Souborový systém NTFS (New Technology File System) Jan Šváb



Podobné dokumenty
Souborový systém (File System FS) Souborové systémy. Souborová fragmentace. Disková fragmentace. Organizace dat na pevném disku

2010/2011 ZS P i r i nc č py po ít č čů a SOUBOROVÝ SUBSYSTÉM

Souborové systémy a logická struktura dat (principy, porovnání, příklady).

Logická struktura pevného disku

Principy počítačů a operačních systémů

Přednáška. Systémy souborů. FAT, NTFS, UFS, ZFS. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

IPZ laboratoře Struktura pevného disku L305 Cvičení 1 Cvičící:

Operační systémy 1. Přednáška číslo Souborové systémy

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ

Fakulta informačních technologií VUT v Brně Ústav počítačových systémů Periferní zařízení, cvičení IPZ Struktura pevného disku

Paměťová média. Motto dne: Z Berkeley vzešly dvě důležité věci LSD a BSD. Nevěříme, že je to náhoda.

B4B35OSY: Operační systémy

B4B35OSY: Operační systémy

Informatika / file system KIT.PEF.CZU

Souborové systémy. Architektura disku

Petr Krajča. Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci. Petr Krajča (UP) KMI/YOS: Přednáška V. 12. prosinec, / 37

Operační systémy 1. Přednáška číslo Struktura odkládacích zařízení

Operační systémy 2. Struktura odkládacích zařízení Přednáška číslo 10

Bezpečn č os o t t dat

Fyzická a logická struktura media HDD

Principy operačních systémů. Lekce 7: Souborový systém

Karel Johanovský Petr Jelínek. Aneb, co všechno je potřeba

2.2 Acronis True Image 19

Šifrování flash a jiných datových úložišť

Petr Krajča. Katedra informatiky Univerzita Palackého v Olomouci. Petr Krajča (UP) KMI/YOS: Přednáška V. 9. prosinec, / 40

Systém souborů. Účel souborového systému. Organizace dat na disku

MODERNÍ SOUBOROVÉ SYSTÉMY - ZFS. Richard Janča

Administrace OS Windows

Souborové systémy Mgr. Josef Horálek

B Organizace databáze na fyzické úrovni u serveru Oracle

Bootkity v teorii a praxi. Martin Dráb martin.drab@ .cz

OS Správa souborů. Tomáš Hudec.

Logická struktura disku

Operační systémy (OS)

Osnova. Úkoly OS. BIOS (Basic Input-Output System) programy; kontrola nad přístupem k jednotlivým prostředkům hardwaru (procesoru, paměti,

TECHNICKÁ SPECIFIKACE

Základy informatiky. Operační systémy

Administrace OS Unix. filesystém UFS mount snapshot RAID

Externí paměti 1 Feromagnetické

Operační systémy. Jednoduché stránkování. Virtuální paměť. Příklad: jednoduché stránkování. Virtuální paměť se stránkování. Memory Management Unit

Základy informatiky. 05 Operační systémy. Zpracoval: Pavel Děrgel Upravil: Daniela Szturcová

Západočeská univerzita v Plzni FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA VÝPOČETNÍ A DIDAKTICKÉ TECHNIKY

Linux připojování zařízení. 6 praktická část

1. Databázové systémy (MP leden 2010)

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

pcdfs/pcdfs.d 7. ledna

Poslední aktualizace: 25. května 2017

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hořovice

Úvod 17 ČÁST 1. Kapitola 1: Principy návrhu doménové struktury služby Active Directory 21

Středoškolská technika Encryption Protection System

Systém souborů vjj 1

Operační systémy Tomáš Hudec. 11 Soubory a souborové systémy. Obsah: 11.1 Alokace prostoru na médiu,

Přednáška. Správa paměti II. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

Systém adresace paměti

OS řady Microsoft Windows

Pro označení disku se používají písmena velké abecedy, za nimiž následuje dvojtečka.

Desktop systémy Microsoft Windows

Zálohování v MS Windows 10

Systémy souborů (File Systems)

Pevné disky (Hard disc)

Relační DB struktury sloužící k optimalizaci dotazů - indexy, clustery, indexem organizované tabulky

Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Czech Technical University in Prague

Podzim Boot možnosti

Systém souborů (file system, FS)

Růst datových potřeb Pojem velkokapacitní se mění v čase Dříve několik MB, dnes stovky GB až TB

