مقاله و پروژه های دانشجویی ، نرم افزار و بازی اندروید ، آهنگ

NTFS

از ویژگی های بهبود یافته در ویندوز XP نسبت به 2000 و NT و جدید برای کاربران 98 و Me، پشتیبانی از NTFS (ان تی اف اس) پیشرفته می باشد. NTFS مختصر شده عبارت NT File System به معنی سیستم فایل NT است. سیستم فایل تعریف می کند که سیستم عامل چگونه اطلاعات را روی دیسک بگذارد و سپس آن را بخواند، پاک کند یا جابجا نماید.

با اینکه راهنمای ویندوز فواید زیادی را برای NTFS بر می شمرد، انتخاب بین این سیستم فایل و FAT32 با تردید همراه است.

بسیاری از کاربران هنگام کار با این سیستم فایل، با مشکلاتی روبرو شده اند و از بکارگیری NTFS ابراز پشیمانی می کنند؛ خلاصه اینکه بسیاری، هیچ دلیل قانع کننده ای برای استفاده از NTFS نمی یابند. بخشی از مشکلاتی که هنگام بکارگیری هر چیز نوی پیش می آید ناشی از عدم آگاهی کافی از جوانب آن و بخشی دیگر ناشی از محدودیت های موجود در آن است.

در این مقاله سعی شده است این سیستم فایل از جوانب مختلف بررسی و حتی الامکان محدودیت ها و نکات موجود هنگام استفاده از آن کاملا روشن شود.

می توانید مطالعه را از پیشگفتار شروع کنید یا نگاهی به فهرست مطالب بیندازید...

فهرست مطالب

1- پیشگفتار

2- مقدمه

3- سیستم فایل

3-1- FAT32

3-2- NTFS

3-3- FAT32 یا NTFS

3-3-1- سازگاری و رفع اشکال

3-3-2- قابلیت تطابق بهتر NTFS با درایوهای بزرگ

3-4- تبدیل به NTFS

4- بررسی عمیق تر NTFS

4-1- قابلیت بازیابی (Data Recoverability)

4-2- انعطاف پذیری در برابر اشکال در ذخیره اطلاعات (Storage Fault Tolerance)

4-2-1- نگاشت کلاسترهای معیوب (Bad-Cluster Remapping)

4-3- امنیت اطلاعات (Data Security)

4-4- رمزنگاری فایل ها (Encryption)

4-4-1- پیش از هر کاری باید بدانید...

4-4-2- بد نیست از جزئیات هم بدانید

4-5- Unicode Names

4-5-1- بد نیست بدانید

4-6- فایل های چند جریانی (Multiple File Streams)

4-7- فشرده سازی (Compression)

4-7-1- فشرده سازی NTFS

4-8- فایل های تُنُک (Sparse files)

4-9- دفترچه ثبت تغییرات (Change Journals)

4-10- نمایه سازی (Indexing Service)

4-11- ردگیری توزیع شده ی پیوندها (Distributed Link Tracking)

4-11-1- بررسی دقیق تر

4-12- Reparse Points

4-13- پیوندهای سخت و نقاط انشعاب (Hard Links and Junctions)

4-13-1- نقاط انشعاب

4-14- پوشه ها دروازه هایی برای سایر درایوها (Directories as Volume Mount Points)

5- نسخه های NTFS

5-1- ارتقای ویندوز

5-2- راه اندازی با چند سیستم عامل (Multibooting)

5-3- ویژگی های هر نسخه

6- فهرست مراجع

6-1- کتاب

6-2- راهنمای ویندوز XP

6-3- مراجع اینترنتی

1- پیشگفتار

وقتی برای اولین بار ویندوز XP بر روی کامپیوتری نصب می شود، یکی از مسائلی که ذهن را به خود مشغول می کند، سیستم فایل جدیدی به نام NTFS است که می توان از آن استفاده کرد. با اینکه راهنمای ویندوز فواید زیادی را برای NTFS بر می شمرد، انتخاب بین این سیستم فایل و FAT32 با تردید همراه است. بسیاری از کاربران هنگام کار با این سیستم فایل، با مشکلاتی روبرو شده اند و از بکارگیری NTFS ابراز پشیمانی می کنند؛ خلاصه اینکه بسیاری، هیچ دلیل قانع کننده ای برای استفاده از NTFS نمی یابند. بخشی از مشکلاتی که هنگام بکارگیری هر چیز نوی پیش می آید ناشی از عدم آگاهی کافی از جوانب آن و بخشی دیگر ناشی از محدودیت های موجود در آن است. در این مقاله سعی شده است این سیستم فایل از جوانب مختلف بررسی و حتی الامکان محدودیت ها و نکات موجود هنگام استفاده از آن کاملا روشن شود.

در این مقاله، مرجع [3.k] که تقریبا بیشتر ویژگی های NTFS را پوشش می دهد به عنوان راهنما انتخاب شده و با توجه به آن، تک تک ویژگی ها بررسی شده است. هر ویژگی دقیقا شرح داده و سعی شده است اصطلاحات بکار رفته در توضیح هر ویژگی کاملا تبیین شود. سپس چگونگی استفاده از ویژگی مطرح شده است. البته برای بکارگیری بعضی ویژگی ها اصلا رابط گرافیکی وجود ندارد و برای بعضی دیگر هیچ راهی به جز برنامه نویسی نیست. سعی شده است ریشه ی مشکلاتی که هنگام کار با NTFS پیش می آید کاملا مشخص و راهکارهای پیشگیری از آن مطرح شود. بدین منظور، با جستجو در مراجع مختلف، صفحات اینترنتی حاوی اطلاعات مفید جمع آوری شده و پس از بررسی تعدادی از این صفحات برای تهیه مقاله برگزیده و طبقه بندی موضوعی شده است. پس از آن، مقاله به رشته تحریر در آمده است.

یکی از مشکلات اساسی در مرحله تحریر مقاله، واژه گزینی برای اصطلاحات نوی بکار رفته در متن بوده است. در بعضی موارد ترجمه ی تحت اللفظی اصطلاح، بکار رفته و در بعضی دیگر، واژه یا عبارتی برگزیده شده که هرچند رابطه ی معناداری با اصطلاح لاتین نداشته ولی مفهوم مطرح شده را به خوبی می رسانده است.

منابعی که مستقیما در نگارش مقاله بکار رفته، در بخش فهرست مراجع به تفکیک کتاب ، راهنمای ویندوز XP و مراجع اینترنتی ذکر شده و در صورت لزوم با ذکر شماره بین علایم [ و ] در متن مقاله به آن ها ارجاع داده شده است. در بخش راهنمای ویندوز، عنوانِ صفحه ی در برگیرنده ی مطلب ذکر شده است. می توان با وارد کردن این عنوان میان علامت های ” و “ در بخش جستجوی راهنمای ویندوز یافت.

در بخش هایی، خواننده برای مطالعه بیشتر به راهنمای یک برنامه یا دستور ارجاع داده شده است. می توان با وارد کردن نام برنامه یا دستور در راهنمای ویندوز و یا اجرای آن و استفاده از راهنمای موجود به همراه برنامه، به مطلب مورد نظر دست یافت. دستورات معمولا در Command Prompt (محیط text) اجرا می شوند. برای اجرای آن در ویندوز XP کافی است از منوی شروع، به All Programs و سپس Accessories اشاره و Command Prompt را اجرا کرد. راهنمای مختصری از هر دستور با وارد کردن نام دستور و پس آن با فاصله، پارامتر /? نمایش داده می شود.

تلاش شده است مراجع علاوه بر اعتبار کافی، کاملا مرتبط با موضوع مورد بررسی باشند هرچند بدلیل نوی نسبی بعضی ویژگی های این سیستم فایل، مراجع مرتبط و مناسب برای آن ها کم بود. جای تعجب هم نیست که بیشتر این مراجع ([2]، [3]، [4]، [7]، [8]) متعلق به شرکتِ مایکروسافت است. با توجه به اینکه NTFS از زمان ویندوز NT، در حالِ استفاده است، بسیاری از مراجع موجود با توجه به NTFS4 و NTFS5 که در ویندوزهای NT و 2000 پشتیبانی شده به رشته تحریر در آمده و بعضی مطالب و ابزارهای معرفی شده در آن ها قدیمی و منسوخ شده است. به همین دلیل در این مقاله سعی شده است مطالب منسوخ با توجه به مراجع به روز تصحیح شود.

سیر ارائه مطالب در مقاله به صورت لایه لایه است؛ به این معنی که ابتدا کلیات مرتبط با هر موضوع مطرح شده است و خواننده در صورت تمایل می تواند پس از این کلیات به مطالعه ی جزئیات (شامل بعضی مقایسه ها، نکات مرتبط با مسائل سازگاری، بررسی جوانب و مشکلات احتمالی پس از بکارگیری ویژگی و سایر مطالب) بپردازد و یا به بخش های بعدی برود. هر بخش به صورت واحدی مستقل نگاشته شده و خواننده در صورت لزوم به بخش های مرتبط ارجاع داده شده است.

از آنجا که مخاطب این مقاله، همه ی کاربران NTFS هستند، بعضی بخش ها چندین بار بازنگری شده است تا مقاله بدون ورود به جزئیاتی که فهم آن نیازمند دانش ژرف کامپیوتری است بتواند به نحوی شایسته مفاهیم را انتقال دهد. همچنین تلاش شده است زبان نوشتار برای همه کاربران حتی با کمی پیشینه ی کامپیوتری قابل فهم باشد و در عین حال مفید فایده ی کاربران پیشرفته هم افتد. در هر بخش سعی بر رعایت اختصار و اجتناب از پرداختن به مسائل حاشیه ای بوده است. بعضی مطالبِ پیش نیاز یا برخی مسایل حاشیه ای، به صلاحدید در پاورقی شرح داده شده است که جذابیت متن برای خواننده حفظ شود. همچنین معادل های لاتین اصطلاحات در پرانتز آورده شده است. به دلیل تخصصی بودن مسائل مربوط به شبکه های کامپیوتری، در این مقاله از پرداختن به این مسائل خودداری شده است.

شکل های مقاله همچنین برنامه ها و دستوراتی که در متن به آن ها اشاره شده است، مربوط به ویندوز XP است و ممکن است در سایر سیستم عامل ها وجود نداشته باشد.

2-مقدمه

شرکت مایکروسافت سیستم عامل جدید رده ویندوز خود را به نام Windows XP (eXPerience) در سال 2001 و پس از Windows Me (Millennium) به بازار معرفی کرد. مایکروسافت معتقد است این سیستم عامل مهمترین محصول این شرکت پس از Windows 95 است. در کنار خصوصیات جدید رابط کاربر ، این سیستم عامل جدید محیط پایدارتر و قابل اعتماد تری را نسبت به نگارش های پیشین ویندوز ارائه می دهد. ویندوز XP در دو نسخه خانگی (Home edition) و حرفه ای (Professional edition) موجود می باشد. در حالی که نسخه خانگی شامل امکانات گسترده صوتی و تصویری دیجیتال، شبکه خانگی و برقراری ارتباط است، نسخه حرفه ای تمرکز بیشتری بر امنیت و قابلیت اطمینان دارد.

ویندوز XP بسیاری از خصوصیات ویندوزهای 2000 و NT را در فراهم کردن محیطی پایدار (مثلا اگر برنامه ای از کار بیفتد، در بیشتر حالات، می توانید به کار با سایر برنامه ها ادامه دهید) و امن از دستبرد افراد خاطی یا اشتباهات ناشی از سهل انگاری با امکانات لازم برای کاربران خانگی نظیر ظاهر جذاب، بکار گیری ساده و امکانات صوتی تصویری بیشتر در هم آمیخته است. استفاده درست و آگاهانه از این قابلیت ها، کاربر را بی نیاز از بکارگیری چند سیستم عامل برای اهداف مختلف می کند. ولی پیامدهای استفاده نادرست و نا آگاهانه از XP، برای کاربران معمولی، بیشتر از ویندوز 98 یا Me است. بنابراین بهترین کار پیش از بکارگیری قابلیت های جدید این سیستم عامل، بررسی جوانب مختلف استفاده و راهکارهای مقابله با مشکلات احتمالی است.

