Базовый или динамический. Что собой представляют динамические диски

Динамический диск-это жесткий диск который был отформатирован, чтобы у него были возможности, помимо тех, которые доступны, когда диск форматируется как обычный диск. Динамический диск управления является собственностью Майкрософт системы «управление дисками», которая изначально стала доступна с выходом Windows 2000 клиентских и серверных операционных систем. Вместо того, чтобы иметь основной раздел и дополнительный раздел с логическими дисками, как в случае с базовым диском, динамический диск управляет разделами жесткого диска с помощью томов. Объемы могут быть увеличены в размерах, с использованием свободного места на диске или расширены несколькими способами на более чем одном диске. Расширяя динамический диск может обеспечить повышенную емкость и избыточные функции, которые помогают в предотвращении потери данных и восстановление данных.
Большинство операционных систем Windows, выпущенные после Windows 2000, могут использовать динамические диски, но есть и исключения, которые не поддерживаются этим функционалом. Динамическое управление дисками совместимо с основной загрузочной записью (MBR) и глобальным уникальным идентификатором таблицы разделов (GPT) для секционирования стилей. Он использует новые технологии файловой системы (NTFS) вместо таблицы размещения файлов (FAT) — файловой системы для томов. Целых 1000 томов дисковой группы могут быть созданы на динамическом диске, но Microsoft рекомендует не более 32. Каждый из этих объемов может распространяться между 32 физическими дисками.

Раздел с информацией для базовых дисков хранится в таблице разделов в начале физического диска, в то время как динамические диски хранят данные раздела в конце диска в файле базы данных. Базовые диски могут быть преобразованы в динамические диски, при условии, что есть достаточно места на диске, чтобы позволить утилите выполнить преобразования для хранения информации, но они не могут быть легко преобразованы назад. Использование динамических дисков с двойной или мульти-загрузочной системой не рекомендуется из-за проблем совместимости с альтернативными операционными системами, так как Windows динамический диск хранит информацию в реестре.

Тома могут быть расширены, чтобы установить программное обеспечение в избыточном массиве независимых дисков (RAID-5), которые обеспечивают отличную отказоустойчивость за счет зачистки небольших блоков данных и чётности через как минимум 3 диска. Зеркальные расширения динамических дисков поддерживают две полноценных, активных копии тома, которые существуют и обновляются одновременно. Составные разделы и расширения простого тома также доступны, но не обеспечивает отказоустойчивость.

Хотя в клиентских операционных системах Windows есть возможность использования динамических дисков, они обычно используются и лучше всего подходят для серверных сред. Основные преимущества использования этого типа системы управления дисками являются возможности роста дискового хранилища, избыточность и гибкость при работе с физическими дисками. Все эти функции часто используются, чтобы устранить проблемы на сервере.

Динамический диск - это жёсткий диск, форматированный нестандартным образом. Принцип и алгоритм такого форматирования принадлежит компании Microsoft. Динамический формат подразумевает хранение дополнительных метаданных на диске, именно поэтому даже при обычном форматировании ОС Windows всегда (всегда) резервирует около дискового пространства. Подразумевается, что пользователь рано или поздно захочет сделать из обычного диска - динамический.

При этом пользователю важно всегда помнить одну вещь.

Не существует способа сделать из динамического диска обычный (базовый) без переформатирования всего диска.

По сути, преобразование обычного (т.н. «базового») диска в динамический - это его подготовка к участию в программном RAID-е Windows.

Динамический том - это разделы на динамических дисках, связанные в программный RAID. Другими словами, именно так сотрудники компании Microsoft называют свои программные RAID-массивы.

Использование динамических дисков - это единственный способ сделать программный RAID средствами самой системы Windows. При этом информация о структуре RAID хранится на самом диске (собственно, для этого и нужны дополнительные 8 мегабайт дискового пространства).

Такой программный RAID очень легко создать. Достаточно войти в оснастку консоли mmc «Управление дисками», дальше всё интуитивно понятно. Но, насколько легко его создавать, настолько и тяжело впоследствии восстанавливать. Точнее, практически невозможно.

Никогда не используйте динамические диски для хранения данных.

