Другие особенности ФС

Надежность NTFS. NTFS является восстанавливаемой (recoverable) файловой системой, которая может привести себя в корректное состояние при практически любых реальных сбоях. Любая современная файловая система основана на таком поня­тии, как транзакция — действие, совершаемое целиком и кор­ректно или не совершаемое вообще.

Журналирование — средство, позволяющее существенно сократить число ошибок и сбоев системы. Опыт показывает, что NTFS восстанавливается в полностью корректное состояние даже при сбоях в очень загруженные дисковой активностью моменты. Она гарантирует согласованность данных тома, используя стандартную процедуру регистрации транзакций. Каждая операция ввода-вывода, которая изменяет файл на томе NTFS, рассматривается файловой системой как транзакция.

При модификации файла специальная компонента файловой системы — сервис регистрации файлов (Log File Service) — фиксирует всю информацию, необходимую для по-торения (redo) или отката (undo) транзакции в специальном файле с именем $LogFile. Если транзакция не завершается нормально, то NTFS пытается закончить транзакцию (повто­рить) или производит ее откат.

Для обеспечения сохранности пользовательских данных ис­пользуется программная поддержка массивов RAID (Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks — см. рис. 5.16) [24, 25]. В сочетании с поддержкой зеркализации дисков или расщепления с контролем четности (RAID 5) NTFS может выдержать любой одиночный сбой. В Windows NT под­держиваются уровни 0, 1 и 5. В RAID 0 данные расщепляются на блоки по 64 Кбайт, поддерживается от 2 до 32 дисков. RAID 1 осуществляется на уровне разделов, т. е. зеркализируются имен­но разделы. При отказе зеркализованного раздела администра­тор должен отменить отношения зеркализации, чтобы использо­вать оставшийся раздел как отдельный том. Затем можно ис­пользовать свободный раздел на другом диске, чтобы вновь установить зеркальные отношения. Зеркализации может быть подвергнут любой раздел, включая загрузочный (Boot Partition). В принципе зеркализация является более дорогим способом, чем Другие, так как коэффициент использования дискового пространства составляет только 50 %, с другой стороны, для неболь­ших сетей это весьма приемлемый вариант, так как для его реа­лизации достаточно только двух дисков.

RAID 5 требует минимум трех дисков (максимум 32 диска), поддерживает файловые системы FAT, NTFS, причем загрузочный раздел не может быть расщеплен. Если отказывает диск, входящий в состав массива RAID 5, то компьютер может продолжать работу и получать доступ к данным. Однако данные отказавшего диска будут в течение всего времени регенерироваться на основании данных других дисков, и производительность си темы может упасть. Можно воссоздать данные отказавшего диска на новом диске. Для этого нужно иметь свободный раздел на каком-либо работоспособном диске равного или большего раз мера, чем отказавший. Затем запускается процедура восстанет ления данных из пункта Regenerate меню Fault Tolerance утили­ты Disk Manager.

NTFS поддерживает также «горячее» переназначе­ние секторов, когда при возникновении ошибки из-за нали­чия плохого сектора данные переписываются в новый хороший сектор, а сбойный исключается из работы. Администратор уве­домляется с помощью утилиты просмотра событий Event Viewer о всех событиях, связанных с обработкой сбойных секторов, а также о потенциальной угрозе потери данных, если избыточная копия также отказывает.

Сжатие. NTFS имеет встроенную поддержку сжатия дис­ков — то, для чего раньше приходилось использовать Stacker или DoubleSpace. Любой файл или каталог в индивидуальном поряд­ке может храниться на диске в сжатом виде — этот процесс про­зрачен для приложений. Сжатие файлов осуществляется с высо­кой скоростью, однако при этом часто возникает отрицательный эффект — фрагментация сжатых файлов. Сжатие осуществляется блоками по 16 кластеров и использует так называемые вирту­альные кластеры — гибкое решение, позволяющее добить­ся полезных эффектов, например, половина файла может быть сжата, а половина — нет. Это достигается благодаря тому, что хранение информации о компрессированности определенных фрагментов очень похоже на обычную фрагментацию файлов.

Сжатый файл имеет «виртуальные» кластеры, реальной ин­формации в которых нет. Как только система обнаруживает та виртуальные кластеры, это означает, что данные предыдущего блока, кратного 16 кластерам, должны быть разжаты, а получившиеся данные должны заполнить виртуальные кластеры.

Hard Link — один и тот же файл может иметь два имени (несколько указателей файла-каталога или разных каталогов ссылаются на одну и ту же MFT-запись). Допустим, один и тот же файл имеет имена l.txt и 2.txt, и если пользователь удалит файл l.txt, останется файл 2.txt, наоборот, если сотрет 2.txt – останется файл 1.txt, т. е. оба имени с момента созда­ния файла равноправны. Файл физически удаляется лишь тогда, когда будет удалено его последнее имя.

Шифрование (NT5). Каждый файл или каталог может также быть зашифрован, что не даст возможность прочесть его другой инсталляцией ОС NT. В сочетании со стандартным паролем на загрузку системы, эта возможность обеспечивает достаточную для большинства применений безопасность избранных пользо­вателем важных данных.

В табл. 5.3 приведены некоторые характеристики ФС ряда различных ОС.