از ویژگی های بهبود یافته در ویندوز XP نسبت به 2000 و NT و جدید برای کاربران 98 و Me، پشتیبانی از NTFS پیشرفته می باشد. NTFS مختصر شده عبارت NT File System به معنی سیستم فایل NT است. در این مقاله سعی می کنیم به جوانب مختلف این سیستم فایل بپردازیم و ویژگی های پیشرفته آن را تا حد ممکن به دور از پرداختن به جزئیات غیرقابل استفاده، زیر ذره بین بگذاریم.

3- سیستم فایل (File System)

NTFS مختصر شده عبارت NT File System به معنی سیستم فایل NT است و NT هم زمانی به معنی New Technology (فناوری جدید) بود آنگاه که ویندوز NT واقعا یک فناوری جدید به شمار می رفت.

سیستم فایل تعریف می کند که سیستم عامل چگونه اطلاعات را روی دیسک بگذارد و سپس آن را بخواند، پاک کند یا جابجا نماید. از میان سیستم فایل های موجود و آن هایی که در ویندوز XP پشتیبانی می شوند (قابل استفاده اند)، اغلب سیستم فایل های FAT/FAT32 (File Allocation Table) و NTFS برای مدیریت فضای دیسک سخت بکار می روند.

برای ذخیره اطلاعات و نصب سیستم عامل، پیش از هر چیز باید دیسک سخت را پارتیشن بندی کرد[1]. سپس، هر پارتیشن یا Volume را با سیستم فایل دلخواه، فرمت کرد[2] . فهرست درایوهای مختلف در پنجره My Computer این تقسیم بندی را به ما نشان می دهد. (برای فهمیدن سیستم فایل موجود بر روی هر درایو، گزینه Properties را از منوی File انتخاب کنید - شکل 1)

شکل 1- فایل سیستم درایوهای مختلف در پنجره ی Properties

تذکر: در این متن منظور از «درایو»، volume یا drive است.

عملیات [3] I/O، صرف نظر از سیستم فایل، امکان دسترسی برنامه ها و کاربران به فایل ها را فراهم می کند. با این حال، قابلیت های موجود، به سیستم فایل و سیستم عامل مورد استفاده بستگی دارد.

3-1- FAT32

نگارش های سیستم فایل FAT32 شامل سیستم فایل های FAT12، FAT16 و FAT32 می شود. در این مقاله منظور، همان FAT32 که است که قابلیت های بیشتری دارد.

در این مقاله به این سیستم فایل نمی پردازیم. اگرچه در جای جای مقاله، مقایسه هایی بین NTFS و FAT32 انجام می دهیم.

3-2- NTFS

به همراه ویندوز NT، مایکروسافت سیستم فایل جدیدی به نام NTFS را معرفی کرد. از مهمترین ویژگی های این سیستم فایل می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. قابلیت بازیابی (Data Recoverability)

2. انعطاف پذیری در برابر اشکال در ذخیره اطلاعات (Storage Fault Tolerance)

3. امنیت اطلاعات (Data Security)

4. فشرده سازی (Compression)

5. نمایه سازی (Indexing Service)

6. ردگیری توزیع شده ی پیوندها (Distributed Link Tracking)

7. قابلیت تطابق بهتر NTFS با درایوهای بزرگ (Better scalability to large drives) (شرح در بخش FAT32 یا NTFS)

در بخش بعدی این مقاله، علاوه بر شرح تفصیلی درمورد هر کدام از این ویژگی ها که در سیستم فایل FAT32 وجود نداشت، به سایر ویژگی های منحصر به فرد این سیستم فایل اشاره می کنیم.

3-3- FAT32 یا NTFS

3-3-1- سازگاری و رفع اشکال

پیش از تصمیم گیری درباره سیستم فایل، باید مسئله سازگاری را مد نظر قرار داد. در کامپیوتر هایی با چند سیستم عامل مختلف (مثلا XP و 98) راه اندازی می شوند، باید سیستم فایل پشتیبانی شده در همه سیستم عامل ها، یعنی FAT32 را انتخاب کرد. چون این سیستم فایل امروزه در بیشتر سیستم عامل ها پشتیبانی می شود (جدول 1). برای اطلاعات بیشتر به بخش نسخه های NTFS مراجعه کنید.

جدول 1- پشتیبانی خانواده ی سیستم عامل های ویندوز از سیستم فایل ها به نقل از [2.a]

NTFS (Windows XP version) FAT32

Windows XP

Windows 2000 -> Most of the features

Windows NT 4.0 (SP4 or later) -> Can access some files

Other Operating Systems -> not supported Windows 98/Me/2000/XP

Windows 95 (OSR 2)

Other Operating Systems -> not supported

• NTFS برای فرمت کردن رسانه های برداشتنی (Removable media - نظیر دیسک فلاپی و CD) قابل استفاده نیست.

• در مواقع اضطراری که به هر دلیل راه اندازی سیستم عامل بطور معمول ممکن نیست، در صورت استفاده از دیسک فلاپی راه انداز ، درایوهای NTFS قابل دسترسی نیستند. در این موارد باید از CD راه انداز نصب ویندوز و ابزارهای همراه آن استفاده کرد.

• در مورد مشکلات درایوهای NTFS که با ابزارهای ویندوز قابل رفع کردن نباشند، بطور کلی برنامه های کمتری نسبت به FAT32 یافت می شود که بتوانند NTFS ، آن هم جدیدترین نسخه ی آن را ترمیم کنند.

با توجه به تذکرات بالا، در صورت خرابی NTFS که منجر به از کار افتادن سیستم عامل شود، رفع اشکال با مشکلاتی روبرو می شود. بعضی افراد، سیستم عامل خود را بر روی یک درایو FAT32 نصب می کنند. با رفع اشکال درایو FAT32 و راه اندازی سیستم عامل، می توان درایوهای NTFS را رفع اشکال کرد. در این صورت، می توان ویژگی های منحصر بفرد NTFS را برای ذخیره اطلاعات با ارزش بکار گرفت.

3-3-2- قابلیت تطابق بهتر NTFS با درایوهای بزرگ

به جز امکانات منحصر به فردی که تنها با استفاده از NTFS قابل دستیابی است، نکات زیر پیرامون کارایی NTFS قابل توجه است.

• FAT32 جدول تخصیص فایل های خود را همیشه در ابتدای فضای درایو قرار می دهد. بنابراین به دلیل نیاز مداوم به روز رسانی این جدول، همیشه یک جریمه ی مسافت وجود دارد. اکنون که درایوهای سخت بسیار بزرگ شده اند، این رفت و برگشت واقعا موجب کاهش کارایی می شود. NTFS با استفاده از روش خاصی برای ذخیره فایل ها سعی کرده است کارایی را در این موارد بالا ببرد.

جدول 2- اندازه درایو در سیستم فایل ها به نقل از [2.a]

NTFS FAT32

Min. Volume Size Recommended: 200 MB *

512 MB **

Max. Volume Size 16 EB ***

2 TB

(Windows XP formats up to 32 GB)

* البته حتی درایوهایی با حجم 10 مگابایت را هم می توان با NTFS فرمت کرد ولی بدلیل فضای سربار بیشتری که NTFS نسبت به FAT32 از درایو اشغال می کند، از فرمت کردن پارتیشن های کوچکتر از 200 مگابایت با NTFS باید پرهیز کرد.

** درایوهای کوچکتر از 512 مگابایت باید با FAT16 یا FAT12 فرمت شوند.

*** 1 Exabyte = 1024 Terabytes = 1024*1024 Gigabytes

• نقطه ضعف دیگر FAT32 ذخیره ی ناهوشمندانه فایل بر روی دیسک است به این معنی که به دنبال جای خالی می گردد و فایل را در اولین جایی که پیدا می کند می نویسد و برایش مهم نیست که این فضا برای نگهداری همه ی فایل کوچک باشد و مجبور شود فایل را به چند تکه بشکند و اینجا و آنجای دیسک قرار دهد. به عبارت دیگر، تنها کارایی نوشتن مد نظر است و اصلا مهم نیست که این فایل بعدا قرار است با چه سرعتی خوانده شود. پیامد این امر، بروز مشکلات جدی در زمینه ی چند تکه شدن فایل ها (fragmentation) است که منجر به کاهش بیش از پیش کارایی می شود.

• از نقاط ضعفی که در FAT16 وجود داشت و در FAT32 (تقریبا) و NTFS (بطور کامل) رفع شده است، استفاده از کلاسترهای بسیار بزرگ بر روی دیسک های حجیم بود که موجب هدر رفتن زیاد فضای دیسک می شد.

3-4- تبدیل به NTFS

برنامه نصب ویندوز XP این امکان را به شما می دهد که درایوهایی که پیش از نصب از FAT32 استفاده می کردند را به NTFS تبدیل (convert) کنید و احتیاجی به فرمت کردن درایو خود بصورت NTFS ندارید و اطلاعاتتان بر روی دیسک باقی می ماند. این کار پس از نصب ویندوز هم ممکن است (البته با استفاده از دستور convert.exe). برای اطلاعات بیشتر به راهنمای ویندوز (برنامه Disk Management یا دستور convert.exe) مراجعه کنید. مرجع [6.b] راهنمای مناسبی برای این کار است.

البته بهتر است ابتدا از اطلاعات خود یک کپی تهیه کنید سپس درایو خود را بصورت NTFS فرمت کنید و تر و تازه شروع کنید تا بهترین کارایی نصیبتان شود. هرچند با تبدیل کردن به NTFS هم می توانید از امکانات آن بهره ببرید.

• تنها مدیر سیستم (Administrator) از اجازه های لازم برای فرمت کردن و تبدیل درایوها برخوردار است.

• ویندوز XP بصورت خودکار همه ی درایوهای NTFS سیستم را به آخرین نسخه ی NTFS ارتقا می دهد. بنابراین با نصب ویندوز XP باید برنامه های رفع اشکال NTFS خود را از نظر سازگاری بررسی کنید. نیز مراجعه کنید به بخش نسخه های NTFS.

• این نکته را به خاطر داشته باشید که وقتی فرمت درایو خود را با تبدیل یا فرمت کردن به NTFS تغییر دادید، به همان سادگی نمی توانید بر عکس این کار را انجام دهید. یعنی ویندوز این امکان را در اختیار شما قرار نمی دهد که درایوهای NTFS را به FAT32 تبدیل کنید. ممکن است مجبور شوید درایو خود را به FAT32 فرمت مجدد کنید. البته برنامه هایی برای تبدیل وجود دارند (نظیر Partition Magic) ولی تا وقتی از سازگاری این برنامه ها با نسخه جدید NTFS که در ویندوز XP بکار می رود مطمئن نشده اید دست بکار نشوید. با این وجود اگر از ویژگی هایی که مختص NTFS است استفاده شده باشد، ممکن است بعضی داده ها حین تبدیل از بین برود. برای کسب اطلاعات بیشتر به راهنمای این برنامه ها مراجعه کنید.

• در هر صورت، پیش از اعمال هرگونه تغییری در سیستم فایل خود، از اطلاعات مهم، بر روی سایر درایوها یا وسایل جانبی ذخیره اطلاعات پشتیبان گیری کنید.

