ファイル システムとは[説明]

システム上のすべてのファイルは、ハードドライブまたはその他のストレージデバイス。これらのファイルを整理して保管するシステムが必要です。これがファイルシステムの機能です。ファイル システムは、ドライブ上のデータを分離し、別のファイルとして保存する方法です。ファイルに関するすべての情報 (名前、タイプ、権限、およびその他の属性) は、ファイル システムに格納されます。ファイル システムは、各ファイルの場所のインデックスを維持します。このように、オペレーティング システムはファイルを見つけるためにディスク全体をトラバースする必要がありません。

ファイル システムにはさまざまな種類があります。オペレーティング システムとファイル システムは互換性がなければなりません。そうして初めて、OS はファイル システムの内容を表示し、ファイルに対して他の操作を実行できるようになります。そうしないと、その特定のファイル システムを使用できなくなります。ファイル システムをサポートするために、ファイル システム ドライバをインストールすることで解決できます。

ファイル システムとは正確には何ですか?

ファイル システムは、ストレージ デバイス上のデータの物理的な場所を示すデータベースに他なりません。ファイルは、ディレクトリとも呼ばれるフォルダーに編成されます。各ディレクトリには、いくつかの基準に基づいてグループ化されたファイルを格納する 1 つ以上のサブディレクトリがあります。

コンピュータ上にデータがある場合、ファイル システムが必須です。したがって、すべてのコンピュータにはファイル システムがあります。

ファイル システムが多い理由

ファイル システムにはさまざまな種類があります。それらは、データの編成方法、速度、追加機能など、さまざまな側面で異なります。少量のデータを保存するドライブに最適なファイル システムもあれば、大量のデータをサポートする機能を備えたドライブもあります。一部のファイル システムはより安全です。ファイル システムが安全で堅牢な場合、最速ではない可能性があります。 1 つのファイル システムで最高の機能をすべて見つけるのは難しいでしょう。

したがって、「最適なファイル システム」を見つけることは意味がありません。各ファイル システムは異なる目的のために意図されているため、異なる機能セットを備えています。オペレーティング システムの開発と同時に、開発者は OS のファイル システムの構築にも取り組みます。 Microsoft、Apple、および Linux には独自のファイル システムがあります。新しいファイル システムをより大きなストレージ デバイスに拡張する方が簡単です。ファイル システムは進化しているため、新しいファイル システムは古いファイル システムよりも優れた機能を発揮します。

ファイル システムの設計は簡単な作業ではありません。多くの研究とヘッドワークがそれに費やされます。ファイル システムは、メタデータを保存する方法、ファイルを整理してインデックスを作成する方法などを定義します。これを行う方法はいくつかあります。したがって、どのファイル システムでも常に改善の余地があります。つまり、ファイル ストレージに関連するアクティビティを実行するためのより優れた、またはより効率的な方法です。

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ファイル システム – 詳細ビュー

ファイル システムの仕組みを理解するために、さらに深く掘り下げてみましょう。ストレージ デバイスは、セクタと呼ばれる部分に分割されます。すべてのファイルはこれらのセクターに保存されます。ファイル システムは、ファイルのサイズを検出し、ストレージ デバイス上の適切な位置に配置します。空きセクタには「未使用」というラベルが付けられます。ファイル システムは空きセクタを識別し、これらのセクタにファイルを割り当てます。

多くの読み取りおよび書き込み操作が実行された特定の時点の後、ストレージ デバイスはフラグメンテーションと呼ばれるプロセスを経ます。これは避けられませんが、システムの効率を維持するためにチェックする必要があります。最適化は逆のプロセスであり、断片化によって引き起こされた問題を修正するために使用されます。無料の最適化ツールも同じように利用できます。

ファイルをディレクトリとフォルダに整理すると、命名の異常をなくすことができます。フォルダーがなければ、同じ名前のファイルを 2 つ持つことはできません。整理された環境では、ファイルの検索と取得も簡単になります。

ファイル システムには、ファイルに関する重要な情報 (ファイル名、ファイル サイズ、ファイルの場所、セクター サイズ、ファイルが属するディレクトリ、フラグメントの詳細など) が保存されます。 .