Подробнее

Лучшую информацию по динамическим дискам предоставил Крис Касперски ака мыщъх в статье «Вся правда о динамических дисках ». Приведу только избранные цитаты.

Динамические диски появились еще в NT 3.51 (по другим данным - в NT 4.0), только там они назывались мультидисками (multidisk) и представляли собой обыкновенные программные RAID"ы, широко распространенные в мире UNIX.

Информация о конфигурации мультидисков хранилась в реестре и крах системы приводил к потере всех данных. То же самое относилось к полной переустановке системы или попытке перенести жесткий диск на систему с другой NT. Эти недостатки нивелировали все достоинства мультидисков, существенного ограничивая область их применения.

Начиная с W2K, Microsoft слегка усовершенствовала менеджер мультидисков и теперь информация о конфигурации хранится непосредственно на самом диске, откуда считывается в реестр при первом монтировании мультидиска, благодаря чему с одной стороны Microsoft смогла избежать переписывания старого (и уже отлаженного) кода, а с другой - при разрушении реестра, переустановке системы или подключении диска (массива дисков) к другой системе, их монтирование происходит автоматически.

По маркетинговым соображениям мультдиски были переименованы в динамические диски (dynamic disk) и Microsoft развернула целую маркетинговую компанию по их продвижению на рынок. Причем, если при обновлении NT 4.0 до W2K, информация о существующих мультидисках нормально считывалась из реестра, то XP их в упор не видит, а потому попытка обновления NT 4.0, работающей с мультидисками, до XP или Server 2003/2008, ведет к необратимой потере данных, которые необходимо предварительно скопировать на другой носитель.

В W2K+ информация о динамических дисках хранится на самих дисках в структурах PRIVHEAD и LDM .

Динамический диск представляет собой обыкновенный программный RAID, реализаций которых можно насчитать десятки. Microsoft продвигает не самое лучшее и к тому же - далеко не бесплатное решение, обстреливая потребителей заумной терминологией и торговыми марками.

Шесть доводов против динамических дисков

Первое. Преобразование базового диска в динамический - это практически необратимая операция (исключение составляют Simple-разделы, которые можно превратить в обычные тома путем редактирования диска на секторном уровне см. "Высший пилотаж или делаем из динамического диска обычный", но составные, чередующие и уж тем более RAID-5 диски преобразовать обратно можно только путем копирования данных на внешний носитель, удаления динамических дисков с последующим созданием обычных разделов).

Второе. Преобразовав системный диск в динамический, мы уже не сможем ни обновить, ни переустановить Windows, поскольку инсталлятор динамических дисков, увы, не понимает и вряд ли будет понимать в дальнейшем (Server 2008 beta 3 до сих пор не поддерживает такую операцию).

Третье. Linux и xBSD штатным образом не поддерживают динамические диски и для работы с ними требуют установки программного обеспечения от сторонних производителей (например, "Paragon LDM/NTFS driver" - http://paragon-software.com/), но это еще полбеды. Некоторые типы динамических дисков поддерживаются только "продвинутыми" версиями Windows и потому, обновляя Windows XP Home до Windows Vista Home Base/Premium, мы с удивлением обнаружим "пропажу" динамических дисков. А все потому, что Microsoft очень сильно хочет денег.

Четвертое. При серьезных разрушениях дискового тома восстанавливать данные на динамических дисках намного труднее, чем на обычных и как минимум на порядок дороже. Хакеры только распотрошили формат, описывающий структуру динамических дисков, но там еще много белых пятен и реально действующих утилит для автоматизированного восстановления на сегодняшний день нет.

Пятое. Динамические диски имеют проблемы со службой кластеров (Cluster Service) и теневыми копиями (Shadow copy), и чтобы не накосячить, требуется раскурить базу знаний (Knowledge Base), а, потом, извиняюсь за выражение, натянуть презерватив и потрахаться.

Шестое. "Серьезные" сервера традиционно оснащаются аппаратными RAID-контроллерами, а у "несерьезных" потребности в динамических дисках, в общем-то, не возникает и там они несут больше проблем, чем решают.

