Administrace OS Windows

Transkript

1 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Administrace OS Windows 5. Správa paměťových médií 1

2 Správa paměťových médií Historie Souborové systémy Windows Souborový systém NTFS Principy Nástroje 2

3 Historie MS DOS FAT12 (1977), FAT16 (1984) Windows 3.X Windows 95 - FAT32 (1996), dlouhé názvy souborů (1995) Windows NT NTFS (1993) 3

4 Souborové systémy Windows: CD-ROM File System (CDFS) Universal Disk Format (UDF) File Allocation Table (FAT12, FAT16, and FAT32) New Technology File System (NTFS) Úvod CIFS (blíže přednáška 6 a 7) 4

5 CDFS CDFS, jednoduchý souborový formát definovaný v roce 1988 jako read-only standard pro CD-ROM media. Implementace ISO 9660-compliant pomocí ovladače Cdfs.sys, s podporou dlouhých názvů souborů (Level 2 standardu ISO 9660) CDFS má podstatná omezení která jsou daní za jeho jednoduchost: Názvy souborů a adresářů omezeny na 32 znaků Omezení počtu úrovní na 8 podadresářů CDFS je považován za zastaralý, standardem pro readonly media se stává UDF 5

6 UDF OSTA (Optical Storage Technology Association) definovala v roce1995 jako nástupce CDFS pro magneto-optická média (zejména DVD-ROM) Windows 2000 podporuje UDF file system dle ISO 13346, podporuje UDF verze 1.02 and 1.5 Hlavní rysy UDF: Název souboru až 255 znaků Délka cesty až 1023 znaků Omezení ovladač UDF(Udfs.sys) poskytuje pouze čtení. 6

7 FAT Souborový systém FAT (File Allocation Table) je klasický systém pocházející z OS DOS a Windows 9x Podpora FAT ve Windows řady NT: Možnost upgrade z jiných verzí Windows Kompatibilita se staršími OS v multi-boot prostředích Nativní formáf pro FD Podpora FAT je implementována ovladačem Fastfat.sys Každá verze FAT obsahuje číslo udávající počet bitů které jsou použity pro identifikaci clusteru na disku Boot sector File allocation table 1 File allocation table 2 (duplicate) Root directory Other directories and all files Schéma FAT 7

8 FAT12 FAT12-12bit. Identifikace clusteru omezuje velikost oddílu na maximálně 2 12 (4096) clusterů Velikost clusteru ve Windows se pohybuje od 512 B do 8 KB což dává teoretickou max. velikost FAT12 oddílu na 32 MB Windows používá FAT12 jako standardní formát pro floppy disky (1.44 MB) 8

9 FAT16 FAT16-16bit. Identifikace clusteru umožňuje adresaci 2 16 (65,536) clusterů Ve Windows se velikost clusteru FAT16 pohybuje od 512 B (1 sektor) po 64 KB. To omezuje velikost oddílu FAT16 na 4 GB Velikost clusteru závisí na velikosti sektoru 9

10 FAT32 FAT32 je nejnovější souborový formát založený na FAT formátu Je součástí OS Windows 95 OSR2, Windows 98 a Windows Millennium Edition FAT32 používá 32bit. Identifikaci clusterů, ale nejvyšší 4 bity jsou rezervovány efektivně tedy adresuje pomocí 28 bitů Velikost clusteru FAT32může být až 32 KB, FAT32 může tedy teoreticky adresovat až 8 TB Windows NT může pracovat s velkými FAT32 oddíly, ale velikost nově vytvořeného oddílu je limitována na max. 32 GB FAT32 může spravovat disky efektivněji než FAT12 (až 128MB svazek s 512B clustery) menší slack Kořenový adresář nemá omezení velikosti ani místa oproti FAT12/16 Velikost soubor může být až 4GB (2G ve Win9x) 10

11 NTFS NTFS je nativní souborový formát OS Windows NTFS používá 64bit. adresaci clusterů Teoreticky může adresovat svazky velikosti až 16 exabytů (16 mld. GB) Windows 2000 používá pouze 32bit. adresaci takže může adresovat až 128 TB (pomocí 64KB clusterů) Výhody NTSF oproti FAT? FAT je jednodušší a tedy v některých případech i rychlejší, ale NTFS umožňuje: Větší soubory i disky (drastický 2/4 GB limit velikosti souboru na FAT) Vyšší výkon při velkých discích, obsáhlých adresářích a malých souborech Spolehlivost Bezpečnost 11

12 CIFS - Common Internet File System Standardní síťový souborový systém Windows Sdílení souborů - základ CIFS vychází z protokolu SMB (Server Message Block) Polovina 80. let V r. 1996/97 Microsoft předložil specifikaci CIFS sdružení IETF Protokol SMB byl původně navržen pro funkci v sítích založených na protokolu NetBIOS (Network Basic Input Output System). NetBIOS byl až do roku 2000 nezbytný pro CIFS Názvy počítačů a služeb v Okolních počítačích jsou v principu NetBIOS addresy (Windows 2000 a novější používají DNS a adresářové služby) Windows 3.11 (WfW) zavedení síťových služeb: announcement a vyhledávání služeb (Browsing) Služba browser poskytuje seznam souborových a tiskových služeb v okolní síti Workgroup concept was expanded to create NT Domains 12

13 NTFS Security a Recoverability NTFS security vychází z objektového modelu Windows Otevřený soubor je implementován jako souborový objekt; security descriptor je uložen na disku jako součást souboru Bezpečnostní systém NT ověřuje přístupová práva když se proces pokouší otevřít handle k objektu Nastavení práv může provádět administrátor nebo vlastník objektu NTFS recoverability zajišťuje integritu FS Layered driver model + FTDISK driver Mirroring RAID level 1 Striping - RAID level 5 13