4-1- قابلیت بازیابی (Data Recoverability)

اگر به هر دلیل (قطع برق، توقف ناگهانی سیستم ، الغای دستور و...) نوشتن اطلاعات دچار مشکل شود، NTFS حفظ انسجام (consistency) دیسک را تضمین می کند. بدین منظور، با راه اندازی دوباره سیستم، عملیاتی که بصورت نیمه کاره رها شده است به تشخیصِ سیستم فایل، بصورت خودکار پس گرد (roll back) و بعضی عملیات هم دوباره انجام می شود[1]. بنابراین ویندوز می تواند بدون نیاز به شما برای اجرای برنامه خاصی، مشکلات احتمالی پیش آمده را رفع کند. بعلاوه NTFS برنامه های کمکی را برای موارد شکست عملیات بازیابی یا بروز اشکال در حوزه خارج از عهده سیستم در اختیار شما قرار می دهد.

• منظور از تضمین انسجام دیسک توسط NTFS، مصون نگهداشتن ساختارهای ذخیره سازی فایل ها و پوشه ها از خرابی است. بنابراین تمام فایلها و پوشه ها همچنان قابل دسترسی خواهند بود. NTFS، صحت اطلاعات کاربر (اطلاعات درون فایل ها و ...) را تنها در صورتی تضمین می کند که برنامه کاربردی تصریح کرده باشد. در غیر این صورت هم، پس از توقف سیستم و انجام عملیات بازیابی، وضع اطلاعات کاربر از سه حالت خارج نیست: اطلاعات جدید/اطلاعات قدیمی/صفر، کاربران پس از توقف سیستم، با اطلاعات تصادفی روبرو نمی شوند[4.o].

• با این وجود در صورت خراب شدن MBR (Master Boot Record) و یا Boot Sector، ممکن است اطلاعات دیسک دیگر قابل دستیابی نباشد و باید از روش های دیگری برای بازیابی دیسک استفاده کرد[4.k].

نیز مراجعه کنید به بخش های

• انعطاف پذیری در برابر اشکال در ذخیره اطلاعات (Storage Fault Tolerance)

• دفترچه ثبت تغییرات (Change Journals)

4-2- انعطاف پذیری در برابر اشکال در ذخیره اطلاعات (Storage Fault Tolerance)

این خصوصیت در دو مقیاس به کار گرفته می شود:

برای کامپیوترهای محلی: NTFS بصورت توکار در برابر مشکلاتِ ذخیره اطلاعات انعطاف (تاب) بسیار بیشتری (نسبت به FAT32) نشان می دهد. علاوه بر قابلیت بازیابی (Data Recoverability) که پیش از این به آن اشاره شد، همواره از روش های مضاعف سازی (data-redundancy) برای حفظ اطلاعات حیاتی سیستم فایل استفاده می کند.

در شبکه ها و سیستم های اطلاعاتی: علاوه بر مورد فوق، در این سیستم ها در صورتی که از حداقل دو یا سه دیسک سخت مجزا استفاده کنند، می توان از مضاعف سازی اطلاعات بهره برد. مثلا یکی از دیسک ها به عنوان آینه تمام نمای دیگری (mirror) استفاده شود و در صورت بروز اشکال، اطلاعات از دیسک سالم بازیابی شوند. بیشتر این امکانات تنها بر روی درایوهای NTFS قابل استفاده است. برای اطلاعات بیشتر، به[2.h] مراجعه کنید.

علاوه بر روش های ذکر شده، بعضی سخت افزارها، قابلیت های Fault-Tolerance را برای شما فراهم می کنند (بصورت سخت افزاری توانایی احیای اطلاعات موجود در بدسکتورها را دارند)

4-2-1- نگاشت کلاسترهای معیوب (Bad-Cluster Remapping)

وقتی NTFS با یک بدسکتور[1] مواجه می شود، این سکتور را علامت می زند و دیگر از آن استفاده نمی کند.

• اگر حین نوشتن به یک بدسکتور برخورده باشد، اطلاعات را در یک سکتور سالم از دیسک می نویسد.

• اگر حین خواندن از دیسک هایی که Fault-tolerant نیستند ، به بدسکتور بر خورده باشد، تمام سکتورهای موجود در آن کلاستر به عنوان معیوب علامت می خورند و داده درون آن ها از بین می رود. تلاش برای خواندن از یا نوشتن در این سکتورها، منجر به یک پیام خطا می شود.

• حین خواندن از دیسک های Fault-tolerant به محض شناسایی بدسکتور، داده ی این بدسکتور از محل ثانویه ذخیره اطلاعات بازیابی می شود و در یک سکتور سالم دیسک نوشته می شود. سکتور معیوب، به سکتور سالم نگاشت می شود و عملیات خواندن و نوشتن (یا هر عمل دیگری بر روی آن سکتور) از سکتور معیوب به سکتور سالم هدایت می شود.

در سیستم فایل FAT32 قابلیت مضاعف سازی اطلاعات موجود نیست و فقط از جدول تخصیص فایل ها دو کپی نگهداری می شود. همچنین در برخورد با یک بدسکتور، تنها یک خطا صادر می کند و آن را به صورت خودکار علامت نمی زند که دیگر استفاده نشود. همینطور در صورت خرابی یکی از کپی های جدول تخصیص فایل ها یا بروز بدسکتور، از رفع آن بصورت خودکار عاجز است و باید از برنامه های جانبی نظیر Scandisk یا Checkdisk (دستور chkdsk.exe) استفاده کرد که در صورت بزرگ بودن درایو، کار این برنامه ها زمان زیادی می برد.

به همین دلیل است که وقتی کامپیوتر ناخواسته خاموش می شود، ویندوز پیش از آغاز به کار، درایوهایی که در حال استفاده بودند را Scandisk می کند ولی این کار برای درایوهای NTFS لازم نیست چون اگر مشکلی پیش آید، معلوم است که در کجا بوده و خود سیستم فایل، خود را ترمیم می کند.

هر چند ترفند نگاشت کلاسترهای معیوب، نگرانی در موردِ از بین رفتنِ اطلاعات را تا حدی کاهش می دهد ولی جای تهیه نسخه پشتیبان از اطلاعات را نمی گیرد. بُروز چنین اشکالاتی را در دیسک باید زیر نظر گرفت و در صورت گسترش خرابی، دیسک را جایگزین کرد.

نیز مراجعه کنید به بخش

• قابلیت بازیابی (Data Recoverability)

4-3- امنیت اطلاعات (Data Security)

NTFS از یک سیستم امنیت اطلاعات بصورت توکار بهره مند است. NTFS امکان اِعمال محدودیت های دسترسی به فایل ها و پوشه ها مطابق با معماری امنیت اشیا در ویندوز [1] را فراهم می کند. می توان به فایل ها و پوشه ها، اجازه های دسترسی (permissions - برای کاربران خاص یا گروه ها) اعطا کرد. در این صورت، ویندوز از این اطلاعات در برابر دسترسی افراد غیر مجاز جلوگیری می کند. این محدودیت ها، هم برای کاربرانی که از شبکه به اطلاعات دسترسی پیدا می کنند و هم برای آن هایی که پشت کامپیوتر از اکانت (account - حساب کاربری) خودشان استفاده می کنند اعمال می شود.

• با استفاده از سیستم فایل FAT32، فقط می توان از دسترسی ناخواسته کاربران شبکه به اطلاعات کامپیوتر و آنهم از طریق Share Permissions جلوگیری کرد و هیچ راهی برای محدود کردن دسترسی کاربران دیگر وجود ندارد. بنابراین سیستم فایل FAT32 امن است تا وقتی که فردی ناخواسته پشت کامپیوتر ننشیند[4.a].

اجازه دسترسی به فایل ها و پوشه ها توسط ویندوز و با استفاده از ACL (Access Control List) ها که در توصیف گر های امنیت (security descriptors) به فایل ها و پوشه ها متصل شده انجام می شود. بنابراین با پشت سر گذاشتن موانع امنیتی ویندوز (مثلا استفاده از سیستم عامل های دیگر برای دسترسی به درایوهای NTFS و یا استفاده از برنامه هایی که در محیط داس (MS-DOS Mode) و در حالتی که ویندوز اجرا نشده به این درایوها دسترسی می یابند) فایل ها و پوشه ها، در معرض دستبرد قرار می گیرد.

• بنابراین حتی با اعمال محدودیت های دسترسی NTFS، کسانی که دسترسی فیزیکی به دیسک سخت داشته باشند، ممکن است بتوانند با کمی صرف وقت، موانع امنیتی را پشت سر بگذارند. برای حداکثر امنیت، به بخش رمزنگاری فایل ها (Encryption) مراجعه کنید.[3.g]

• با استفاده از برنامه Backup ، می توانید از فایل های موجود بر روی درایوهای NTFS و تنظیمات امنیتی آن ها نسخه پشتیبان (backup) تهیه کنید. با این وجود، اگر اطلاعات خود را روی درایوهای FAT32 بازیابی (recover) کنید، تمام تنظیمات امنیتی و سایر خصوصیات مختص به NTFS را بر روی آن فایل ها از دست خواهید داد.[4.c]

نیز مراجعه کنید به بخش

• رمزنگاری فایل ها (Encryption)

4-4- رمزنگاری فایل ها (Encryption)

NTFS سیستم فایلِ رمز شده (Encrypted/Encrypting File System - EFS) را برای حفاظت از اطلاعات با روش های رمزنگاری[1] در اختیار قرار می دهد. وقتی داده ای رمز می شود (to encrypt – to cipher) به صورتی در می آید که بدون رمز گشایی (to decrypt – to decipher)، بی معنی و غیر قابل استفاده است.

خصوصیات امنیتی همچون محدود کردن ورود (login) افراد به سیستم و یا اِعمال محدودیت های دسترسی به فایل ها و پوشه ها، اطلاعات را از دسترسی ناخواسته در شبکه حفظ می کند. با این همه، همانطور که در بخش امنیت اطلاعات (Data Security) اشاره شد، کسی که دسترسی فیزیکی به کامپیوتر (مثلا یک کامپیوتر کیفی ربوده شده) پیدا کند، می تواند با داشتن تجربه کافی و صرف وقت، مثلا با نصب سیستم عامل از نو، این موانع امنیتی را پشت سر بگذارد و اطلاعات در معرض دستبرد قرار گیرد. رمزنگاری فایل ها هم شبیه به تعریف محدودیت دسترسی به فایل است با این تفاوت که با رمزنگاری فایل ها، یک لایه امنیتی مضاعف جدای از سیستم عامل، ایجاد و بر روی خود رسانه (media) بکار گرفته می شود.

فایل های رمز شده، با پشتیبانی NTFS از رمزنگاری، نیاز به توجه خاصی از سوی کاربر ندارند و همچون فشرده سازی (Compression) فایل ها در NTFS ، دیگر نیازی به رمزنگاری و بعدا رمزگشایی فایل ها بصورت دستی نیست. کارهایی که با سایر فایل ها می توان انجام داد (خواندن، اجرا، تغییر دادن و...) با یک فایل رمزشده هم با همان روش های معمول، برای افراد تعریف شده (به طور خاص، کسی که فایل را رمز کرده) ممکن است.

هر تلاشی برای دسترسی به محتویات یا کپی کردنِ یک فایل رمز شده از سوی افراد ناخواسته (حتی مدیر سیستم)، منجر به خطای “Access Denied” می شود (شکل 2). با این حال، فایل ها و پوشه های رمز شده، همچنان در معرض دید یا پاک شدن توسط هر کسی است که اجازه های دسترسی مناسب را داشته باشد. بنابراین بکارگیری توأمان محدودیت های دسترسی و رمزنگاری فایل ها پیشنهاد می شود.