Высший пилотаж или делаем из динамического диска обычный

Simple-том, полученный путем обновления базового диска до динамического, можно вернуть обратно, запустив редактор диска и поменяв тип раздела с 42h на 07h. После перезагрузки Менеджер Диска потеряет динамический диск, отметив его красным крестиком, но это не страшно - и его можно смело удалить. А вот восстановленный базовый диск рекомендуется почекать утилитой chkdsk.

В Linux можно обойтись без специального редактора раздела.

Первые 446 байт на диске - это код загрузчика, дальше идут описания четырёх основных разделов, по 16 байт на каждый. Код типа раздела - пятый байт в описании. ()

То есть, для преобразования динамического диска в базовый надо записать на диск байт 07h со смещением 450.

printf "\x07" | dd of=/dev/sdx bs=1 count=1 seek=450

/dev/sdx - наш динамический диск.

Первоисточник, то есть техподдержка Microsoft, заявляет о динамических томах следующее .

Динамические хранилища поддерживаются в Windows 2000 и Windows XP Professional. Диск, инициализированный для динамического хранения, называется динамическим . Динамический диск содержит динамические тома, в частности, простые тома, составные тома, чередующиеся тома, зеркальные тома и тома RAID-5.

В переводе на русский это звучит так: динамические диски нужны только для RAID-а. Преобразование диска из базового в динамический - это его подготовка для участия в RAID-массиве.
Естественно, речь идёт только о программном RAID, реализованного средствами ОС Windows.

В чередующемся томе данные распределяются поочередно и равномерно на нескольких физических дисках. Чередующийся том не может быть зеркальным, не расширяется и не защищен от сбоев. Другое название таких томов - RAID-0.

Открою страшное. Несмотря на импотенцию программного RAID в Windows, в общем случае чередующиеся тома (RAID-0) можно зеркалировать .
Хотя согласен, извращение страшное.

С другой стороны, компания Microsoft не стесняется качества своей технической поддержки.

MICROSOFT И/ИЛИ ЕЕ ПОСТАВЩИКИ НЕ ДЕЛАЮТ НИКАКИХ ЗАЯВЛЕНИЙ О ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ КАКОЙ-ЛИБО ЦЕЛИ ИНФОРМАЦИИ, СОДЕРЖАЩЕЙСЯ В ДОКУМЕНТАХ И СООТВЕТСТВУЮЩИХ ГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЯХ, ОПУБЛИКОВАННЫХ НА ДАННОМ СЕРВЕРЕ. ВСЕ ЭТИ ДОКУМЕНТЫ И ГРАФИЧЕСКИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ НА УСЛОВИЯХ «КАК ЕСТЬ» БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ.

Условия использования документации , чёрным по белому.

Итого

1. При создании в Windows динамических томов используется другая, не классическая схема разбивки диска
   Они придумали свою схему разметки. Здесь, как и везде, микрософт впереди планеты всей и общепринятыми стандартами не пользуется.
2. Восстановить, просмотреть, перенести информацию можно только используя профессиональные и серверные модификации Windows .
3. Никогда не используйте динамические диски и тома для хранения данных.

Скажите, как можно преобразовать динамический диск в базовый без потери данных, говорят что это не возможно, дело в том, что у меня два жёстких диска, на одном из них была установлена Windows XP, я её переустановил на Windows 7 и теперь семёрка в упор не желает видеть второй винчестер 240 Гб с данными, в Управлении дисками написано Динамический инородный . Где только не спрашивал, все говорят что необходимо сначала отформатировать диск, а затем преобразовывать в основной. Это значит, нужно предварительно копировать оттуда данные, но не куда, может подскажете хорошее решение, скриншот я вам прислал. Артём.

Преобразование динамического диска в базовый

Базовый или основной тип диска используется со стародавних времён, содержит Основные разделы, использующиеся при загрузке операционной системы и прекрасно понимается загрузчиком.
Динамический диск использует тома вместо разделов и самое главное: на динамический диск невозможно установить дополнительно операционную систему, к тому же некоторые типы динамических дисков поддерживаются только определёнными версиями Windows. Хотя Microsoft приводит множество доводов что бы использовать динамические диски, есть столько же причин их не использовать.
Вернёмся к нашей проблеме. Хорошо заметно, что у Артёма Диск №2 определяется в Управлении дисками как Динамический инородный , такое бывает и выход из этой ситуации есть.

