操作系统 FAT32和NTFS的区别

操作系统使用文件系统FAT32和NTFS。FAT32是最早的文件系统，用于早期的操作系统如DOS和Windows XP之前的版本；而NTFS是FAT32的继任者，用于较新的操作系统如Windows NT、2000及其后续版本。FAT32和NTFS的主要区别在于NTFS文件系统可以通过保持日志跟踪系统更改，而FAT32则不支持此功能，尽管FAT32也可用于可移动介质和存储驱动器。此外，NTFS支持非常大的文件和卷大小，并提供高效的数据组织。

在本文中，您将了解FAT32和NTFS在操作系统中的区别。但在讨论区别之前，您必须了解FAT32和NTFS以及它们各自的优缺点。

什么是FAT32文件系统

FAT32延伸了以32位块存储数据的先前文件系统。FAT32是FAT16文件系统的升级版，支持更大的介质并解决了FAT16的限制。FAT32曾被用于早期的操作系统，如Windows 95和Windows XP之前的版本。1970年代，Windows操作系统的第一个文件系统就是FAT32。它最初是为小于500 K的软盘驱动器而设计的。有三种类型的FAT：FAT12、FAT16和FAT32，每种都具有独特的文件大小和磁盘结构。当硬盘的最大容量为32 MB，分区的扇区大小为512 K时，FAT文件系统最初被用于MS-DOS。它通常用于可移动磁盘和存储设备。

在FAT32驱动器中，文件的最大大小不能超过4 GB，FAT32分区的大小也不能超过8 TB。使用FAT32的主要缺点是它不提供安全性。之前的FAT文件系统版本FAT16存在内部碎片问题，并且缺乏文件访问保护。

FAT32文件系统的磁盘空间管理

FAT32文件系统使用链接分配来管理控制数据，这些数据与文件系统分开存放。磁盘的文件分配表包含一个数组中每个磁盘块的元素。磁盘块分配给文件后，相关的FAT元素保存下一个磁盘块的地址。因此，磁盘块及其FAT组成了一个单元，通过链接分配具有与磁盘块相同的数据。

文件的目录项包含第一个磁盘块的地址，该磁盘块的FAT元素包含第二个磁盘块的地址。在最后一个磁盘块的FAT元素中包含了指示文件结束的特定代码。

FAT32文件系统的优势和劣势

FAT32文件系统具有各种优势和劣势。FAT32文件系统的一些优势和劣势如下：

优点

1. NTFS支持最大为 2TB 的磁盘分区。FAT16分区的最大尺寸仅为 2GB 。
2. 对于小于8GB的分区，最小簇大小仍为 4KB ，因此FAT32在大分区下利用的磁盘空间要少得多。
3. 它在 200MB 的分区上运行效果良好。
4. 它广泛用作多启动系统上的主分区，因为它与多个操作系统兼容。

缺点

1. 它是一个不安全的文件系统。
2. 大于 200MB 的分区可能会降低性能。
3. 碎片化是一个风险。

NTFS文件系统是什么

NTFS代表 新技术文件系统 ，首次发布于 1993年 ，现在在新的操作系统如Windows NT、 2000年 以及2个后续版本中使用。它是一个更强大、高性能的日志文件系统，包含ACL、多用户访问控制和其他多种特性，使其适用于受保护操作系统的使用。NTFS具有数据恢复、多流处理、容错性、安全性、增强的文件大小以及具备UNICODE名称的文件系统。 当由于数据结构复杂性而无法使用NTFS文件系统时，可以使用ExFAT，但需要具备比传统的FAT32文件系统更大的文件大小限制。

NTFS文件系统的磁盘空间管理

NTFS文件系统不依赖于不同的磁盘扇区大小。它使用簇概念分配磁盘空间，一个簇包含一组连续的扇区，且簇可能包含 2^n 个扇区。一个卷是在磁盘上使用位图文件来表示卷中已分配和未分配簇的逻辑分区。还有一个称为坏簇文件的文件来跟踪无法使用的簇。一个卷集允许你超过分区的容量，最多可达 32个卷 。

主文件表（MFT）、引导扇区和其他用户和系统数据都是NTFS卷的一部分。主文件表（MFT）类似于FAT表，它存储了有关卷的文件和目录的所有信息。每个卷都可以引导，因为它有一个引导扇区。