شکل 2- هر تلاشی برای دسترسی به محتویات یا کپی کردنِ یک

فایل رمز شده از سوی افراد ناخواسته، منجر به یک پیغام خطا می شود.

نیز مراجعه کنید به بخش های:

• امنیت اطلاعات (Data Security)

• Reparse Points

• فشرده سازی (Compression)

________________________________________

[1] cryptographic protection –

روش های رمز نگاری معمولا برای انتقال امن اطلاعات بین فرستنده ی اطلاعات و گیرنده ی آن به کار گرفته می شود. فرستنده اطلاعات را رمز می کند و اطلاعاتِ رمز شده را برای گیرنده می فرستد. گیرنده هم اطلاعات را رمزگشایی و از آن استفاده می کند. رمزنگاری و رمزگشایی معمولا با روش های خاص ریاضی انجام می شود که در آن یک عدد یا دنباله ای از اعداد به نام کلید رمزنگاری/رمزگشایی بکار می رود. کسی که بخواهد اطلاعات را با استفاده از الگوریتمِ ریاضی رمزنگاری یا رمزگشایی کند، باید کلید خاص این کار را در اختیار داشته باشد.

در EFS از این مفهوم استفاده شده است؛ به این صورت که فایل ها با استفاده از یک جفت کلید که تنها در اختیار کاربر خاصی است رمزنگاری یا رمزگشایی می شود و تا وقتی این کلیدها در اختیار کس دیگری قرار نگیرد، فقط همان کاربر است که می تواند از فایل استفاده کند.

4-5- Unicode Names

NTFS از Unicode [1]به عنوان مجموعه کاراکترهای استاندارد (standard character set) خود استفاده می کند (برخلاف FAT32 که با کدهای اسکی[2] کار می کرد). در این روش، دو بایت برای کد کردن کاراکترهای تقریبا تمام زبان های مکتوب جهان اختصاص می یابد (65536 کاراکتر).

4-5-1- بد نیست بدانید

سیستم فایل FAT32 در سیستم عامل MS-DOS از قالب 8.3 یا نام های کوتاه (یک نامِ پایه ی حداکثر 8 کاراکتری و یک پسوندِ (extension) اختیاری حداکثر 3 کاراکتری که با نقطه از هم جدا می شود) برای نامگذاری فایل ها و پوشه ها پیروی می کند. در حالی که در سیستم فایل FAT32 ویندوز، نام های بلند پشتیبانی می شود [3]. بدین منظور ویندوز به هر فایلی که در درایوهای FAT32 ساخته می شود، یک نام در قالب 8.3 با کاراکترهای اسکی و یک نام بلند با کاراکترهای Unicode منتسب می کند. (شکل 6)

شکل 6- نام های کوتاه و بلند

در NTFS، فایل ها و پوشه ها می توانند نام های بلند داشته باشند. منتها به خاطر مسائل سازگاری با برنامه های قدیمی، ویندوز بطور پیش فرض نام های کوتاه را نیز همچنان می سازد. ولی می توان برای بالا بردن کارایی، جلوی این کار را گرفت. برای اطلاعات بیشتر به [4.h] مراجعه کنید.

• جابجا کردن فایل ها بین درایوهای FAT32 و NTFS موجب خراب شدن نام فایل های بلند نمی شود.

• با اینکه در نام های بلند، هم حروف کوچک و هم بزرگ استفاده می شوند، سیستم فایل بین این حروف فرقی نمی گذارد یعنی نام های teXtFile.txt و TEXTFile.txt هر دو می توانند برای اشاره به فایلی با نام TextFile.TXT بکار روند [4].

• در NTFS نام فایل ها می تواند حداکثر 255 کاراکتر طول داشته باشد.

نیز مراجعه کنید به بخش

• فایل های چند جریانی (Multiple File Streams)

________________________________________

[1] Unicode استانداردی برای نسبت دادن اعداد به کاراکترها (Character Set Encoding) است.

[2] ASCII استاندارد دیگری برای نسبت دادن اعداد به کاراکترها است. در این استاندارد هر کاراکتر با یک بایت کد می شود همچنین تنها 128 کد برای حروف و علائم غیر انگلیسی خاص هر زبان در نظر گرفته شده است.

[3] گاهی FAT32 که نام های بلند را هم ذخیره می کند، VFAT می نامند.

[4] NTFS برای پشتیبانی از Portable Operating System Interface (POSIX) ، می تواند نسبت به کوچکی و بزرگی نام فایل ها حساس باشد ولی برای کار کردن با فایل هایی که تنها تفاوت در نامشان، کوچکی و بزرگی حروف است، باید از برنامه های خاصی استفاده کرد. برای اطلاعات بیشتر در این مورد به [4.h] مراجعه کنید. در مورد پشتیبانی POSIX در NTFS مراجع [4.n] و [3.k] را ببینید

4-6- فایل های چند جریانی (Multiple File Streams)

یک جریان داده، دنباله ای از بایت ها است. در NTFS، هر فایل می تواند شامل چند جریان باشد. هنگام کار کردن با فایل ها بر روی یک درایو غیر NTFS، تنها یک جریان از داده قابل دسترسی است و تنها محتوی فایل تلقی می شود. این جریان اصلی، بدون نام (main, unnamed stream) و تنها جریانی است که درایوهای غیر NTFS پشتیبانی می کنند. در NTFS هر فایل علاوه بر این جریان اصلی بدون نام، می تواند در برگیرنده تعدادی دیگر جریان نامدار (named stream) نیز باشد (شکل 7)

شکل 7 - فایل چند جریانی

یک فایل چند جریانی، همانند چند فایل تک جریانی است که همگی تحت یک نام کلی در سیستم فایل ذخیره شده اند و هر کدام همانند یک بخش یکتا، قابل ایجاد کردن، تغییر دادن یا حذف کردن هستند.

مثلا یک برنامه ویرایشگر فایل های گرافیکی، می تواند هنگام ذخیره فایل گرافیکی، یک تصویر سر انگشتی (thumbnail) از آن را در جریانی دیگر، با فایل همراه کند. همچنین ویندوز می تواند از جریان ها برای الصاق اطلاعاتِ مختصرِ محتویات (document summary information) به فایل ها استفاده کند. (شکل 8- البته این کار با ایجاد یک فایل ثانویه هم در درایوهای غیر NTFS ممکن می شود ولی مدیریت این فایل های مرتبط به هم، دردسر ساز است.)

شکل 8- پنجره ی اطلاعاتِ مختصرِ محتویات مربوط به یک فایل متنی (Hello.txt). با پر کردنِ

محتویات این فرم، یک جریان ثانویه برای نگهداری این اطلاعات به فایل اضافه می شود.

• حواستان باشد وقتی فایل های چند جریانی بر روی درایوهای غیر NTFS (مثلا CD، فلاپی و درایوهای FAT32) کپی می شوند، جریان های ثانویه منتقل نمی شوند و اگر فایل اصلی از بین برود، این جریان ها قابل بازیابی نخواهند بود. البته پیش از انجام عمل کپی، ویندوز پیام هشداری مبنی بر از بین رفتن جریان های ثانویه به شما نمایش می دهد (شکل 9).

• کاوشگر ویندوز (Windows Explorer)، وجود جریان های ثانویه را در نظر نمی گیرد و راهی از این طریق برای فهمیدن اینکه یک فایل چند جریانی است وجود ندارد. (شکل 10)

• هرچند امکاناتی که پوسته (shell) یا رابط کاربر ویندوز در رابطه با جریان ها در اختیار شما قرار می دهد بسیار محدود و ناکافی است، جریان ها کاملا در لایه های زیرین سیستم عامل ویندوز و در سطح توابع API ویندوز پشتیبانی شده اند. این پشتیبانی حتی در نگارش های پیشین ویندوز نظیر 98 هم وجود دارد و می توانند از طرق دیگر مثلا درایوهای شبکه، به جریان های ثانویه فایل های NTFS دست یابند. بنابراین تنها عاملی که برای بکار گرفتن جریان ها محدودیت ایجاد می کند، سیستم فایل مورد استفاده است.

شکل 9- پیام هشدار مبنی بر از دست رفتنِ جریان های ثانویه

هنگام کپی کردنِ فایل به یک درایو غیر NTFS

شکل 10- با استفاده از کاوشگر ویندوز، نمی توان به چند جریانی بودن فایل ها پی برد.

برنامه های کاربردی و کاربران می توانند با ذکر نام هر جریان، به آن دسترسی پیدا کنند. به این ترتیب، اطلاعات جریان های مختلف با هم یک کاسه نمی شود. مثلا برای اشاره به جریانی به نام SummaryInfo در فایلی به نام Hello.txt، از Hello.txt:SummaryInfo استفاده می شود. (توجه داشته باشید استفاده از «دو نقطه» در نام فایل، غیر مجاز است بنابراین این شیوه، تنها برای دسترسی به جریان های نام دار در فایل ها استفاده می شود.)

برای اطلاعات بیشتر [4.i] و [3.a] را ببینید.

4-7- فشرده سازی (Compression)

فشرده سازی، به معنای کاستن از فضای لازم برای ذخیره اطلاعات است. پس از اینکه فایلی فشرده شد، برای خواندن اطلاعات آن، بایستی این فایل از حالت فشرده خارج شود (decompression). فشرده سازی فایل ها در ویندوز XP به دو صورت پشتیبانی می شود:

• فشرده سازی NTFS (که تنها برای فایل ها و پوشه های درایوهای NTFS قابل استفاده است)

• Zipped Folders (پوشه های zip یا compress شده).

بسیاری از کاربران کامپیوتر (حتی پیش از روی کار آمدن ویندوز) اطلاعات خود را با بکارگیری برنامه های جانبی (نظیر PKZip, WinZip, WinRAR, WinAce) فشرده می کرده اند. اما اکنون با پشتیبانی ویندوز از پوشه های فشرده، نیاز به این برنامه ها کمتر شده است. (یک Zipped Folder در حقیقت فایلی با پسوند .zip است که کاوشگر ویندوز همانند پوشه با آن رفتار می کند.) فشرده سازی NTFS همراه با خود این سیستم فایل معرفی شده است و استفاده از برنامه هایی نظیر DriveSpace و DoubleSpace را مرتفع می کند. ما در این مقاله بیشتر به فشرده سازی NTFS می پردازیم. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره پوشه های فشرده شده به [2.c] و [4.d] (بخش Other Compression Methods) مراجعه کنید.

4-7-1- فشرده سازی NTFS

برای مشاهده یا تغییر وضعیت فشردگی یک فایل یا پوشه، کافی است در کاوشگر ویندوز کلید Advanced را از صفحه Properties آن فایل یا پوشه فشار دهید و گزینه “Compress Contents to save disk space” را فعال یا غیر فعال کنید. (شکل 11)

• فشرده سازی، بدون اتلاف داده ها [1] است و بر مبنای فایل های منفرد [2] صورت می گیرد. بدین صورت، با پیش آمدن یک اشکال جزئی در داده های دیسک، سایر اطلاعات موجود بر روی آن، خراب نمی شود [3].

شکل 11- گزینه ی فشرده سازی NTFS

• کار کردن با فایل های فشرده (چه فایل های فشرده NTFS و چه Zipped Folders)، کاهش کارایی مختصری را به دنبال دارد [4].

• برای کم کردن کاهش کارایی می توانید فشرده سازی را تنها به فایل های کم کاربرد محدود کنید. در این راه حتی برنامه Disk Cleanup ویندوز هم به کمک شما می آید. کافی است این برنامه را برای یک درایو NTFS اجرا کنید! (شکل 12)

می توان یک پوشه را بدون فشرده شدن محتویاتش فشرده کرد. پوشه ها در واقع فشرده نمی شوند بلکه منظور از یک پوشه فشرده ی NTFS ، پوشه علامت خورده ای است که هر فایلی که در آن ساخته شود بصورت پیش فرض فشرده می شود.