Можно произвести преобразование динамического диска в базовый или основной без средств сторонних разработчиков, но вам придётся сначала скопировать все ваши данные с динамического диска в безопасное место, затем преобразовать диск в Основной и вернуть данные на место. Данный способ абсолютно безопасный, но долгий, приведён он в конце статьи, кто хочет может сразу перейти к нему.

• Отступление: читайте нашу новую статью Как преобразовать , с помощью программы Acronis Disk Director 11, признаться она немного попроще приведённого ниже варианта.

Лично я всегда использую другой способ, он очень быстрый и ничего копировать не нужно, но связан с риском. Если вы что-то сделаете не так, то вы потеряете свои файлы и их придётся восстанавливать, что не каждый сумеет. Воспользуемся бесплатной утилитой TestDisk , скачиваем её на официальном сайте. Для Windows 32-bit одна версия, ну а для Windows 64-bit другая, если вы её уже скачали, разархивируем и запускаем утилиту.

Ну а мы с вами воспользуемся утилитой TestDisk.

В первом окне выбираем Create

В появившемся списке дисков выделяем нужный хард и нажимаем Proceed

Выбираем Intel

Нажимаем Analyse и определяем файловую систему диска.

Жмём Backup

Вводим Y соглашаясь преобразовать Динамический диск в базовый .

Enter

Пользователи могут знать, что встроенный инструмент управления дисками операционной системы предоставляет нам функцию конвертации базового диска в динамический . Такое преобразование необратимо. Когда нам нужно превратить базовый диск в динамический, инструмент управления винчестером может реализовать операцию без какого-либо повреждения данных. Но когда нам нужна конвертация в другую сторону, инструмент продемонстрирует ее несовершенство. Никому не выгодно удалять все разделы для преобразования динамического диска на основной.

Программное обеспечение изменения разделов разрабатывают различные компании. Разные виды менеджеров разделов имеют соответствующие функции. При этом каждый утверждает, что его программное обеспечение может конвертировать динамический диск в основной без удаления разделов. Но, по мнению пользователей, безопасность этих программ далека от идеала. После выполнения операции можно столкнуться с потерей раздела. Это заставляет сомневаться в существовании возможности безопасного преобразования динамического диска на базовый.

Результаты сбоя

Независимо от направления конвертации диска (базового в динамический или динамического диска на базовый), программное обеспечение для управления разделами работает только на MBR.

MBR, главная загрузочная запись, находится в первом секторе всего жесткого диска, включая важную таблицу разделов. Она имеет записи о количестве разделов, их размере, начальном секторе и так далее. При использовании программного обеспечения для трансформации раздела, используемого для MBR, нужно быть предельно осторожным, так как сбой MBR приведет к повреждению раздела. Более того, если при этом окажется затронутой системная информация, операционная система выйдет из строя.

Многие виды менеджеров разделов изменяют MBR во время преобразования между динамическим диском и базовым. Поэтому раздел потенциально может быть потерян. Выход в том, чтобы использовать более прогрессивное программное обеспечение.

Безопасное преобразование

Что поможет безопасно конвертировать диск? Мастер MiniTool Partition Wizard — то, что нужно. Программа создана известной канадской компанией по разработке программного обеспечения для управления разделами. Она в течение многих лет изучает жесткие и компактные диски, а также другие носители информации. Выпущено программное обеспечение, такое как MiniTool Partition Wizard, MiniTool Power Data и т.д. Они очень популярны среди пользователей, особенно MiniTool Partition Wizard. Благодаря своим мощным функциям и высокой безопасности мастер широко используется различными пользователями. Практика доказала, что ПО не повреждает данные раздела. Поэтому мастер не станет причиной потери данных, как это делает другое программное обеспечение.

Используйте мастер разделов MiniTool для конвертации динамического диска в базовый диск. Работа с мини-мастером Partition Wizard для преобразования динамического диска в базовый очень проста. Нужно всего лишь два шага, чтобы начать и закончить работу.