NTFS文件系统的优缺点

NTFS文件系统有各种优缺点。NTFS文件系统的一些优势和劣势如下：

优势

1. NTFS文件系统可以处理多达2TB的硬盘。与FAT不同，NTFS的性能不会受到磁盘大小增加的影响。
2. NTFS比FAT32更稳定，并提供更快的处理速度。您还可以将文件属性归类为非驻留或驻留。驻留特性保存在MFT中，而非居民特性保存在MFT之外。如果文件小于1KB，则所有属性都会被保留，并在Windows启动时加载MFT。如果您想要搜索特定的文件夹和文件，内容已经在缓存中，从而实现更快的访问。
3. NTFS文件系统可以自动修复物理和逻辑磁盘问题。它在每次读取和写入操作之前验证扇区。它会报告在读取过程中发生的任何错误。如果在写入过程中出现问题，它会选择正确的扇区来写入数据。它还会指示受损的区域，以防再次使用。

缺点

1. NTFS文件系统需要大量额外的空间才能工作。用于文件系统自身的数据存储被称为 “空间开销” ，它无法存储其他类型的数据。因此，如果格式化使用NTFS文件系统的驱动器，您将会失去一些存储空间。
2. NTFS文件系统的不兼容性是其最大的缺点之一。它设计用于Windows 2000及更高版本的操作系统。早期版本的Windows不兼容。媒体设备如数码相机、DVD播放器和便携设备如Android智能手机不支持该文件系统。
3. 对文件命名有一些限制。目录和文件名只能是 255个字符 。虽然文件名中可以使用大写字母，但系统对大小写字母不区分。
4. 由于所需的空间开销，无法使用NTFS文件系统格式化软盘。软盘驱动器在运行较早版本的Windows的旧系统上很受欢迎。
5. Mac计算机无法在没有第三方软件帮助的情况下写入NTFS格式化的存储空间。

FAT32和NTFS文件系统的关键区别

有关 FAT32 和 NTFS 文件系统之间存在各种关键区别。 FAT32和NTFS文件系统之间的一些主要区别如下：

1. FAT32文件系统很简单。另一方面，NTFS结构相当复杂。
2. NTFS的性能相对于FAT32较好，因为它还提供了容错功能。
3. NTFS文件系统具备安全性和加密功能。与此相反，FAT32没有太多的加密或安全性。
4. NTFS文件系统提供了诸如日志记录和压缩等功能，而FAT32则没有。
5. 将一个FAT文件系统转移到另一个文件系统而不丢失数据非常简单。另一方面，NTFS的转换难以实现。
6. 与FAT32文件系统相比，NTFS可能允许更大的文件和卷大小以及更长的文件名。
7. 在NTFS的情况下，文件可以更快地访问。相反，FAT32比NTFS更慢。
8. FAT32文件系统于1977年引入。相比之下，NTFS于1973年引入。
9. FAT32文件系统不支持Windows 2000或Windows 2003中的Active Directory。相反，NTFS文件系统需要使用Windows 2000或2003中的Active Directory或共享集群驱动器。
10. FAT32是一个标准文件系统，因为它适用于更多的Windows版本。另一方面，包括Windows XP、Windows 2000及更高版本在内的最新版本支持NTFS。

FAT32和NTFS文件系统之间的对比

FAT32和NTFS文件系统之间存在各种对比。 FAT32和NTFS文件系统之间的一些区别如下：

特征	FAT32 文件系统	NTFS 文件系统
缩写	代表文件分配表 32	代表新技术文件系统
介绍	于 1977 年引入	于 1973 年引入
最大文件大小	最大文件大小为 4GB	最大文件大小为 16TB
访问速度	访问速度较慢	访问速度相对较高，高于其他文件系统
安全性	仅提供网络类型的安全性	提供本地和网络的安全性
与操作系统的兼容性	兼容旧版 Windows，包括 Win 95/98/2K/2K3/XP	兼容后续版本，包括 Win NT/2K/XP/Vista/7
安全和加密	不提供太多的加密或安全性	配备了安全性和加密功能
基本结构	FAT32 文件系统简单	NTFS 结构相当复杂
容错能力	不具备容错功能	具有自动故障排除功能
性能	性能良好	性能优于 FAT32
日志和通道日志	没有日志和通道日志	提供日志记录以跟踪先前任务
压缩	不具备压缩功能	支持文件压缩
恢复能力	无法自动恢复各种与磁盘相关的错误	能够自动从多种与磁盘相关的错误中恢复
转换	可以转换为 NTFS 文件系统	将 NTFS 转换为 FAT32 文件系统可能比较困难

结论

NTFS和FAT32都是文件系统。NTFS文件系统拥有比FAT32文件系统更好的功能，包括可靠性、安全性和访问控制、存储效率以及文件的增强大小和名称。相反，由于其兼容性，FAT32仍然在使用中。