با جابجا (Move یا Cut/Paste) کردن یک فایل بین پوشه های یک درایو NTFS، وضعیت فشردگی فایل بدون توجه به وضعیت پوشه مقصد همچنان حفظ می شود ولی هنگام جابجایی از یک درایو غیر NTFS به NTFS یا کپی کردن، فایل وضعیت فشردگی پوشه مقصد را به ارث می برد. تنها استثنا هنگامی است که فایل در پوشه مقصد با یک فایل هم نام جایگزین (Replace) شود که در این حالت وضعیت فشردگی فایل، به وضعیت فایل سابق بستگی دارد. (در حالی که: فایل ها با کپی شدن به بیرون از یک Zipped Folder، از حالت فشرده خارج و با کپی شدن در Zipped Folder فشرده می شوند)

در مقایسه با یک فایل غیر فشرده، محدودیتی در کارهایی که می توان با یک فایل فشرده انجام داد وجود ندارد و کارکردن با فایل های فشرده همانند سایر فایل ها است. این فایل ها در همان حالتِ فشرده می توانند اجرا، مشاهده و حتی ویرایش شوند و نیازی به توجه خاص کاربر به فشرده بودن فایل نیست. (در حالی که: فایل های فشرده شده در Zipped Folders هم با پشتیبانی ویندوز می توانند مشاهده و ویرایش شوند ولی أعمال قابل انجام بر روی این فایل ها بسیار محدودتر از سایر فایل ها است. در ضمن، تنها، برنامه های خود ایستا [5] که از سایر فایل های موجود در پوشه استفاده نمی کنند قابل اجرا هستند)

شکل 12- گزینه ی فشرده سازی فایل های کم کاربرد در برنامه ی Disk Cleanup

• کاوشگر ویندوز می تواند فایل ها و پوشه های فشرده را با رنگی متفاوت با سایر فایل ها و پوشه ها نمایش دهد. (شکل 13- در حالی که: Zipped Folders در کاوشگر ویندوز با آیکون متفاوتی با سایر پوشه ها نمایش داده می شوند)

شکل 13- در کاوشگر ویندوز، فایل ها و پوشه های فشرده ی NTFS با رنگ آبی،

Zipped Folders با آیکون خاص خود و فایل ها و پوشه های عادی با رنگ مشکی نشان داده شده اند.

این قابلیت فقط بر روی درایوهای NTFS موجود است و فایل ها، با انتقال به درایو های غیر NTFS از حالت فشرده خارج می شوند. (در حالی که: Zipped Folders به خاطر عدم نیاز به پشتیبانی توسط سیستم فایل، با سایر برنامه های فشرده سازی سازگار است و قابل استفاده بر روی درایوهای غیر NTFS و انتقال به اینترنت و... می باشد)

از دو امکان رمزنگاری و فشرده سازی، فقط یکی برای هر فایل قابل استفاده است. (فایل های درون Zipped Folders قابل رمزنگاری نیستند.) اگر کاربر فایلی رمز شده ای را با استفاده از NTFS فشرده کند، فایل رمزگشایی می شود و برای این کار، باید اجازه ی استفاده از فایلِ رمز شده به او داده شده باشد.

• می توان برای Zipped Folder ها رمز (Password) دسترسی تعریف کرد.

• ممکن است سیستم حین اجرای عملیات فشرده سازی NTFS از کار بیفتد و تنها قسمت هایی از بعضی فایل ها فشرده شود. برای آگاهی از چگونگی رفع چنین اشکالی به راهنمای ویندوز (دستور compact.exe ذیل پارامتر /f) مراجعه کنید.

• هنگام کار با فایل های فشرده NTFS ممکن است به پیامی مبنی بر کافی نبودن فضای خالی دیسک بر بخورید. دلیل آن می تواند دور اندیشی باشد که NTFS در کار با این فایل ها می کند. NTFS باید بتواند امکان خواندن، ایجاد تغییر و نوشتن فایل بر روی دیسک را فراهم کند به این منظور، سیستم فایل، بیشترین حجم ممکن برای فایل فشرده شده (یعنی اندازه فایل فشرده نشده) را هنگام کار با فایل، بر روی دیسک رزرو می کند که ممکن است بدلیل پر بودن فضای دیسک، فضای کافی موجود نباشد.

برای اطلاعات بیشتر درباره نحوه فشرده سازی و... به [4.d] مراجعه کنید.

نیز مراجعه کنید به بخش

• رمزنگاری فایل ها (Encryption)

________________________________________

[1] lossless compression:

برخلاف روش های فشرده سازی متداول در فایل های صوتی و تصویری (مثل JPEG ، MPEG و MP3) که قسمتی از اطلاعات فایل اصلی حین فشرده سازی و خارج کردن از حالت فشرده از بین می رود ، NTFS فایل ها را با استفاده از الگوریتم فشرده سازیLempel-Ziv فشرده می کند و با خارج کردن از حالت فشرده، همان فایل اولیه حاصل می شود.

[2] individual file basis:

بدین معنا که برخلاف برنامه های نظیر DoubleSpace که همه داده های موجود بر روی یک درایو (شامل خود سیستم فایل و اطلاعات درون فایل ها) را فشرده می کنند، هر فایل بطور جداگانه فشرده می شود.

[3] توضیح اینکه الگوریتم های فشرده سازی، به صحت اطلاعات خود بسیار حساس هستند و با خراب شدن قسمتی از اطلاعات فشرده شده، ممکن است تمام اطلاعات غیر قابل بازیابی شوند.

[4] چون فایل ها پیش از استفاده، در پس زمینه از حالت فشرده خارج و هنگام ثبت تغییرات بر روی دیسک، دوباره فشرده می شوند. کاهش کارایی به هنگام استفاده از NTFS بسیار کمتر از Zipped Folders است. به دو دلیل: 1) NTFS تنها بخش هایی از فایل را از حالت فشرده خارج می کند که لازم است ولی Zipped Folders تمام فایل را. 2) قسمت هایی که از حالت فشرده خارج شده اند در حافظه نگهداری می شوند و اِعمال تغییر در آن ها بسیار سریع است. در حالی که Zipped Folders فایل ها را پس از خارج کردن از حالت فشرده در یک پوشه موقتی بر روی دیسک قرار می دهد و تغییرات بر روی این فایل ها انجام می شود.

[5] stand-alone: برنامه یی که برای اجرا شدن، به فایل یا برنامه دیگری محتاج نباشد.

4-8- فایل های تُنُک (Sparse files)

فایل تنک، فایل معمولا بزرگی است که اطلاعات معنادار کمی در آن ذخیره شده. NTFS سازوکاری را برای برنامه ها تدارک دیده تا بتوانند تنها پاره های معنادار فایل (شامل داده های غیر صفر) را واقعا بر روی دیسک ذخیره کنند و فضایی به پاره های صفر اختصاص داده نشود. این خاصیت بسیار مؤثرتر از فشرده کردن فایل است چون هیچ فضا و زمان اضافه ای صرف فشرده کردن یا از حالت فشرده خارج کردن این پاره ها نمی شود. مثلا فایلی خواهیم داشت با اندازه ی اسمی 4 گیگابایت در حالی که واقعا چند کیلوبایت از دیسک را اشغال کرده است. برنامه هایی که از این قابلیت استفاده می کنند می توانند پاره های صفر را براحتی دور بزنند و سایر برنامه ها هنگام خواندن از پاره های صفر، بایت های صفر را دریافت می کنند.

شکل 14- بخش های صفر در فایل های تنک فضایی را بر روی دیسک اشغال نمی کنند.

به عنوان نمونه، سرویس نمایه سازی (Indexing Service) ویندوز، بر روی درایوهای NTFS از فایل های تنک برای ذخیره نمایه های خود استفاده می کند.

توجه شود که پاره های صفر باید توسط برنامه ها مشخص شوند و سیستم بصورت خودکار این کار را انجام نمی دهد. برای اطلاعات بیشتر درباره مشخص کردن پاره های صفر بصورت دستی در فایل، به راهنمای ویندوز (برنامه fsutil.exe) مراجعه نمایید.

• فقط درایو های NTFS که در ویندوزهای 2000 و XP نصب شده اند این فایل ها را پشتیبانی می کنند. با کپی کردن فایل های تنک به درایوهایی غیر از این، بخش های صفر فایل هم فضای لازم را اشغال می کنند و اگر فضای خالی کافی بر روی دیسک نباشد، عملیات کپی با شکست مواجه می شود.

4-9- دفترچه ثبت تغییرات (Change Journals)

دفترچه ثبت تغییرات، یک بانک اطلاعاتی از فایل ها و پوشه هایی است که بر روی درایو NTFS تغییر کرده اند. هر درایو، دفترچه مخصوص خودش را دارد که در آن هر تغییری که در فایل ها و پوشه ها رخ می دهد ثبت شده است. برنامه های پشتیبان گیری و سرویس نمایه سازی (Indexing Service) و ... از این بانک اطلاعاتی استفاده می کنند.

نیز مراجعه کنید به بخش های:

• قابلیت بازیابی (Data Recoverability)

• ردگیری توزیع شده ی پیوندها (Distributed Link Tracking)

• نمایه سازی (Indexing Service)

4-10- نمایه سازی (Indexing Service)

این سرویس (خدمت)، امکان جستجوی سریع درون فایل ها بدنبال کلمات کلیدی و عبارات بعلاوه مرتب سازی و جستجوی فایل ها با توجه به نام یا سایر خصوصیات (attributes) نظیر زمان ایجاد شدن را سهولت و سرعت می بخشد. هرچند این سرویس به تنهایی از ویژگی های NTFS نیست ولی کارایی کامل آن تنها بر روی درایوهای NTFS به دست می آید.

سرویسِ نمایه سازی، اطلاعات خاصی را از فایل ها استخراج می کند و بصورت سازمان یافته در اختیار برنامه جستجوی ویندوز، صفحه پرس و جوی (query form) سرویسِ نمایه سازی یا یک صفحه وب قرار می دهد. پس از ایجاد نمایه، کاربران می توانند با استفاده از آن، به سرعت و با سهولت فایل هایی را پیدا کنند که شامل عبارات خاص (مثلا واژه NTFS) یا دارای خصوصیات خاصی می باشند (مثلا اسناد برنامه واژه پرداز که Ali نویسنده آن هاست یا در بازه زمانی خاصی تغییر کرده اند). بدون اسفاده از این سرویس، ویندوز باید تمام فایل های دامنه جستجو را باز و بررسی کند و ببندد که هم زمان بسیار بیشتری می برد و هم عملیات خواندن زیادی را به دیسک تحمیل می کند. [1]

نام فایل ها در سیستم فایل FAT32 قابل نمایه سازی است ولی خصوصیات خیر. همچنین FAT32 قابلیت مرتب کردن فایل ها بر حسب نام را با استفاده از نمایه ها ندارد.

فعال کردن این سرویس بر روی درایوها با هر سیستم فایلی ممکن است ولی بهترین کارایی در کار با درایوهای NTFS بدست می آید. نمایه سازی از بعضی خصوصیات پیشرفته NTFS نهایت بهره را می برد که در ادامه به آنها اشاره می کنیم:

1. بهره گیری از دفترچه ثبت تغییرات (Change Journals): پس از فعال شدن نمایه سازی بر روی یک درایو NTFS و پویش کامل آن، سرویس نمایه سازی از دفترچه ثبت تغییرات برای آگاهی از ایجاد، حذف و تغییر در فایل ها استفاده می کند و پویش مجدد تنها بر روی فایل های لازم انجام می شود. در حالی که به دلیل عدم وجود چنین سوابقی در درایوهای FAT32 ، باید به طور منظم، پویش کامل فایل ها صورت گیرد.