Запустите мастер разделов MiniTool, чтобы войти в главный интерфейс мастера разделов MiniTool:

В этом главном интерфейсе щелкните правой кнопкой мыши пользователя, который требуется преобразовать. Выберите «Convert Dynamic Disk to Basic Disk» в контекстном меню.

Чтобы избежать пропусков, MiniTool Partition Wizard предоставляет возможность предварительного просмотра. В нем видно, что на динамический диск был успешно преобразован в базовый. Нажмите кнопку «Применить» на панели инструментов для выполнения этой операции.

Жесткий диск является носителем данных. Когда мы управляем его разделами, безопасность данных стоит на первом месте. Мастер MiniTool Partition Wizard может помочь нам обеспечить их сохранность. Он является незаменимым инструментом для управления разделом. Для получения дополнительной информации посетите официальный сайт программы изменения разделов https://www.partitionwizard.com/.

Базовый диск: Диск делится на разделы (partition) -- части, функционирующие как физически отдельные устройства хранения данных. Win2k03 поддерживает два типа разделов: основной и дополнительный. Максимальное количество разделов всегда равно 4, при этом только один раздел может быть дополнительным

Win2k03 использует основные разделы для запуска компьютера. Один из основных разделов должен быть помечен как активный.

Активный раздел (active partition) хранит загрузочные файлы и применяется для запуска ОС. В каждый момент времени только один основной раздел на одном жестком диске может быть активным.

Системный раздел (system partition) Win2k03 (или системный том) -- это активный раздел, содержащий файлы для загрузки ОС.

Загрузочный раздел (boot partition) Win2k03 -- это основной раздел или логический диск, на котором установлены файлы ОС. Загрузочный и системный разделы могут занимать один раздел. Впрочем, системный раздел должен находиться на активном разделе (обычно это диск С:), тогда как загрузочный раздел может располагаться на другом основном или дополнительном разделе.

Дополнительный раздел (extended partition) может быть создан из оставшейся части свободного места. На жестком диске может быть только один дополнительный раздел, поэтому оптимально задействовать все оставшееся свободное место для создания дополнительного раздела. В отличие от основных, дополнительный раздел можно не форматировать и не обозначать буквой алфавита. Дополнительный раздел разбивается на сегменты -- логические диски. Вы должны дать имя логическому диску и отформатировать его с помощью одной из файловых систем. Количество логических дисков ограничивается буквами латинского алфавита.

Типы томов для динамических дисков: Базовый диск можно модернизировать до динамического и затем создать тома Win2k03. Отказоустойчивость (fault tolerance) -- это способность компьютера или ОС обойтись без потерь данных в случае сбоя.

Типы томов:

Простой том (simple volume) -- это дисковое пространство на одном жестком диске. Простой том может занимать несколько областей (до 32) на одном диске. Отказоустойчивости он не обеспечивает. Данные в нем еще более уязвимы, поскольку чем больше размер простого тома, тем выше вероятность потери информации из-за отказа любого из его разделов

Составной том (spanned volume) включает в себя пространство нескольких дисков (до 32). При записи данных на составной том Win2k03 полностью заполняет сначала первый диск, затем второй и делает то же со всеми дисками в томе. Составной том отказоустойчивым не является. Поломка одного из дисков влечет потерю данных всего тома.

Зеркальный том (mirrored volume) (RAID1) состоит из двух одинаковых копий простого тома, каждая из которых находится на отдельном жестком диске. Зеркальные тома повышают отказоустойчивость при сбое жесткого диска.

Чередующийся том (striped volume), или RAID-0, объединяет области свободного пространства нескольких дисков (до 32) в один логический том. При работе с чередующимся томом Win2k03 оптимизирует выполнение, записывая данные на диски равномерно. Если сломается один из дисков чередующегося тома, теряются данные всего тома. Поэтому, как простые и составные тома, том RAID-0 отказоустойчивости не обеспечивает.

Том RAID5. Отказоустойчив. Win2k03 добавляет блоки контрольных сумм на каждый диск тома; Эти блоки позволяют восстановить данные тома при отказе какого-либо жесткого диска. Создание тома RAID-5 требует минимум 3 жестких дисков

Том RAID10: зеркалированный массив, который записывается последовательно на несколько дисков, как RAID 0.

