Файловые системы FAT(File Allocated Table)

FAT и способы размещения файлов на диске:
- в начале раздела хранится две копии FAT таблиц
- каждая FAT таблица состоит из записей о файлах и каталогах, расположенных последовательно на диске.
- каждая запись состоит из полей, описывающих характеристики файла или каталога
- в начале каждой записи есть поле признака файла или каталога, которое определяет запись описывает файл или каталог. От этого зависит значение следующих полей записи
- в каждой записи файла есть поля: имя файла, размер, дата создания, атрибуты,…
- поиск соответствующей папки происходит по полю-ссылке в записи предыдущего каталога. Это поле содержит адрес записи для подкаталога в FAT таблице.
- поиск файла происходит по имени при последовательном переборе всех записей в соответствующей папке, что не совсем быстро при большом количестве файлов в папке.

Особенности FAT:
- есть 3 варианта:
1) FAT 16 – первоначальная файловая система, которая использовалась в DOS, Windows 3.11/95 (имя файла в формате 8.3) Удобна для дисков и разделов размером до 400 Мбайт и для больших – потеря дискового пространства из-за больших кластеров. Максимальный размер раздела 2Гб.
2) VFAT (Virtual FAT) – расширенный FAT для поддержки длинных имен файлов (до 255 символов)
3) FAT32 – переработанная файловая система с 32 битовым полем адреса. Позволяет использовать маленькие кластеры на больших дисках, что эффективно использует дисковое пространство. Использует длинные имена файлов (до 255 символов)
Во всех версиях файловой системы FAT есть общие особенности:
- отсутствуют ограничения доступа к файлам и папкам локально, есть только общий доступ через сеть
- большая фрагментация файлов т.к. размещение на диске в первое попавшееся свободное пространство без учета размера файла
- при физической порче кластеров – файл не читается
- Максимальный размер файла и раздела FAT составляет 4 Гбайт
- Система FAT имеет наименьшие накладные расходы (менее 1 Мбайт) т.е это объем информации о каждом файле и каталоге (раз мер файла, его длина, адрес начала и.т.д.).

 

Занятие 2. Файловая система NTFS.

· Встроенная система безопасности.

a) пользовательские бюджеты. С Windows NT можно работать только после процедуры регистрации, в которой вы вводите имя своей учётной записи и пароль.

b) права доступа к объектам. С любым объектом (файлы, драйвера, системные ресурсы) можно работать только имея на это право. Даже сама Windows NT не сможет получить доступ к своим файлам, если администратор запретил ей доступ. И тогда кому-то придётся восстанавливать систему.

· Повышенная надёжность.

a) Ряд встроенных возможностей восстановления системы - ERD(Emergency Repair Disk), резервное копирование.

b) возможность создания RAID (redundant frrays of inexpensive disks), избыточный массив недорогих дисков). При выходе из строя одного из дисков, остальные его автоматически заменят и восстановят хранящуюся на нём информацию.

c) Высоко надёжная файловая система NTFS:

d) Встроенная поддержка отказоустойчивости

1. На низком уровне – автоматическое определение сбойных кластеров и их дальнейшее не использование. Если при записи в кластер произошла ошибка, то этот кластер помечается как сбойный и все данные переносятся в другой кластер. Это выполняется прозрачно на уровне драйвера файловой системы и программы работающие с диском не видят этот процесс.

2. На верхнем уровне - каждое обращение к диску представляет собой документированную транзакцию, т.е. обращении к диску сначала регистрируется в специальном журнале дисковых операций (специальном файле). В нем указано, где и что изменяется. И пометка о выполнении будет произведена только после успешного завершения операции с диском. Каждый раз, при загрузке, Windows NT просматривает журнал файловых транзакций и если в нём присутсвуют записи о незавершённых транзакциях (при сбое диска, электропитания, процессора и т.д.) производит откат транзакции, восстанавливает диск в исходное состояние, которое было до начала операции. Или, если есть возможность завершить транзакцию, она выполняется, т.е. то что ОС не смогла сделать по каким-то причинам, она сделает после перезагрузки.

3. NTFS хранит две копии загрузочной записи диска (в ней указаны параметры диска), одну в начале, другую в середине диска.

4. NTFS хранит две копии MFT (Master File Table) – таблице, где хранятся записи о всех файлах и каталогах диска.

 

· Размер файлов и разделов NTFS:

NTFS поддерживает файлы и разделы большего размера, чем файловая система FAT, которые теоретически могут достигать 16 экзабайт. Для обычного оборудования максимальный размер файла составляет от 4 до 64 Гбайт. Реальный наибольший размер раздела NTFS на обычном оборудовании не превышает 2 терабайт из-за стандартных ограничений на максимальное количество и размер секторов диска. В связи с накладными расходами файловой системы (для каждого файла и каталога дополнительно хранится информации о правах доступа к ним) рекомендуемый минимальный размер раздела NTFS составляет 50 Мбайт.

· Быстродействие:

1. Все каталоги хранятся в одном метафайле (MFT ), что ускоряет доступ даже к самым разветвлённым деревьям каталогов.

2. Если файл или каталог маленький, то он хранится целиком прямо в записи MFT.

3. Все записи о файлах и каталогах в метафайле отсортированы, что ускоряет поиск нужной записи. Например для поиска нужной записи в FAT каталоге с 30.000 записей в среднем пришлось бы просмотреть 30.0000/2=15000записей. При поиске на NTFS диске для этого нужно просмотреть Log₂30000=16 записей.