14 Vlastnosti NTFS Data streams Reparse points Volume mount points Podpora Unicode Hard links, Symbolic Links Directory Junctions Komprese, and sparse files VSC volume shadow copies Hierarchical Storage Management (HSM) Single Instance Storage (SIS) Change logging Uživatelské kvóty (per volume) Link tracking Encryption POSIX support Defragmentation 14

15 Struktura NTFS MFT MFT copy (partial) NTFS metadata file Log file Volume file Attribute def. table Root directory Bitmap file Boot file Bad cluster file... User files and dirs. 15

16 NTFS metadata NTFS log file ($LogFile) Záznam všech příkazů které mění strukturu svazku Root directory: Odsud probíhá prohledávání při prvním pokusu o otevření NTFS souboru Po nalezení souboru je uložena MFT reference Další přístupy mohou použít přímo MFT záznam Bitmap file ($Bitmap): Ukládá stav alokoace jedotlivých clusterů (1 bit ~ 1 cluster) Boot file ($Boot): Uložen bootstrap code Musí být umístěn na pevně dané adrese 16

17 NTFS metadata (pokr.) Bad-cluster file ($BadClus) Záznam chybných clusterů Volume file ($Volume) Obsahuje: volume name, NTFS version Dirty Bit indikuje poškození dat na svazku Attribute Definition Table ($AttrDef) Definuje jaké typy atributů jsou podporovány na svazku Indikuje jestli mohou být indexovány, obnoveny atd. 17

18 Standardní atributy souborů na NTFS 18

19 Kompatibilita souborových systémů FAT12/FAT16 podporovány ve všech OS Microsoft FAT32: Windows 9x, 2000/XP/2003 Sysinternals FAT32 driver pro NT4 NTFS: OS řady Windows NT Sysinternals NTFSDOS pro DOS Sysinternals NTFS pro Windows 9x 19

20 Porovnání systémů Feature Description FAT NTFS UDF Journaling File systems that support this feature use transactions to commit metadata changes to the file system. In the event of a power failure or operating system crash, the file system X? X quickly rolls back the uncommitted transactions to quickly return File the and file system The file system can restrict access to files X? X* back to a consistent state. directory and directories individually for each user or security for a group of users. Metadata The file system attempts to store metadata in X?? clustering contiguous locations on the Compression media. This feature enables users to store files in a X? X Note that metadata clustering is only compressed format on the media. supported on UDF 2.5 and Hard later links on A hard link is the file system representation of X?? nonincremental-write media. a file by which more than one path references Alternate This feature allows a file to contain multiple X? X* + Directories A B-Tree index based directory provides more a single file X in the same? volume. data stream X streams of user-defined data. are efficient access to directory Directory entries than a This feature support is similar to hard links but allows X? X* B-trees linear directory. symbolic links one directory name to point to another Configurable This feature allows the allocation unit size of?? X Volume Volume mount points enable administrators directory to on X the same? PC. allocation size X the file system to be configured. mount points mount a file system to a directory Encryption instead of This feature enables users to store files in an X? X Unicode The file system supports Unicode file names. X?? mounting the file system to a drive letter. encrypted format on the media. naming Resident file This feature allows small Change files (typically a few This feature X provides? a persistent? log of X? X Defect The file system supports sparing of bad blocks X X? storage hundred bytes for each file) journal to be stored within changes made to files on a volume. management on the media when the underlying hardware the file system metadata. Quotas This feature enables an administrator does not provide to limit defect X management.? X the amount of disk space a particular user can Incrementalwrite media needs data to be written incrementally. The file system can work with media that X X? use on a given volume. Sparse file This feature support allows for efficient utilization of X?? support disk space for sparse files. 20

21 Základní nástroje pro práci s paměťovými médii Nastavení atributů: attrib.exe Správa svazků: Diskmgmt.msc Kontrola svazků: Chkdsk.exe Ladění NTFS: Fsutil.exe Práva: explorer, cacls.exe Šifrování:Cipher.exe Defragmentace: Defrag.exe, Dfrg.msc Další nástroje: ResKit Sysinternals (nyní MS junction, movefile, ntfsinfo, pagedefrag, streams 21

22 Příklad ADS Uložení textu nebo jiné informace do ADS existujícího souboru: >dir notepad.exe notepad.exe >type text.txt > notepad.exe:skrytytext >dir notepad.exe notepad.exe >more < notepad.exe:skrytytext 22

23 Příklad fsutil Nastavení parametrů souborového systému: >fsutil behavior query disable8dot3 disable8dot3 = 0 >fsutil behavior set disable8dot3 1 >fsutil behavior set disablelastaccess 1 >fsutil hardlink create c:\soubor.txt c:\temp\text.txt 23

24 Příklad diskpart Vytvoření oddílu na disku 1 a připojení do ADRESÁŘOVĚ STRUKTURY: >diskpart DISKPART> select disk 1 DISKPART> create partition primary size = 500 DISKPART> list part Partition ### Type Size Offset * Partition 1 Primary 502 MB 32 KB DISKPART> select part 1 DISKPART> assign mount=c:\temp DISKPART> exit >format c:\temp /fs:ntfs 24

25 Příklad mirror 25

26 Zdroje: Tato přednáška vychází ze zdrojů programu Windows Academic Program : ce/licensing/windowsacademic.mspx Doporučené odkazy: skutilities.mspx?wt.svl=featured Diskpart: news://list.vyvojar.cz/cz.vyvojar.list.win 26