Файловые системы: Файловая система (ФС) - часть любой операционной системы, которая отвечает за организацию хранения и доступа к информации на каких-либо носителях. В широком смысле файловая система включает: совокупность всех файлов на диске, наборы служебных структур данных, используемых для управления файлами, такие как, например, каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске, комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности операции по созданию, уничтожению, чтению, записи, именованию файлов, установке атрибутов и уровней доступа, поиску и т.д.

Файловая система FAT: Файловая система FAT (File Allocation Table) была разработана Биллом Гейтсом и Марком Макдональдом в 1977 году.

Сейчас существуют три типа файловой системы FAT:

FAT12 - поддерживает очень небольшие объемы дисков, поэтому сейчас она применяется только на дискетах.

FAT16 - используется на винчестерах и поддерживает диски объемом до 2 Гб, поэтому сейчас данная файловая система практически не используется.

FAT32 - теоретически поддерживаются диски объемом до 2 Тб. Поддерживается, начиная с операционной системы Windows 95 OSR2. Данная файловая система сейчас достаточно популярна, хотя в последние годы многие пользователи Windows XP предпочитают использовать NTFS (New Technology File System).

Структура

Загрузочный сектор

В начале раздела диска с файловой системой FAT располагается загрузочный сектор. Он необходим для начальной загрузки компьютера. Так же в нем располагается информация о параметрах данного раздела.

Таблица размещения файлов (File Allocation Table)

Вся область данных диска разделена на кластеры - блоки, размер которых задается при форматировании диска. На дискете, например, размер кластера равен 512-ти байтам. А на современных винчестерах с объемом диска более 32 Гб размер кластера равен 32 Кб. Каждый файл и каталог занимает один или несколько кластеров. Таким образом, образуются цепочки кластеров.

В таблице размещения файлов каждый кластер помечается специальным образом. Размер метки в битах для каждого кластера указывается в названии файловой системы. Т.е. для файловой системы FAT16 размер метки будет равен 16-ти байтам, для FAT32 - 32-м и т.д.

Всего существует три типа меток для кластеров:

Свободный кластер - кластер, в который будут записываться новые файлы и каталоги.

Занятый кластер - в метке указывается следующий кластер в цепочке. Если цепочка кластеров заканчивается, то кластер помечается особой меткой.

BAD-блок - кластер с ошибками доступа. Помечается при форматировании диска, что бы исключить в последующем доступ к нему.

Повреждение таблицы размещения файлов полностью уничтожает структуру файловой системы, поэтому на диске всегда хранится две копии таблицы.

Корневой каталог

Область диска, в котором располагается информация о корневом каталоге. Размер ее ограничен, поэтому в корневом каталоге диска может находиться не более 512-ти файлов и подкаталогов.

Область данных

Оставшаяся часть раздела, на которой размещается содержимое файлов и каталогов.

Недостатки системы FAT:

Файловая система FAT всегда заполняет свободное место на диске последовательно от начала к концу->фрагментация

Производительность сильно зависит от количества файлов, хранящихся в одном каталоге(имеет линейную неупорядоченную структуру, и имена файлов в каталогах идут в порядке их создания)

Преимущества других файловых систем становятся заметны только при использовании их на носителях объемом более 100 Мб

Сравнение файловых систем:

Файловая система NTFS: разрабатывалась Microsoft в начале 1990 х гг. как основная файловая система для серверных версий операционных систем Windows. NTFS была представлена в 1993 году в операционной системе Windows NT 3.1.

В настоящее время NTFS рассматривается в качестве предпочтительной файловой системы как для серверных, так и для клиентских версий Windows.

В NTFS используются 64 разрядные идентификаторы кластеров, поэтому теоретически том NTFS может содержать 264 кластеров (16 ЭБ3). Однако текущие реализации в Windows поддерживают только 32 разрядную адресацию кластеров, что при размере кластера максимум 64 КБ (216 байт) позволяет NTFS тому достигать размера до 256 ТБ:

232 * 216 байт = 248 байт = 28 * 240 байт = 256 ТБ.

