全面解析磁盤分區格式

　　當前越來越多的用戶已經從Windows 98逐步升級到更高級的系統了，隨之而來的就是必須面對Windows 98/2000/XP/2003等系統的FAT16/FAT32/NTFS磁盤分區 格式，它們到底是什麼?有什麼特點和優點?到底選擇那種格式?如何建立的轉換?如何解決使用中的各種問題? 　　本專題就是針對讀者普通遇到的上述一系統問題，進行全方位的討　　當前越來越多的用戶已經從Windows 98逐步升級到更高級的系統了，隨之而來的就是必須面對windows 98/2000/XP/2003等系統的FAT16/FAT32/NTFS磁盤分區 格式，它們到底是什麼?有什麼特點和優點?到底選擇那種格式?如何建立的轉換?如何解決使用中的各種問題?

　　本專題就是針對讀者普通遇到的上述一系統問題，進行全方位的討論和分析。

　　解析磁盤、分區、文件系統

　　大部分讀者都會經常聽到諸如FAT/NTFS/CDFS等分區格式，實際上，由於不同的操作系統、不同的需求場合，存在有各種各樣的分區格式，所以首先就讓我們來看看這些分區格式的來龍去脈，了解它們的優缺點，根據應用需要選擇好自己的分區格式方案!

　　在開始後面的話題前，先讓我們來認識下面的對象：

　　1.磁盤

　　一般是從硬件(物理)角度來說的，它是通過磁介質存儲數據的設備。包括我們常見的軟盤、硬盤及不太常用的磁帶盤等。另外，U盤及用內存虛擬的磁盤等雖然不是嚴格意義上的“磁盤”，但它們也可以使用同磁盤一樣的文件系統。本文討論的磁盤對象主要就是硬盤，這裡包括普通的IDE接口和較高端的SCSI接口的硬盤，前者是大部分普通桌面用戶所用的;後者多用於一些高端用戶和服務器配置。不管什麼接口，都屬於本文的硬磁盤討論范圍。

　　2.分區

　　如我們大部分用戶已經采用的方案那樣，即我們的硬盤通常都會分成幾個區，比如C區、D區、E區等等，其目的主要是為了更合理、有效地去保存數據，為文件安放提供更寬松的余地。我們現在所使用的PC(個人電腦)的硬盤，仍然沿用的是第一台PC硬盤所使用的分區原理，它由IBM的工程師設計，即一個硬盤只允許分為4個主分區，而其中的一個主分區可以分成若干邏輯分區，所以從理論上來說，我們的一個硬盤最多可分24個區(即從C區到Z區)。

　　3.文件系統

　　指文件命名、存儲和組織的總體結構。例如Windows系列操作系統支持的FAT、FAT32 和 NTFS都是文件系統。其實文件系統也就是我們經常所說的“磁盤格式”或“分區格式”，總體都是一個概念，只不過“分區”只針對硬盤來說的，而文件系統是針對所有磁盤及存儲介質的。所以大家應該明白，本專題討論的其實也就是文件系統，只不過討論的核心是針對硬磁盤而已。

　　小知識：什麼是“簇”

　　文件占用磁盤空間時，基本單位不是字節而是簇。簇的大小與磁盤的規格有關，一般情況下，軟盤每簇是1個扇區，硬盤每簇的扇區數與硬盤的總容量大小有關，可能是4、8、16、32、64……(如圖1所示的每個簇占用4個扇區)。

　　圖 1

　　同一個文件的數據並不一定完整地存放在磁盤的一個連續的區域內，而往往會分成若干段，像一條鏈子一樣存放。這種存儲方式稱為文件的鏈式存儲。硬盤上的文件常常要進行創建、刪除、增長、縮短等操作。這樣操作做的越多，盤上的文件就可能被分得越零碎(每段至少是1簇)。但是，由於硬盤上保存著段與段之間的連接信息(即FAT)，操作系統在讀取文件時，總是能夠准確地找到各段的位置並正確讀出。

　　不過，這種以簇為單位的存儲法也是有其缺陷的。這主要表現在對空間的利用上。每個文件的最後一簇都有可能有未被完全利用的空間(稱為尾簇空間)。一般來說，當文件個數比較多時，平均每個文件要浪費半個簇的空間。