2. به کارگیری فایل های تُنُک (Sparse files): با این ترفند، اندازه فایل حاوی نمایه بر روی درایوهای NTFS تقریبا به نصف اندازه خود در درایوهای FAT32 کاهش می یابد.

3. امنیت اطلاعات (Data Security): این سرویس، امنیت اطلاعات را به خطر نمی اندازد به این معنی که کاربرانی که حق خواندن از فایلی یا دسترسی به آن را ندارند، در نتایج جستجوی خود هم آن را مشاهده نمی کنند. حتی از وجود یا عدم وجودِ موارد تطابق در این فایل مطلع نمی شوند.

4. رمزنگاری فایل ها (Encryption): هیچگاه فایل های رمز شده نمایه سازی نمی شوند. و اگر رمزنگاری فایلی، پس از نمایه سازی صورت گیرد، فایل مزبور از نمایه حذف می شود.

سرویس نمایه سازی، بطور پیش فرض بصورت دستی به کار می افتد. برای آگاهی از چگونگی فعال شدن آن به صورت خودکار و همچنین سایر اطلاعات مرتبط با آن به [2.e] و [2.i] مراجعه کنید.

نیز مراجعه کنید به بخش های:

• دفترچه ثبت تغییرات (Change Journals)

• فایل های تُنُک (Sparse files)

• امنیت اطلاعات (Data Security)

• رمزنگاری فایل ها (Encryption)

4-11- ردگیری توزیع شده ی پیوندها (Distributed Link Tracking)

همانطور که در بخش پیوندهای سخت و نقاط انشعاب (Hard Links and Junctions) شرح داده شده است، یکی از معایب استفاده از پیوندها (البته به جز پیوندهای سخت یا نقاط انشعاب)، نا معتبر شدن پیوند پس از جابجایی یا تغییر نام فایل مقصد است. سرویسِ ردگیری پیوندها این امکان را فراهم می کند که پیوند، تغییرات اعمال شده بر روی فایل اصلی را رد گیری کند [1] و بتواند پیوند خراب شده (broken link) را به درستی تصحیح کند. هرچند این سرویس به تنهایی از ویژگی های NTFS نیست ولی تنها بر روی درایوهای NTFS قابل استفاده است.

اصطلاح توزیع شده (distributed) به این معنی است که کارهای لازم برای ردگیری پیوند در شبکه های کامپیوتری، بین کامپیوترها تقسیم شده است. برای اطلاع بیشتر از این تقسیم کار، به [4.b] مراجعه کنید.

شکل 15- با گم شدنِ مقصدِ یک پیوند که قابل ردگیری نیست،

ویندوز به دنبال فایل مشابه می گردد.

4-11-1- بررسی دقیق تر

رد گیری پیوندها یا میان برها در ویندوزهای 95/98/Me با جستجو به دنبال فایل های مشابه انجام می شد (heuristic link tracking) که بعضا وقت گیر و غیر قابل اعتماد بود. در ویندوز NT هم همین روش با کمی بهبود استفاده می شد. در ویندوز 2000 و XP علاوه بر استفاده از این روش (شکل 15) در بعضی حالات، اگر پیوندی به فایلی که روی یک درایو NTFS قرار دارد بر قرار شود، با شرایط زیر، این سرویس، رد گیری سریع و مطمئن فایل مقصد را ممکن می سازد [2]:

• نام فایل تغییر کرده باشد.

• فایل به یک پوشه دیگر در همان درایو یا یک درایو دیگر NTFS در همان کامپیوتر جابجا شده باشد. بنابراین فایل با انتقال به درایوهای FAT32 ، دیسک های فلاپی، CD ها یا دیگر ابزارهای ذخیره ی قابل حمل، قابل ردگیری نخواهد بود. (با کپی شدنِ فایل در جایی دیگر، نیازی به ردگیری نیست چون فایل اصلی همچنان در جای خود باقی است.)

• عملیات جابجایی در ویندوزهای 2000 یا XP انجام شود. مثلا اگر فایل هنگامی که با ویندوز NT کار می کنید، منتقل شود، قابل رد گیری نخواهد بود.

• موارد دیگری هم در شبکه های کامپیوتری پیش می آید که به آن ها نمی پردازیم. برای مطالعه این موارد به [4.b] و [3.d] مراجعه نمایید.

در غیر این موارد، مشکلی برای فایل پیش نمی آید؛ فقط بطور مؤثری قابل ردگیری با این سرویس نیست و پیوندهای موجود، با جابجایی آن، اعتبار خود را از دست می دهند.

نیز مراجعه کنید به بخش های:

• دفترچه ثبت تغییرات (Change Journals)

• پیوندهای سخت و نقاط انشعاب (Hard Links and Junctions) ________________________________________

[1] هر فایل بر روی درایو NTFS یک شناسه ی منحصر به فرد (object identifier) دارد که با تغییر نام یا مسیر فایل، دست نخورده می ماند ولی با کپی شدن فایل در یک جای جدید یک شناسه جدید به کپی آن منتسب می شود تا انحصار آن به یک فایل، حفظ شود.

[2] این سرویس، اطلاعات مربوط به ردگیری فایل ها را در فایلی به نام tracking.log در پوشه مخفی به نام “System Volume Information” ذخیره می کند که در شاخه اصلی درایو NTFS قرار گرفته است.

4-12- Reparse Points

یک Reparse Point مجموعه ای از اطلاعات تعریف شده توسط کاربر [1] است که به یک فایل یا پوشه منتسب می شود. معنی این اطلاعات توسط برنامه ای که آن را تولید کرده و صافی سیستم فایل (file system filter) نصب شده مربوطه فهمیده می شود که وظیفه تفسیر آن و پردازش فایل یا پوشه را بر عهده دارد.

وقتی برنامه ای یک reparse point برای فایل یا پوشه قرار می دهد، اطلاعات مذکور را بعلاوه ی یک Reparse Tag (که برای هر کاربُردی، منحصر به فرد است) ذخیره می کند. وقتی سیستم فایل می خواهد این فایل یا پوشه را باز کند، با توجه به این reparse tag به دنبال صافی مناسب برای تفسیر reparse point می گردد. اگر صافی مناسب پیدا شود، برای استفاده از اطلاعاتِ درون فایل، محتوی فایل ابتدا از صافی عبور داده می شود که آن را با توجه به اطلاعاتی که در reparse point ذخیره شده پردازش کند [2]. اگر صافی مناسب پیدا نشود، سیستم فایل از باز کردن فایل یا پوشه سر باز می زند.

ویژگی reparse point در حقیقت روشی برای توسعه ی قابلیت های بخش I/O (ورودی/خروجی) سیستم است چنانکه reparse point ها برای پیاده سازی برخی ویژگی های سیستم نظیر موارد ذیل بکار رفته اند:

• نقاط انشعاب (در بخش پیوندهای سخت و نقاط انشعاب (Hard Links and Junctions))

• دروازه ها (در بخش پوشه ها دروازه هایی برای سایر درایوها (Directories as Volume Mount Points))

• Removable Storage Management (RSM)

• Remote Storage (سرویسی که برای انتقال فایل های کم کاربرد به منابع ذخیره دراز مدت (long term storage) نظیر نوار (tape) یا CD تنظیم می شود.)

• سیستم فایل رمزشده (در بخش رمزنگاری فایل ها (Encryption))

• فقط پوشه های خالی می توانند reparse point بگیرند.

برای آگاهی از نحوه ی حذف کردن یا پرسش درباره ی reparse point ها به راهنمای ویندوز (برنامه fsutil.exe بخش reparsepoint) مراجعه کنید.

نیز مراجعه کنید به بخش های:

• پیوندهای سخت و نقاط انشعاب (Hard Links and Junctions)

• پوشه ها دروازه هایی برای سایر درایوها (Directories as Volume Mount Points)

• رمزنگاری فایل ها (Encryption)

________________________________________

[1] user-defined data:

این اطلاعات لزوما توسط خود کاربر بطور مستقیم تولید نشده بلکه منظور، اطلاعاتی است که توسط هرچیزی به جز سیستم (یعنی برنامه های کاربردی، کاربران و ...) تعریف شده است.

[2] صافی بسته به هدف تعیین شده اش می تواند اطلاعات را تغییر دهد یا دست نخورده بگذارد؛ سیستم فایل را به جای دیگری هدایت (redirect) کند؛ یا هر کار دیگری انجام دهد.

4-13- پیوندهای سخت و نقاط انشعاب (Hard Links and Junctions)

اگر با اینترنت کار کرده باشید، دیده اید که با استفاده از پیوند (link) ها می توان از یک صفحه به صفحات دیگر راه یافت. در حقیقت هر پیوند (مبدأ) در صفحه، حاوی URL یک صفحه دیگر (مقصد) است که با کلیک کردن بر روی پیوند، صفحه ی این URL در خواست می شود.

در ویندوز هم مفهومی شبیه به این، با نام فایل پیوند یا میان بُر (shortcut - با پسوند.pif یا .lnk) وجود دارد. این فایل، تنها در برگیرنده مسیر (path) یک فایل دیگر است. بسیاری از فایل های روی میزکار ویندوز یا برنامه های منوی شروع ، پیوندی به فایل ها، پوشه ها و برنامه های اصلی هستند. به این صورت کپی های یک فایل اینجا و آنجا پخش نمی شوند و دسترسی به برنامه ها از هرجایی ممکن است. به فایل پیوند، مبدأ (link source) و به فایلی که پیوند به آن اشاره می کند، مقصد (link target) گفته می شوند.

هرچند همه اینها خوب است ولی پیوندها یک خصوصیت پشتیبانی شده در سطح برنامه کاربردی (application-level feature) است. یعنی پیوندها از دید سیستم فایل، با سایر فایل ها فرقی ندارند و فضا (هرچند ناچیز) اشغال می کنند. از دید سیستم عامل، پیوندها فایل های کاربری هستند که برای اجرا، کمی کار اضافی می طلبند. نمی توان مستقیما فایلی را از طریق پیوندِ آن ویرایش کرد؛ بلکه پیوند، برنامه را به فایل مقصد هدایت می کند و فایل در مسیر اصلی خود ویرایش می شود. یا وقتی از طریق یک پیوند به پوشه ای می روید مسیرتان به مسیر پوشه تغییر می کند و با برگشتن به پوشه ی بالایی، به پوشه ی در برگیرنده ی پوشه ی مقصد برده می شوید و نه پوشه ی در برگیرنده ی پیوند. تازه اگر فایل مقصد را جابجا یا پاک کنید یا تغییر نام دهید، ویندوز هیچ کاری برای شما نمی کند و بسادگی همه پیوندها به آن فایل، اعتبار خود را از دست می دهند و باید بصورت دستی اصلاح شوند [1].

پیوندهای سخت (Hard links) تجلی ایده پیوندها در سطح سیستم (system-level feature) است. وقتی یک پیوند سخت به فایلی می سازید، نه یک فایل جدید ساخته اید و نه اطلاعات دسترسی مربوط به یک فایل را در جای دیگر تکرار کرده اید. آن فایل دست نخورده باقی می ماند و تنها یک نام جدید و یک مسیر دسترسی جدید برای آن درست می شود. چون همه ی این نام ها به یک محتوای واحد اشاره دارند، با ایجاد تغییر بر روی یکی از مبدأها، این تغییر بلافاصله از طریق تمام پیوندهای دیگر قابل مشاهده است. هر فایل حداقل یک پیوند به محتوای فیزیکی خود دارد. هرگاه تعداد پیوندها به یک فایل صفر شد، بطور فیزیکی از سیستم فایل حذف می شود.