OPERAČNÍ SYSTÉM. Informační a komunikační technologie

Databáze I. 5. přednáška. Helena Palovská

Co nás čeká při skartačním řízení? Připravte se na změny balíčku SIP

Acronis. Lukáš Valenta

PRINCIPY OPERAČNÍCH SYSTÉMŮ

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hořovice

Ošetřování chyb v programech

Systém souborů Mgr. Josef Horálek

Základní příkazy pro práci se soubory

Desktop systémy Microsoft Windows

Tabulka ASCII American Standard Code for Information Interchange kódovou tabulku

Použití šifrovaných disků v Linuxu

Implementace souborového systému

Maturitní téma: Operační MS-DOS

Vytvoření programu pro záchranu dat z NTFS oddílu pomocí Linuxu

Operační systémy a sítě

Desktop systémy Microsoft Windows

09. Memory management. ZOS 2006, L.Pešička

Uchovávání dat v SSD

Rastrové grafické formáty. Václav Krajíček KSVI MFF UK, 2007

Bloková zařízení v LINUXu Jan Vrbata - GOPAS

Maturitní okruhy pro 1.KŠPA Kladno, s.r.o. Počítačové sítě a komunikace

Textové otázky k opakování učiva ICT z 1. ročníku

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Tabulka ASCII American Standard Code for Information Interchange kódovou tabulku

Proč počítačovou sí? 9 Výhody sítí 9 Druhy sítí 9. Základní prvky sítě 10 Vybavení počítače 10 Prvky sítě mimo PC 10 Klasické dělení součástí sítí 10

Operační systémy. Přednáška 8: Správa paměti II

Operační systémy 2. Přednáška číslo 2. Přidělování paměti

Linux CryptoFS. Petr Novický

Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Czech Technical University in Prague

Dnešní téma. Oblasti standardizace v ICT. Oblasti standardizace v ICT. Oblasti standardizace v ICT

Implementace souborového systému

IT ESS II. 1. Operating Systém Fundamentals

DataDomain pod drobnohledem

Téma 7 Souborové systémy

Transkript:

Souborový systém NTFS (New Technology File System) Jan Šváb

Historie vyvinut Microsoftem pro Windows NT postupný vývoj

Základní struktura oddílu prostor v oddíle rozdělen na clustery nejmenší adresovatelné místo z pohledu NTFS skládá se z 2, 4, 8, 16 nebo 32 sektorů max. velikost 64KB fragmentace oddílu vs nevyužité místo v clusteru až 64-bitové adresování clusterů teoreticky možné adresovat až 16EB při clusteru 64KB logického číslování clusterů (LCN) clustery očíslovány od 0 sekvenčně od začátku oddílu FA (offset v oddílu) = ČÍSLO_C * VEL_C clustery souboru identifikovány virtuálním číslováním (VCN) číslovány sekvenčně od 0, ale ve skutečnosti musí jít za sebou součástí souboru mapa VCN->LCN

Základní struktura oddílu organizace oddílu

Master File Table ($MFT) vytvořen během formátování každý soubor(adresář) zde svůj záznam velikost záznamu 1KB obvykle malým souborům (do 512B) stačí => rychlý přístup prvních 16 záznamů určeno pro metadata soubory popisující oddíl názvy začínají znakem $ skryté (zobrazení např. příkazem dir \ah <NAZEV>) záznam souboru identifikován 64bitovým číslem File Reference první část = pozice hlavního záznamu v $MFT druhá část = sekvenční číslo pro kontrolu konzistence, inkrementováno vždy po znovupoužití záznamu na dané pozici

Přehled metadata souborů 0 $Mft Odkaz na sebe (adresa v Boot sektoru) 1 $MftMirr Záloha prvních 16 záznamů k obnově porušené $Mft. Umístěn uprostřed oddílu nebo na konci v závilosti na OS. 2 $LogFile Žurnál, zaznamenány poslední provedené transakce pro obnovu 3 $Volume Informace o oddílu např.: jméno, verze NTFS,... 4 $AttrDef Definice atributů souborů a jejich popis 5. Index souborů a podadresářů v kořenovém adresáři 6 $Bitmap Bitmapa s informacemi o volných clustrech (1 bit = 1 cluster) 7 $Boot Ukazatel na nebo kopie kódu pro zavedení OS v Boot sektoru 8 $BadClus Soubor, který obsahuje vadné cluster. NTFS detekuje vadné clustery, realokace dat a zahrnutí vadného clusteru do $BadClus 9 $Secure Unikátní bezpečností deskriptory pro soubory 10 $Upcase Tabulka pro konverzi malých písmén názvů na velká písmena v Unicode kódování 11 $Extend Adresář pro různá rozšíření NTFS (např.: $Quota) 12-15 Pro budoucí rozšíření

$MFT - záznam záznam tvořen hlavičkou a seznamem atributů soubor = množina atributů, každý jako samostatný stream bytů atribut pár identifikátor atributu/hodnota popisuje data nebo vlastnosti souboru rezidentní celý součástí MFT záznamu (jméno souboru, timestamp,...), některé vždy nerezidentní hodnota nevejde do záznamu místo hodnoty seznam ukazatelů na tzv. run nebo extent oblasti mapování pomocí VCN