4. Файлы на дисковом пространстве размещаются в run(пробегах) – непрерывных областях диска. Это исправляет основной недостаток FAT – громоздкие цепочки кластеров. Например на 1Gb диске для файла в 1Mb FAT выделит 32 кластера (при большом числе маленьких файлов сильно возрастут потери на неиспользуемые остатки последних кластеров); FAT32 выделит 256 кластеров; NTFS может выделить только 2 пробега по 512Kb.

· Новые возможности файловой системы

1. Маленький размер кластера (512b по умолчанию) независимо от размера диска, предотвращающий потерю дискового пространства остатками последних кластеров. Такие потери могут составлять до 60% для FAT, и до 40% для FAT32.

2. Возможность системы создавать большие кластера (64Kb), наиболее эффективные для хранения больших файлов (нет необходимости обрабатывать длинные записи о цепочках кластеров).

3. Новый атрибут Copmressed, устанавливаемый для файлов и каталогов, и поддерживаемый низкоуровневым драйвером NTFS. На других файловых системах можно сжимать только целые диски. Программы обращаясь к файлам и каталогом с атрибутом Compressed не замечают что драйвер распаковывает данные при чтении, и запаковывает при записи.

4. NTFS поддерживает отдельные корзины (Recycle Bin) для каждого пользователя, что повышает безопасность. Если пользователь удаляет файл, содержащий конфиденциальные сведения, никто другой не сможет войти в систему и извлечь его из корзины

5. Из-за накладных расходов нельзя отформатировать дискету средствами NTFS

6. Квотирование дискового пространства: для каждого пользователя можно ограничить использование дискового пространства

Самостоятельная работа на закрепление:

1. Что нового появилось в файловой системе NTFS

 

Занятие 3. ИНСТАЛЛЯЦИЯ WIN 2003 Server.

 

Типы ОС Windows2003

Windows Server 2003 Standard Edition, сменила Windows 2000 Server. Поддерживает до двух центральных процессоров и до 4 Гбайт оперативной памяти.

• Windows Server 2003, Enterprise Edition, расширяет возможности Standard Edition, обеспечивая поддержку служб кластеров, служб метакаталогов и служб для Macintosh. В ней также поддерживаются 64-разрядные процессоры Intel Itanium, оперативная память с возможностью «горячей» замены и неоднородный доступ к памяти (nonuniform memory access, NUMA). Эта версия поддерживает до 32 Гбайт оперативной памяти на процессорах х86, до64 Гбайт оперативной памяти на процессорах Itanium и до 8центральных процессоров.

• Windows Server 2003, Datacenter Edition, — самый надежныйWindows-сервер. Эта версия поддерживает более сложную кластеризацию и способна работать с большими объемами оперативной памяти — до 64 Гбайт на процессорах х86 и до 128 Гбайт на процессорах Itanium. Минимальное количество процессоров для работы Datacenter Edition — 8, максимальное — 32.

Windows Server 2003, Web Edition, предназначена для запуска служб Web при развертывании Web-узлов и Web-приложений. Многие функции, в частности Active Directory, в ней отсутствуют.Из стандартных компонентов Windows в этой версии предусмотрены лишь распределенная файловая система DFS, шифрованная файловая система EFS и удаленный рабочий стол. Поддерживает до 2 Гбайт оперативной памяти и до 2 центральных процессоров.

 

 

Аппаратные требования установки Server 2003:

Характеристика	Standard Edition	Enterprise Edition	Datacenter Edition	Web Edition
Минимальное быстродействие процессора	133МГц	133 МГц для компьютеров на базе х86-совместимых процессоров 733 МГц для компьютеров с процессорами Itanium	400 МГц для компьютеров на базе х86-совместимых процессоров 733 МГц для компьютеров с процессорами Itanium	133МГц
Рекомендуемое быстродействие процессора	550 МГц	733 МГц	733 МГц	550 МГц
Минимальный поддерживаемый объем ОЗУ	128 Мбайт	128 Мбайт	51 2 Мбайт	128 Мбайт
Рекомендованный минимальный объем ОЗУ	256 Мбайт	256 Мбайт	1 Гбайт	256 Мбайт
Максимальный объем ОЗУ	4 Гбайт	32 Гбайт для компьютеров на базе х86-совместимых процессоров 512 Гбайт для компьютеров с процессорами Itanium	64 Гбайт для компьютеров на базе х86-совместимых процессоров 512 Гбайт для компьютеров с процессорами Itanium	2 Гбайт
Поддержка нескольких процессоров	До 4-х	До 8-ми»	Минимум 8 Максимум 64	До 2-х
Дисковое пространство, необходимое для установки	1,5 Гбайт	1,5 Гбайт для компьютеров на базе х86-совместимых процессоров 2,0 Гбайт для компьютеров с процессорами Itanium	1,5 Гбайт для компьютеров на базе х86-совместимых процессоров 2,0 Гбайт для компьютеров с процессорами Itanium	1,5 Гбайт

способы установки Windows Server 2003 можно классифицировать следующим образом.

§ По отношению к существующей операционной системе. Как уже говорилось ранее, в этом случае на выбор пользователя предоставляются следующие варианты:

§ установка новой копии Windows Server 2003 (включая организацию системы с двойной загрузкой);

§ обновление существующей операционной системы до Windows Server 2003.

§ По режиму установки:

§ ручная установка в интерактивном режиме, требующая вмешательства пользователя и ответов на запросы системы;

§ полуавтоматическая установка (с минимальным вмешательством со стороны пользователя);

§ полностью автоматическая установка.

§ По типу используемого носителя дистрибутивных файлов. Здесь можно выделить следующие варианты:

§ установка с использованием только дистрибутивного компакт-диска;

§ установка с локального жесткого диска;

§ установка через сеть.