پیوندهای سخت، علاوه بر اینکه عملا فضایی بر روی دیسک اشغال نمی کنند، همیشه به محتوای فیزیکی درستی اشاره می کنند. اگر یکی از نام ها تغییر کند یا جابجا و حتی پاک شود، روی سایر نام ها تأثیری نمی گذارد.

• هر چند با ایجاد تغییر در محتوای فایل، این تغییر بلافاصله از طریق تمام پیوندها قابل مشاهده است ولی تاریخ های فایل و خصوصیات ظاهری آن، فقط در پیوندی که تغییر را انجام داده به روز می شود و هر پیوندی، Directory Entry مربوط به خود را دارد.

• فشرده سازی، رمزنگاری یا ساختن جریان های ثانویه، چون بر محتوای فیزیکی اثر می کند، از طریق هر کدام از مبدأها که انجام شده باشد، در سایرین هم اِعمال می شود.

• مقصد یک پیوند سخت، اولا باید یک فایل باشد (و نه پوشه) ثانیا باید در همان درایوی باشد که پیوند (مبدأ) قرار دارد. (جدول3)

جدول3 – نمونه های درست و نادرست برقراری پیوند سخت

پیوند سخت به اصلی اصلی

درست C:\folderb\folderc\hello.txt C:\foldera\file1.txt

نادرست C:\folderb C:\foldera

D:\folderb\folderc C:\foldera

D:\folderb\folderc\hello.txt C:\foldera\file1.txt

4-13-1- نقاط انشعاب

یک نقطه انشعاب (Junction) یا پیوند نرم (Soft Link) هم همانند پیوند سخت است و با این تفاوت که مقصد آن یک پوشه است که این پوشه می تواند بر روی یک درایو دیگر از همین کامپیوتر قرار داشته باشد. از سایر نظرها، نقاط انشعاب با پیوندهای سخت فرقی ندارند و در سطح سیستم پشتیبانی شده اند [2].

• تنها مشکل بر سر راه استفاده از پیوندهای سخت یا نقاط انشعاب، پشتیبانی ضعیف از سوی پوسته یا رابط کاربر ویندوز است. مثلا با اینکه در سطح سیستم فایل، فایل هایی که همه به یک محتوای فیزیکی اشاره می کنند قابل تشخیص هستند [3] و نیز هر فایل، تعداد پیوندهای موجود به خود را می داند، با استفاده از آن نمی توان فهمید که چند پیوند به یک فایل وجود دارد یا اینکه چه فایل هایی، همگی پیوندهایی به یک محتوای فیزیکی هستند.

• حواستان باشد؛ ممکن است یک فایل با وجود پاک کردن همه پیوندها به آن، بازهم از دیسک پاک نشود چون هنوز پیوندهایی به آن در سطل آشغال ویندوز مانده است.

برای اطلاع از چگونگی ایجاد یک پیوند سخت همچنین شکستن یک نقطه ی انشعاب، به راهنمای ویندوز (دستور fsutil.exe برای ساختن پیوند سخت به بخش hardlink و برای شکستن نقطه ی انشعاب به بخش reparsepoint) مراجعه کنید.

برنامه ی فوق، تنها، امکانِ ساختن یک پیوند سخت را به کاربر می دهد و اجرا کردن آن هم مستلزم داشتنِ حقوق مدیریت سیستم است. بعلاوه این برنامه رابط گرافیکی ندارد و کارکردن با آن مشکل است. در مورد ساختنِ نقاط انشعاب هم برنامه ی خاصی پیش بینی نشده است. ولی با جستجو در اینترنت، می توانید برنامه های مفیدی برای مدیریت پیوندهای سخت و نقاط انشعاب بیابید. برنامه های Hard Link Magic (http://www.hlm.inc.ru/) و Junction Link Magic (http://www.rekenwonder.com/linkmagic.htm) می توانند به ترتیب برای مدیریت پیوندهای سخت و نقاط انشعاب بکار گرفته شوند.

برای مطالعه بیشتر به [3.a] و [3.h] مراجعه کنید.

نیز مراجعه کنید به بخش

• ردگیری توزیع شده ی پیوندها (Distributed Link Tracking)

________________________________________

[1] البته این مطلب در مورد پیوندهایی که به فایل های روی درایوهای NTFS برقرار شده صدق نمی کند. برای اطلاعات بیشتر به بخش ردگیری توزیع شده ی پیوندها (Distributed Link Tracking) مراجعه کنید.

[2] در NTFS نقاط انشعاب با استفاده از قابلیت Reparse Points ساخته می شوند و یک پوشه واقعی هستند که موقع بازکردن، محتویات یک پوشه دیگر را نمایش می دهند برای اطلاعات بیشتر به بخش Reparse Points مراجعه کنید.

[3] همه ی این فایل ها، Object Identifier (که یک شناسه ی منحصر به فرد است که در سیستم فایل به هر فایل نسبت داده شده) یکسانی دارند.

4-14- پوشه ها دروازه هایی برای سایر درایوها (Directories as Volume Mount Points)

دروازه [1] یک پوشه ی خالی بر روی یک درایو NTFS است که در آن یک درایو دیگر “mount” می شود. کاربران از این پس می توانند با تعریفِ پوشه ای به عنوانِ دروازه و mount کردن درایو دیگری در آن، با دو روش مختلف یعنی با استفاده از مسیر این دروازه (شکل 16) یا با حرفی (Drive letter) که به درایو منتسب شده است (همچون سابق) به محتوای آن دست یابند. مثلا اگر درایو F در پوشه ی E:\mnt\Graphics ، mount شده است فایل ها و پوشه های این درایو از هر دو آدرس F:\ و E:\mnt\Graphics\ قابل دستیابی است (می توان از این به بعد حرف منتسب به درایو F را حذف کرد و فقط از طریق این دروازه به محتوای آن دست یافت [2]).

شکل 16- یک دروازه

به این صورت می توان:

• چندین سیستم فایل نا همگن مثل NTFS ، FAT32 ، FAT16 (درایو فلاپی)، CDFS (یا ISO-9660 file system بر روی یک درایو CD-ROM) را همگی در یک سیستم فایل بصورت منطقی یک کاسه کرد.

• بدون نیاز به تغییر ساختار دیسک سخت و پارتیشن ها، فضای یک درایو را با اضافه کردن یک دیسک سخت جدید افزایش داد [3] (بدین منظور بایستی چند پوشه از درایو NTFS سابق را دروازه ای به درایوهای دیسک سخت جدید کرد).

• از شر محدودیت 26 تایی درایوها (چون حروف الفبا که برای نامگذاری درایوها استفاده می شود، حداکثر 26 تا است) خلاص شد.

• درایوها می توانند تغییر مکان داده، تعویض یا به چندین درایو تکه تکه شوند بدون آنکه لازم باشد کاربران تنظیمات خود را تغییر دهند.

کاربران و برنامه های کاربردی نیازی به دانستن اینکه فایل بر روی کدام درایو دیسک سخت ذخیره می شود ندارند چون تنها چیزی که برای دسترسی به یک فایل احتیاج است مسیر کامل و نام فایل است.

برای آگاهی از چگونگی تعریف دروازه ها و همچنین mount/dismount کردن درایوها به راهنمای ویندوز (برنامه Computer Management و یا دستور mountvol.exe) مراجعه کنید. همچنین برای مشاهده برخی نکات مربوط به شبکه ها به [2.l] مراجعه کنید.

• دروازه ها با استفاده از ویژگی Reparse Points ساخته می شوند.

• فقط می توان پوشه های خالی که بر روی درایوهای NTFS هستند را دروازه قرار داد.

• پیش از پاک کردن یک دروازه، آن را dismount کنید تا فایل های درایوِ دیگر پاک نشود.

• بعضی برنامه های کاربردی و سرویس های ویندوز ممکن است به خاطر وجود دروازه ها یک کار را چندین بار بر روی بک فایل انجام دهند؛ مراقب سازگاری برنامه ها با دروازه ها باشید.

نیز مراجعه کنید به بخش:

• پیوندهای سخت و نقاط انشعاب (Hard Links and Junctions)

________________________________________

[1] این واژه به جای واژه mount point بکار گرفته شده است. هرچند ترجمه تحت اللفظی آن نیست. در بعضی متون، ترجمه ی نقطه ی اتصال هم برای این ترکیب بکار برده شده است که به نظر نگارنده، دروازه، با مسمّاتر است.

[2] برای اطلاعات بیشتر درباره ی حذف drive letter به راهنمای ویندوز (برنامه ی Computer Management) مراجعه کنید.

[3] کاندیداها برای این کار عبارتند از: یک درایو برای پوشه ی My documents ، یکی برای پوشه ی Temp و یکی برای فضای کاری کاربران. به این صورت علاوه بر سهولت بیشتر هنگام کار، اگر یکی از درایوها آسیب ببیند تأثیری روی سایر درایوها نمی گذارد.

بررسی عمیق تر NTFS

در این قسمت جدولی از شرح مختصر ویژگی های NTFS ارائه می شود. برای مطالعه ی شرح تفصیلی، مثال ها، نکات و نحوه ی بکارگیری هر ویژگی، می توانید به بخشی که در ادامه ی مقاله به آن اختصاص داده شده است مراجعه کنید.

خصوصیت شرح مختصر

قابلیت اعتماد

1 قابلیت بازیابی (Data Recoverability)

NTFS، انسجام دیسک را حتی پس از از خرابی CPU، توقف سیستم یا خطای خواندن و نوشتن تضمین می کند. منظور از حفظ انسجام دیسک، بازگشتن ساختار سیستم فایل به وضعیت پیش از خرابی و قابل دستیابی بودن تمام فایل ها است. اطلاعات درون فایل های کاربر ممکن است حین خرابی، صدمه دیده باشد.

2 انعطاف پذیری در برابر اشکال در ذخیره اطلاعات (Storage Fault Tolerance)

NTFS بطور مؤثر از روش های مضاعف سازی اطلاعات برای حفظ اطلاعات حیاتی سیستم فایل و همینطور نگاشت کلاسترهای معیوب استفاده می کند.

امنیت اطلاعات

3 امنیت اطلاعات (Data Security)

NTFS امکان اِعمال محدودیت های دسترسی به فایل ها و پوشه ها مطابق با معماری امنیت اشیا در ویندوز را فراهم می کند.

4 رمزنگاری فایل ها (Encryption)

NTFS سیستم فایلِ رمز شده (EFS) را برای حفاظت از اطلاعات با روش های رمزنگاری در اختیار قرار می دهد. وقتی داده ای رمز می شود از لحاظ فیزیکی به صورتی در می آید که بدون رمز گشایی، بی معنی و غیر قابل استفاده است.

ذخیره سازی اطلاعات

5 Unicode Names

NTFS از Unicode به عنوان مجموعه کاراکترهای استاندارد خود استفاده می کند که در آن حروف و علائم همه زبان ها وجود دارد.

6 فایل های چند جریانی (Multiple File Streams)

یک جریان داده، دنباله ای از بایت ها است. در NTFS، هر فایل می تواند از چند جریان (بخش مجزای) نامگذاری شده ی داده تشکیل شده باشد. با این قابلیت می توان اطلاعات مفیدی درباره هر فایل را با آن همراه کرد بدون آنکه به اطلاعات درون فایل دست زده شود.

7 فشرده سازی (Compression)

فایل ها در درایوهای NTFS می توانند برای صرفه جویی در فضای دیسک، به صورت فشرده ذخیره شوند.