$MFT - záznam atribut má volitelné jméno (např.: $FILENAME) v záznamu reprezentován číselným kódem s referencí na $AttrDef Typ atributu Standard Information Filename Data Attribute List Index Root, Index Allocation, Bitmap Security Description Volume Information Volume Name Popis Časové razítko, počet odkazů,... Jméno souboru Data souboru Seznam všech dodatečných záznamů s atributy, které se nevešly do hlavního záznamu Používány pro tvorbu záznamů adresářů (viz dále) Popisuje, kdo vlastní soubor a má k němu přístup. Verze oddílu (pouze u metadata souboru $Volume) Jméno oddílu (pouze u metadata souboru $Volume)

Atribut Attribute List atributy souboru se nemusí vejít do jednoho záznamu => vytvoří se další záznam používán také v rozsáhlých souborech, kde mapu VCN -> LCN všech extent oblastí nedokáže pojmout jeden záznam MFT do hlavního záznamu přidán atr. Attribute-list prvek = kód atributu a ukazatel do záznamu s daty atributu

$MFT - adresář z pohledu NTFS adresář speciální druh souboru používány na rozdíl od normálního souboru atributy Index root, Index allocation, Bitmap Index root atribut s uspořádaným seznamem souborů v malém adresáři obsahuje první úroveň B stromu u rozsáhlých adresářů informace o souboru v seznamu nebo stromu zahrnují: název souboru standardní informace časová razítka, opravnění,... File reference

$MFT záznam adresář Index allocation = adresy extent oblastí s Index bufery (prvky B stromu) Bitmap = informace o neobsazených clusterech v Index buferech každý prvek Index buferu obsahuje odkaz na další Index buffer se soubory, které abecedně jsou před souborem v nadřazeném prvku

Fragmentace fragmentace vzniká hlavně při růstu malých souborů do velkých doporučeno defragmentovat fragmentace částečně redukována extent oblastmi, které jsou tvořeny skupinami po sobě jdoucích N clusterů s fragmentací klesá rychlost čtení souboru => NTFS se snaží bránit fragmentaci alespoň $MFT po formátování rezervuje defaultně 12,5% oddílu kolem $MFT (tzv. MFT zóna)

Žurnálování změny v NTFS prováděny transakčně, žádná transakce nezůstane nedokončena žurnál ukládán do metadata souboru $LogFile cílem zajištění konzistence POUZE systémových souborů omezení velikosti $LogFile cyklicky (typicky 5s) zapisovány tzv. checkpointy cílem checkpointu označit část záznamů pro obnovu jako již nepotřebnou zotavení = čtení záznamů v $LogFile k poslednímu checkpointu 1. analýza $LogFile a určení, které části oddílu potřebují zkontrolovat a opravit 2. znovuprovedení dokončených transakcí za posledním checkpointem 3. rollback všech nedokončených transakcí

Rozšiřující funkce Šifrování (NTFS 5.0+) možnost šifrovat soubory nebo celé adresáře z pohledu uživatele, který je autorizován, práce jako s běžnými soubory u ostatních uživatelů pokus o přístup skončí chybou princip generování symetrického klíče a zašifrování souboru šifrování klíče pomocí veřejného šif. klíče uživatele uložení zašifr. klíše do speciálního pole a připojení k zašif. souboru Kvóty (NTFS 5.0+) možnost nastavit max. prostor uživatele na konkrétním disku nebo obecně reakce na překročení varováním nebo zablokováním uživatele překročení monitorována a logována

Rozšiřující funkce Komprimované soubory (NTFS 1.2+) možnost komprimovat jednotlivé soubory, adresáře, celý oddíl algoritmus LZNT1, po 16 clusterech s pohledu aplikací běžné soubory při otevření souboru automatická dekomprese při zavření souboru automatická komprese omezení max. velikost clusteru 4KB Microsoft nedoporučuje pro soubory > 30MB soubory menší než 4KB nebo již komprimované, mohou být větší po kompresi Sparse soubory, Volume Shadow Copy,...

Kompatibilita s OS Windows od Windows 2000 nativní podpora Mac OS X v10.3+ zahrnuje kompatibilitu pro čtení Linux přes ovladač NTFS-3G možné čtení/zápis ve většině distribucí

Limity a doporučení názvy souborů max. 255 znaků, zakázany názvy metadata souborů max. velikost oddílu teoreticky 2 64 1 clusterů v praxi max. 256TB při clusteru 64KB max. velikost souboru teoreticky 16EB v praxi max. 16TB ve Windows 8 max. 256TB max. počet souborů v oddíle přibližně 2 32 pokročilé funkce si žádají výkon i prostor v oddíle navíc malý a pomalý pevný disk nemusí být vhodný nezapínat pokročilé funkce, pokud je nepotřebuji dobře si rozmyslet velikost clusteru (i vzhledem ke kompresi) nekomprimovat často používané soubory malé oddíly nizší výkon NTFS než u rozsáhlejších nedělit zbytečně HDD na velké možnoství oddílů

Děkuji za pozornost.