويندوز XP Professional از اين گزينه و پنهاني كردن ان حمايت ميكند .
سازگاري : ارزشهاي NTFS با ويندوز95/98/Me نميتوانند مشخص شوند . كه تنها مرتبط با وقتيستكه از دابل بوت كردن يا بوت چندگانه استفاده مي شود . FAT32 فقط موقعي مورد دسترسي هست كه كامپيوتر بايكي از اين سه ويندوز بالا بياد . FAT32 ميتواند به NTFS كانورت شود اما NTFS نميتواند بدون فرمت شدن كانورت شود .
بازدهي فضايي : NTFS ميتونه ديسك رو سهميه بندي كنه براي هر كاربر و ميتواند از فايلهاي كمپرس استفاده كند اما FAT32 نميتونه . در XP ‌ماكزيموم پارتيشن 32 GB هست روي FAT32 و اين عمل با NTFS به 16 TB Terabyte ميرسه اعتبار : FAT32 استعداد error گيريش خيلي زياد هست NTFS داراي لوگ فايل هست كه براي تعمير اتوماتيك فايل سيستم هست. NTFS از كلاسترهاي ديناميك حمايت ميكنه به اينصورت كه سكتورهاي خراب رو مشخص ميكنه كه ديگه براي دفعات بعدي استفاده نشوند.
منبع:http://www.bitasoft.ir