8 فایل های تُنُک (Sparse files)

NTFS سازوکاری را برای برنامه ها تدارک دیده تا بتوانند تنها پاره های معنادار فایل را بر روی دیسک ذخیره کنند و فضایی به پاره های بی معنی (صفر) اختصاص داده نشود.

9 سهمیه های دیسک (Disk Quotas) با این ویژگی می توانید علاوه بر کنترل فضای دیسک که هر کاربر استفاده می کند، بیشینه ی فضای در اختیار او را مشخص کنید. برای اطلاعات بیشتر به راهنمای ویندوز مراجعه کنید.

دستیابی به اطلاعات

10 دفترچه ثبت تغییرات (Change Journals)

هر درایو NTFS، یک بانک اطلاعاتی دارد که فهرست تغییرات فایل ها و پوشه های درایو را در خود نگه می دارد.

11 نمایه سازی (Indexing Service)

این سرویس، امکان جستجوی سریع درون فایل ها بدنبال کلمات کلیدی و عبارات بعلاوه مرتب سازی و جستجوی فایل ها با توجه به نام یا سایر خصوصیات نظیر زمان ایجاد شدن را سهولت و سرعت می بخشد.

12 ردگیری توزیع شده ی پیوندها (Distributed Link Tracking)

سرویسِ ردگیری پیوندها امکان تصحیح پیوندهایی را که فایل مقصد آن ها تغییر نام یافته یا جابجا شده فراهم می کند.

13 Reparse Points

یک Reparse Point مجموعه ای از اطلاعات تعریف شده توسط کاربر است که به یک فایل یا پوشه منتسب می شود. معنی این اطلاعات توسط برنامه ای که آن را تولید کرده و صافی سیستم فایل نصب شده مربوطه فهمیده می شود که وظیفه تفسیر آن و پردازش فایل یا پوشه را بر عهده دارد.

14 پیوندهای سخت و نقاط انشعاب (Hard Links and Junctions)

با استفاده از پیوندهای سخت و نقاط انشعاب، می توانید به طور مؤثری، به یک فایل یا پوشه یکسان از طریق چند مسیر مختلف و با نام های متفاوت دسترسی پیدا کنید.

15 پوشه ها دروازه هایی برای سایر درایوها (Directories as Volume Mount Points)

دروازه یک پوشه ی خالی بر روی یک درایو NTFS است که در آن یک درایو دیگر “mount” می شود. با تعریف یک پوشه به عنوان دروازه، کاربران از آن پس می توانند یا مثل قبل، با استفاده از حرفی که به درایو منتسب شده بود یا با استفاده از مسیر این دروازه به محتوای آن دست یابند.

5- نسخه های NTFS

NTFS پا به پای نسخه های جدید ویندوز، پیشرفت کرده و قابلیت های آن افزوده شده است. این نسخه ها در جدول 4 آمده است. در نظر گرفتن مسائل سازگاری، از دو جنبه حائز اهمیت است که به صورت جداگانه به آن پرداخته شده است. در پایان هم جدولی شامل ویژگی های هر نسخه ی NTFS آمده است.

جدول 4- نسخه های NTFS

Operating System NTFS Version Known as

Windows XP 3.1 NTFS 5.1

Windows 2000 3.0 NTFS 5

Windows NT 3.51, 4.0 2.1 NTFS 4

5-1- ارتقای ویندوز

با ارتقای ویندوز، حین ارتقا، تمام درایوهای NTFS که مربوط به نگارش های پیشین باشند به جدیدترین نسخه (نسخه ای که در سیستم عامل ارتقا داده شده موجود است) تبدیل می شوند. با توجه به نسخه سیستم عامل قبلی، ممکن است پیام هشداری در این رابطه به کاربر نمایش داده شود و او بتواند جلوی تبدیل و ادامه نصب را بگیرد. برای اطلاعات بیشتر در زمینه ارتقا از ویندوز NT به 2000 به مرجع [8] مراجعه کنید.

5-2- راه اندازی با چند سیستم عامل (Multibooting)

در هر سیستم عامل، صرف نظر از نسخه ی NTFS ، تنها ویژگی هایی از سیستم فایل قابل استفاده اند که در زمان آن سیستم عامل وجود داشته اند و سایر ویژگی ها یا قابل استفاده نیستند یا نادیده گرفته می شوند. با توجه به تغییرات زیادی که نسخه NTFS موجود در ویندوزهای 2000 به بعد نسبت به نسخه NT کرده است، این درایوها تنها در ویندوزهای NT 4.0 SP4 به بعد قابل دسترسی و توسط نسخه های قدیمی تر غیر قابل دسترسی هستند.

استفاده از نسخه قدیمی تر ویندوز برای نوشتن روی درایوهای NTFS نسخه ی جدیدتر باید با دقت انجام شود و بسته به مورد، ممکن است لازم باشد درایو در ویندوز نسخه جدید پاکسازی شود. این کار برای اطمینان از انسجام دیسک پس از کار در ویندوز NT انجام می شود.

• به همین دلیل، مایکروسافت استفاده از ویندوز NT و ویندوز 2000 را توأما توصیه نمی کند و SP4 را تنها برای گشودن راهی به سوی ارتقای ویندوز NT به 2000 ارائه داده است.

هنگام بالا آمدن نسخه های جدیدتر ویندوز، هر درایوی که نسخه ی قدیمی تر NTFS را داشته باشد، بصورت خودکار به نسخه جدیدتر تبدیل می شود.

5-3- ویژگی های هر نسخه

جدول 5- ویژگی های موجود در نسخه ی NTFS مربوط به هر نسخه ی ویندوز

ویژگی Windows NT 4.0 SP4 Windows 2000 Windows XP

1 قابلیت بازیابی (Data Recoverability)

2 انعطاف پذیری در برابر اشکال در ذخیره اطلاعات (Storage Fault Tolerance)

3 امنیت اطلاعات (Data Security)

improved

(Pro. Ed.)

improved

4 رمزنگاری فایل ها (Encryption)

single user

(Pro. Ed.)

multi user

5 Unicode Names

6 فایل های چند جریانی (Multiple File Streams)

7 فشرده سازی (Compression)

8 فایل های تُنُک (Sparse files)

9 سهمیه های دیسک (Disk Quotas)

10 دفترچه ثبت تغییرات (Change Journals)

11 نمایه سازی (Indexing Service)

12 ردگیری توزیع شده ی پیوندها (Distributed Link Tracking)

13 Reparse Points

14 پیوندهای سخت و نقاط انشعاب (Hard Links and Junctions)

15 پوشه ها دروازه هایی برای سایر درایوها (Directories as Volume Mount Points)

برای اطلاعات بیشتر پیرامون مسائل سازگاری NTFS و ارتقای ویندوز، به مراجع [8] و [4.j] مراجعه کنید.

مراجع و منابع

6-1- کتاب

1. راهنمای جامع پیتر نورتن برای استفاده از Windows XP

پیتر نورتن و جان مولر، مترجم: لیلی قاسم زاده، تهران، نگین دانش - کانون نشر علوم، چاپ اول، مهر 1381

6-2- راهنمای ویندوز XP

2. Microsoft Windows XP Professional Product Documentation (Help and Support Center)

a. Choosing between NTFS, FAT32 and FAT32

b. Encrypting File System Overview

c. File Compression Overview

d. Glossary

e. Indexing Service

f. NTFS

g. Recovering Data

h. Storage Types and Partition Styles (Basic/Dynamic Disks)

i. To Configure How a Service Is Started

j. To Create a Password Reset Disk

k. To Create a User Password

l. Using NTFS Mounted Drives

m. To access the local user account through a password reset disk

6-3- مراجع اینترنتی

3. Microsoft Developer Network (MSDN) Library On-line

a. A Programmer’s Perspective on NTFS 2000 Part 1: Stream and Hard Link

By Dino Esposito, Mar. 2000. Retrieved Nov. 2003 from http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dnfiles/html/ntfs5.asp

b. A Programmer's Perspective on NTFS 2000 Part 2: Encryption, Sparseness, and Reparse Points

By Dino Esposito, May 2000. Retrieved Nov. 2003 from http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dnfiles/html/ntfs2.asp

c. Change Journals (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/change_journals.asp

d. Distributed Link Tracking and Object Identifiers (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/distributed_link_tracking_and_object_identifiers.asp

e. FAT32 (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/fat32.asp

f. File Compression and Decompression (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/file_compression_and_decompression.asp

g. File Security and Access Rights (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/file_security_and_access_rights.asp

h. Hard Links and Junctions (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/hard_links_and_junctions.asp

i. Microsoft Windows 2000 Public Key Infrastructure

Microsoft Corporation, Updated Apr. 1999. Retrieved Nov. 2003 from http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dnsecure/html/pki.asp

j. Naming a File (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/naming_a_file.asp

k. NTFS (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/ntfs.asp

l. Reparse Points (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/reparse_points.asp

m. Supported File Systems (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/supported_file_systems.asp

n. The Windows Server 2003 Family Encrypting File System

By Network Associates Laboratories, Sep. 2002. Retrieved Nov. 2003 from http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dnsecure/html/WinNETSrvr-EncryptedFileSystem.asp

o. Volume Mount Points (Platform SDK Feb. 2003 Release): http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/fileio/base/volume_mount_points.asp

4. Microsoft TechNet (On-line)

a. Choosing Between File Systems

By Brien M. Posey, MCSE. Published in TechRepublic, October 15, 1999. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/archive/winntas/tips/techrep/filesyst.mspx?mfr=true

b. Distributed Link Tracking

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_ngyp.asp

c. File and Folder Permissions

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_vtmz.asp

d. File Compression

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_oexm.asp

e. How Files are Encrypted

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prnb_efs_tieh.asp

f. Indexing Service

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_gglv.asp

g. Mounted Drives

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_dwwu.asp

h. MS-DOS Readable File Names on NTFS Volumes

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_gtzp.asp

i. Multiple Data Streams

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_xurt.asp

j. New in File Systems

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_ziqb.asp

k. NTFS Recoverability

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_tzwt.asp

l. Optimizing NTFS Performance

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_punq.asp

m. Overview of EFS

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prnb_efs_awzg.asp

n. POSIX Compliance

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_wqcq.asp

o. Recovering Data with NTFS

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from: http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_isdk.asp

p. Sparse Files

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prkc_fil_aixf.asp

q. Tips for Implementing EFS

Microsoft Windows XP Professional Resource Kit Documentation. Retrieved Nov. 2003 from http://www.microsoft.com/technet/treeview/default.asp?url=/technet/prodtechnol/winxppro/reskit/prnb_efs_kcef.asp

5. NTFS.com

a. Data Integrity and Recoverability with NTFS (Retrieved Nov. 2003): http://www.ntfs.com/data-integrity.htm

b. Encrypted Files and Folders (NTFS5 only) (Retrieved Nov. 2003): http://www.ntfs.com/ntfs-encrypted.htm

6. Practical PC Beginner’s Guide

a. Windows XP Pro: Using File Encryption (Parts 1 to 5)

By Dave Cook (Retrieved Nov. 2003) http://www.compulink.co.uk/~davedorn/computing/windows/xpencrypt1.htm

b. Windows XP: Converting to NTFS

By Dave Cook (Retrieved Jan. 2004) http://www.cix.co.uk/~davedorn/computing/windows/xpfattontfs.htm

7. Microsoft Knowledge Base Articles

a. HOW TO: Manage the Encrypting File System in Windows Server 2003 Enterprise Server

Microsoft Knowledge Base Article 324897, Last Reviewed Oct. 2003. Retrieved Nov. 2003 from http://support.microsoft.com/?kbid=324897

8. MCSA/MCSE Self-Paced Training Kit (Exam 70-215): Microsoft Windows 2000 Server