Для томов, больших 4 ГБ, при форматировании Windows предлагает размер кластера по умолчанию 4 КБ.

Некоторые возможности NTFS:

восстанавливаемость (recoverability) - способность файловой системы возвращаться к работоспособному состоянию после возникновения сбоя. Реализуется такая возможность, во первых, за счет поддержки атомарных транзакций, во вторых, за счет избыточности хранения информации. Атомарная транзакция (atomic transaction) - операция с файловой системой, приводящая к её изменению, которая либо полностью успешно выполняется, либо не выполняется вообще (т. е. в случае сбоя во время атомарной транзакции все изменения откатываются). Избыточность используется при хранении важнейших данных файловой системы, критически необходимых для её корректной работы;

безопасность (security) - защищенность файлов от несанкционированного доступа. Реализуется при помощи модели безопасности Windows, рассмотренной в лекции 9 "Безопасность в Windows";

шифрование (encryption) - преобразование файла в зашифрованный код, который невозможно прочесть без ключа. Обычные механизмы безопасности, такие как назначение прав доступа пользователей к файлам, не обеспечивают полной защиты информации, например, в случае перемещения диска на другой компьютер. Администратор операционной системы всегда может получить доступ к файлам других пользователей, даже на томе NTFS. Поэтому в NTFS включена поддержка шифрующей файловой системы EFS (Encrypting File System), которая позволяет легко зашифровывать и расшифровывать файлы;

поддержка RAID (Redundant Array of Inexpensive (Independent) Disks - массив недорогих (независимых) дисков с избыточностью) - возможность использования для хранения информации нескольких дисков; данные с одного диска автоматически копируются на другие, обеспечивая тем самым повышенную надежность;

дисковые квоты для пользователей (Per-User Volume Quotas) - возможность выделения для каждого пользователя определенного пространства на диске (квоты); NTFS не позволяет пользователю записывать данные на диск сверх выделенной квоты.

Структура тома NTFS:

В начале тома находится загрузочная запись тома (Volume Boot Record), в которой содержится код загрузки Windows, информация о томе (в частности, тип файловой системы), адреса системных файлов ($Mft и $MftMirr - см. далее). Загрузочная запись занимает обычно 8 КБ (16 первых секторов).

В определенной области тома (адрес начала этой области указывается в загрузочной записи) расположена основная системная структура NTFS - главная таблица файлов (Master File Table, MFT). В записях этой таблицы содержится вся информация о расположении файлов на томе, а небольшие файлы хранятся прямо в записях MFT.

Важной особенностью NTFS является то, что вся информация, как пользовательская, так и системная, хранится в виде файлов. Имена системных файлов начинаются со знака "$". Например, загрузочная запись тома содержится в файле $Boot, а главная таблицафайлов - в файле $Mft. Такая организация информации позволяет единообразно работать как с пользовательскими, так и с системными данными на томе.

Поскольку MFT является важнейшей системной структурой, к которой при операциях с томом наиболее часто происходят обращения, выгодно хранить файл $Mft в непрерывной области логического диска, чтобы избежать его фрагментации (размещения в разных областях диска), и, следовательно, повысить скорость работы с ним. С этой целью при форматировании тома выделяется непрерывная область, называемая зоной MFT (MFT Zone). По мере увеличения главной таблицы файлов, файл $Mft расширяется, занимая зарезервированное место в зоне.

Остальное место на томе NTFS отводится под файлы - системные и пользовательские.

Основными преимуществами файловой системы NTFS являются ее защищенность от несанкционированного доступа. В этой файловой системе отсутствуют ограничения на размер файлов и каталогов. Так же ее особенность является журналирование - запись всех операций перед их выполнением в специальный журнал. В случае, если во время выполнения операций с файловой системой произойдет сбой (зависание операционной системы, отключение электричества и т.п.), то она на основе записей в журнале сможет вернуть себя в прежнее состояние. Однако, в случае серьезного сбоя восстановить информацию будет очень сложно, подчас невозможно. Причиной тому является отсутствие официальной документации файловой системы от Microsoft. Так же недостатком NTFS является несовместимость со старыми версиями операционных систем (Windows 95, 98).