　　文件系統大閱兵

　　1.FAT16

　　FAT的全稱是“File Allocation Table”(文件分配表系統)，FAT文件系統1982年開始應用於MS-DOS中。FAT文件系統主要的優點是它可以被多種操作系統訪問，如MS-DOS、Windows所有系列和OS/2等。這一文件系統在使用時遵循8.3命名規則(即文件名最多為8個字符，擴展名為3個字符)。同時FAT文件系統無法支持系統高級容錯特性，不具有內部安全特性等。

　　2.VFAT

　　在Windows 95中，通過對FAT文件系統的擴展，長文件名問題得到妥善解決，這也就是人們所謂的擴展FAT(VFAT)文件系統。它對FAT16文件系統進行擴展，並提供支持長文件名功能，文件名可長達255個字符，VFAT仍保留有擴展名，而且支持文件日期和時間屬性，為每個文件保留了文件創建日期/時間、文件最近被修改的日期/時間和文件最近被打開的日期/時間這三項內容。

　　3.FAT32

　　FAT32是FAT16文件系統的派生，比 FAT16 支持更小的簇和更大的分區，這就使得 FAT32 分區的空間分配更有效率。FAT32主要應用於windows 98及後續Windows系統(實際從未正式發布的Windows 97，即OSR2就開始支持了)，它可以增強磁盤性能並增加可用磁盤空間，同時也支持長文件名。

　　4.NTFS

　　NTFS(New Technology File System)是Microsoft Windows NT的標准文件系統，它也同時應用於Windows 2000/XP/2003。它與舊的FAT文件系統的主要區別是NTFS支持元數據(metadata)，並且可以利用先進的數據結構提供更好的性能、穩定性和磁盤的利用率。NTFS有三個版本：在NT 3.51和NT 4中的1.2版，Windows 2000中的3.0版和windows xp中的3.1版。這些版本有時被提及為4.0版、5.0版和5.1版。更新的版本添加了額外的特性，比如windows 2000引入了配額。在兼容性方面，Windows的95/98/98SE和Me版都不能識別NTFS文件系統。

　　5.Ext2

　　這是Linux中使用最多的一種文件系統，是專門為Linux設計的，擁有最快的速度和最小的CPU占用率。現在已經有新一代的Linux文件系統如SGI公司的XFS、ReiserFS、ext3文件系統等出現。

　　分區格式大比拼

　　上文介紹了幾種常見的文件系統，到底選擇哪種文件系統?它們各自有什麼優缺點?如何規劃部署分區方案(包括分區數目、大小、格式類型)?

　　1.基本情況與功能支持

　　首先我們來看一下表1、2、3，它們從各個方面對NTFS/FAT32/FAT16的基本情況及支持的功能進行了綜合比較。

　　表 1

　　表 2

　　表 3

　　2.文件系統優缺點

　　從表3中我們可以看到幾個文件系統的優缺點。

　　3.選擇何種文件系統?

　　普通用戶在決定采用什麼樣的文件系統時應從以下幾點出發：

　　1) 單一系統還是多啟動的系統(即多操作系統);

　　2) 硬件平台;

　　3) 硬盤的大小與數量;

　　4) 安全性考慮。

　　在系統的安全性方面，NTFS文件系統具有很多FAT32/FAT16文件系統所不具備的特點，而且基於NTFS文件系統的windows 2000/XP/2003運行要快於基於FAT文件系統的;而在與Win 9X的兼容性方面，FAT優於NTFS。

　　如果要在windows 2000/XP/2003中使用大於32GB的分區的話，那麼只能選擇NTFS格式。但從另外一個角度來看，NTFS本身所需耗費的資源多於FAT的，所以如果格式化比較小的分區(低於512MB)，建議使用FAT16。

　　正如微軟專家建議那樣，“除了多引導配置必須從非NTFS文件系統啟動之外，建議用戶用NTFS格式化所有的分區。” NTFS分區僅能通過Windows NT/2000/XP/2003進行訪問。如果你的Windows 操作系統發生致命錯誤，你將無法簡單地通過系統盤引導至命令行方式並解決NTFS分區上所出現的問題。為避免出現這種問題，建議在硬盤上安裝第二套Windows操作系統，並通過這套操作系統來解決NTFS分區上所出現的問題。

　　表格說明：

　　●表1中的“最大容量”為理論值，“可實現最大分區容量”為目前OS可支持的最大容量;

　　●Windows NT必須先升級到server pack4或以上的版本才能識別FAT32和windows 2000/XP/2003的NTFS新版本文件系統;

　　●FAT32只是在理論上支持2TB的最大空間，在實