一般的なファイル システム

1. NTFS

NTFS は New Technology File System の略です。 Microsoft は 1993 年にファイル システムを導入しました。Windows OS のほとんどのバージョン (Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、および Windows 10) は NTFS を使用します。

ドライブが NTFS としてフォーマットされているかどうかを確認する

ドライブにファイル システムを設定する前に、ドライブをフォーマットする必要があります。これは、ドライブのパーティションが選択され、その上のすべてのデータが消去され、ファイル システムをセットアップできることを意味します。ハード ドライブが NTFS またはその他のファイル システムを使用しているかどうかを確認するには、いくつかの方法があります。

• Windows で [ディスクの管理] (コントロール パネルにあります) を開くと、ファイル システムが指定され、ドライブに関する追加の詳細が表示されます。
• または、Windows エクスプローラーからドライブを直接右クリックすることもできます。ドロップダウン メニューに移動し、[プロパティ] を選択します。そこに記載されているファイル システムの種類が表示されます。

NTFS の機能

NTFS は、最大 16 EB の大きなサイズのハード ドライブをサポートできます。最大 256 TB のサイズの個々のファイルを保存できます。

トランザクション NTFS と呼ばれる機能があります。この機能を使用して構築されたアプリケーションは、完全に失敗するか、完全に成功します。これは、特定の変更がうまく機能しているのに、他の変更が機能していないというリスクを軽減するのに役立ちます。開発者が実行するすべてのトランザクションはアトミックです。

NTFS には、ボリューム シャドウ コピー サービスと呼ばれる機能があります。 OS およびその他のソフトウェア バックアップ ツールは、この機能を利用して、現在使用中のファイルをバックアップします。

NTFS はジャーナリング ファイル システムと言えます。システムの変更が行われる前に、その記録がログに作成されます。新しい変更がコミットされる前に失敗した場合、ログにより以前の状態に簡単に戻すことができます。

EFS – 暗号化ファイル システムは、個々のファイルとフォルダーを暗号化する機能です。

NTFS では、管理者はディスク使用量のクォータを設定する権限を持っています。これにより、すべてのユーザーが共有ストレージ スペースに平等にアクセスできるようになり、ユーザーがネットワーク ドライブのスペースを取りすぎないようにすることができます。

2.脂肪

FAT はファイル アロケーション テーブルの略です。 Microsoft は 1977 年にファイル システムを作成しました。FAT は、MS-DOS およびその他の古いバージョンの Windows OS で使用されていました。今日、NTFS は Windows OS のメイン ファイル システムです。ただし、FAT は引き続きサポートされているバージョンです。

FAT は時間とともに進化し、大きなファイル サイズのハード ドライブをサポートするようになりました。

FAT ファイル システムのさまざまなバージョン

FAT12

1980 年に導入された FAT12 は、MS-DOS 4.0 まで Microsoft Oss で広く使用されていました。フロッピー ディスクは今でも FAT12 を使用しています。 FAT12 では、ファイル名は 8 文字を超えることはできませんが、拡張子については 3 文字までです。現在使用されている多くの重要なファイル属性は、このバージョンの FAT で最初に導入されました (ボリューム ラベル、非表示、システム、読み取り専用)。

FAT16

16 ビットのファイル アロケーション テーブルは 1984 年に初めてリリースされ、バージョン 6.22 までの DOS システムで使用されていました。

FAT32

1996 年に導入された、FAT の最新バージョンです。 2 TB のドライブをサポートできます (さらに、64 KB のクラスターでは最大 16 KB まで)。

exFAT

EXFAT は、Extended File Allocation Table の略です。繰り返しになりますが、Microsoft によって作成され、2006 年に導入されましたが、これは FAT の次のバージョンとは見なされません。フラッシュ ドライブ、SDHC カードなどのポータブル デバイスでの使用を想定しています。このバージョンの FAT は、Windows OS のすべてのバージョンでサポートされています。ディレクトリごとに最大 2,796,202 個のファイルを保存でき、ファイル名は最大 255 文字です。

その他の一般的に使用されるファイル システムは

• HFS+
• Btrfs
• スワップ
• Ext2/Ext3/Ext4 (Linux システム)
• UDF
• GFS

ファイル システムを切り替えることはできますか?

ドライブのパーティションは、特定のファイル システムでフォーマットされています。パーティションを別のタイプのファイル システムに変換することは可能ですが、お勧めしません。重要なデータをパーティションから別のデバイスにコピーすることをお勧めします。

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ファイルの暗号化、ディスク クォータ、オブジェクトのアクセス許可、ファイルの圧縮、インデックス付きファイルの属性などの特定の属性は、NTFS でのみ使用できます。これらの属性は、FAT ではサポートされていません。したがって、このようなファイル システムの切り替えには、一定のリスクが伴います。 NTFS から暗号化されたファイルを FAT 形式のスペースに配置すると、そのファイルは暗号化されなくなります。アクセス制限がなくなり、誰でもアクセスできるようになります。同様に、NTFS ボリュームの圧縮ファイルを FAT フォーマットのボリュームに配置すると、自動的に解凍されます。

まとめ

• ファイル システムは、ファイルとファイル属性を格納する場所です。システムのファイルを整理する方法です。これは、OS によるファイルの検索と取得に役立ちます。
• ファイル システムにはさまざまな種類があります。各 OS には、OS にプリインストールされた独自のファイル システムがあります。
• ファイル システムの切り替えが可能です。ただし、以前のファイル システムの機能が新しいシステムでサポートされていない場合、すべてのファイルで古い機能が失われます。したがって、お勧めしません。